Экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция

Федорченко, Марина Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция"

На правах рукописи

ФЕДОРЧЕНКО Марина Анатольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ УТИЛИЗАЦИИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШЛАМА КАРБИДА КАЛЬЦИЯ

Специальность 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Йошкар-Ола, 2004

Работа выполнена на кафедре инженерной экологии и охраны окружающей среды Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Суржко Олег Арсеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Алибеков Сергей Якубович

кандидат технических наук, доцент Обухов Александр Геннадьевич

Ведущая организация: ФГНУ Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации

Защита диссертации состоится ^йб^и^^ОО У года в

вс

*(3 часов на заседании диссертационного совета Д.212.115.01 в Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Марийского государственного технического университета (г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан ноября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук,

профессор " Ц Поздеев А Г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разработка и совершенствование инженерных систем, обеспечивающих экологически безопасное и эффективное использование вторичных материальных ресурсов - отходов, содержащих ценные компоненты, определение их ресурсных характеристик имеет важное хозяйственное значение.

В качестве таких отходов рассматривают продукты гидросмыва свиноводческих комплексов (ГСК) и новые реагенты для их обработки, в частности, шлам карбида кальция (СаС2), образующийся при производстве ацетилена. При эколого-экономическом анализе утилизации таких отходов их следует оценивать, прежде всего, с позиции ресурсосбережения и экологической безопасности.

В продолжение работ по использованию продуктов ГСК необходима разработка бездеструкционных ресурсосберегающих технологий их утилизации с использованием шлама карбида кальция. Применение нового кальцийсодер-жащего реагента, каким является шлам карбида кальция, требует детальной проработки вопросов ресуросбережения и сохранения стабильного состояния природной среды при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов. В этом случае необходимы исследования влияния используемого реагента на экосистемы различных уровней, включая искусственные экосистемы (агроэкосистемы), в результате которого может быть достигнут дезодорирующий эффект, снижение выбросов зловонных газов в атмосферу и, следовательно, уменьшение размеров санитарно-защитной зоны. Внедрение технологий, стимулирующих эффективное использование шлама карбида кальция при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов, обладающих высокой агромелиоративной ценностью, способствует уменьшение экологических ущербов при сокращении добычи минерального сырья для производства удобрений при эквивалентном поступлении питательных элементов (^ Р, К).

Область исследования - прикладная экология - исследование влияния антропогенных факторов на экосистемы различных уровней с целью разработки экологически эффективных технологий и обеспечения нормативного воздействия на окружающую природную среду.

Объекты исследования - продукты гидросмыва от свинокомплекса им. Ленина (Белоглинский район Краснодарского края) с поголовьем 1,5-4,0 тыс. свиней и ЗАО «Батайское» (Азовский район Ростовской области) с поголовьем 15 тыс. свиней, экосистемы почвы, гидросферы, атмосфера и шлам карбида кальция.

Цель работы - научное обоснование экологических принципов и технологических решений, обеспечивающих эффективную утилизацию продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция при сохранении стабильности состояния природной среды.

Задачи исследования:

1) установить кинетические закономерности и оптимальные параметры процесса фракционирования продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция и кварц - глауконитового песка,

цесса, изучить влияние шлама карбида кальция на распространение загрязняющих веществ в атмосфере;

2) разработать ресурсосберегающую технологию утилизации продуктов ГСК и оценить экологическую безопасность получаемых продуктов;

3) обосновать комплексную эколого-экономическую оценку утилизации продуктов ГСК с учетом минимизации ресурсопользования и предотвращенных экологических ущербов.

Научная новизна работы:

впервые установлены кинетические закономерности процесса фракционирования продуктов ГСК шламом СаС2 в сочетании с кварц - глауконито-вым песком, определены его оптимальные параметры, дано математическое описание процесса, исследованы агромелиоративные свойства полученных фракций;

- разработана ресурсосберегающая технология утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция;

- разработаны: математическая модель распространения полей концентраций метилмеркаптана и сероводорода над отстойниками продуктов ГСК; модель процесса разделения, позволяющая определять динамику скорости осаждения и порозности под влиянием шлама СаС2 в зависимости от высоты вертикального отстойника и времени отставания;

- исследовано влияние шлама карбида кальция на динамику численности популяций основных санитарно-показательных микроорганизмов почвы и водной среды; установлены экологически обоснованные нормы поступления в окружающую среду продуктов ГСК, обработанных шламом СаС2;

Практическая значимость работы:

- внедрена бездеструкционная технология утилизации продуктов ГСК, позволяющая получить экологически безопасное, ценное органо-минеральное удобрение, обеспечивающая ресурсосбережение и нормативное воздействие на природную среду;

- дезодорация жидкой и твердой фракций продуктов ГСК, достигнутая при обработке их шламом СаС2, позволяет уменьшить загрязнение атмосферного воздуха и сократить (в 3-4 раза) размеры санитарно - защитной зоны, а разработанная математическая модель дает возможность прогнозировать распространение метилмеркаптана и сероводорода в приземном слое атмосферы;

- впервые разработан и реализован в виде программы для ЭВМ «SURFEK -ECONOMIC» алгоритм интегральной эколого-экономической оценки ресурсосберегающей технологии утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция, включающий расчеты предотвращенных ущербов при сокращении добычи сырья для производства минеральных удобрений (N, Р, К), а также учитывающий дополнительный доход от сокращения использования чистой воды для орошения и получения повышенного урожая кормовых культур.

Новизна и приоритет технических разработок и решений в изучаемой области защищены 3 авторскими свидетельствами РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ и 2 положительными решениями на выдачу патентов на изобретение.

Достоверность сделанных выводов обусловлена использованием современных физико-химических, агрохимических, химических и микробиологических методов анализа, методов математического моделирования и статистики, а также удовлетворительного соответствия расчетных результатов экспериментальным данным.

На защиту автором выносятся:

- кинетические закономерности и оптимальные параметры процесса фракционирования продуктов ГСК под влиянием шлама СаС2 и в сочетании с кварц - глауконитовым песком, а также математическая модель распространения полей концентраций загрязняющих веществ в атмосфере;

- ресурсосберегающая технология утилизации продуктов ГСК и оценка экологической безопасности получаемых продуктов;

- интегральная эколого-экономическая оценка эффективности утилизации продуктов ГСК, учитывающая факторы ресурсосбережения и воздействия на окружающую среду.

Реализация разработанных принципов и практических мер, направленных на сохранение устойчивости природной среды как на уровне микроорганизмов, так и на уровне сложной агроэкосистемы, позволяет обеспечить эффективную утилизацию продуктов ГСК, минимизировать негативное воздействие их на водные объекты и атмосферу, улучшить состояние почв, уменьшить потребление природных ресурсов.

Личный вклад соискателя: анализ проблемы и решение основных задач; теоретические и экспериментальные исследования; анализ результатов, формулировка выводов; участие во внедрении результатов научной работы; разработка технологии утилизации и математических моделей; обоснование структуры эко-лого-экономической оценки эффективности использования шлама СаС2 при утилизации продуктов ГСК.

Реализация результатов работы. Разработанная экологически безопасная технология бездеструкционной утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов внедрена в СПК им. Ленина (2003 г.) и в ЗАО «Батайское» (2004 г.).

Предложенный алгоритм комплексной эколого-экономической оценки эффективности использования шлама карбида кальция при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов на участках орошения, реализована с помощью средств Turbo Pascal 1998 и Excel 2000 в программы для ЭВМ, на которые получены авторские свидетельства.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях в Ростове-на-Дону (2000-2002 гг.), Пензе (2001-2004 гг.), Москве (2002-2003 гг.), Белгороде (2004 г.), Новочеркасске (2004 г.); на ежегодных научных конференциях и семинарах кафедры «Инженерная экология и защита окружающей среды» в ЮРПГУ (2000-2004 гг.); на Международной выставке инновационных технологий «ИННОВ-2003».

Публикации. Результаты диссертационной работы изложены в 23 научных публикациях, в том числе: статей в рецензируемой печати - 8, материалов Международных конференций—10, авторских свидетельств РФ об официальной регист-

рации программ для ЭВМ—3, положительных решений о выдаче патента на изо-бретение—2. Основные материалы опубликованы в соавторстве с научным руководителем д-ром техн. наук ОА Суржко - 20 наим., без соавторов - 3 наим..

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, рекомендаций производству, заключения, списка цитированной литературы из 248 наименований, трех приложений и содержит 171 страницу компьютерного текста, 40 иллюстраций, 38 таблиц.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1.Утилизация продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция

На основе обзора литературных и патентных источников проведен анализ научно - технических проблем утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция. Определены и обоснованы нерешенные проблемы и задачи. Анализ научных исследований российских и зарубежных авторов в области утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов позволил установить следующее. Необходима разработка эффективной ресурсосберегающей экологически безопасной технологии реагентной обработки продуктов ГСК с целью их полной утилизации. Согласно концепции ресурсосбережения для приготовления кальций содержащих реагентов вместо извести можно использовать шлам СаС2, а для повышения эффективности фракционирования и агромелиоративной ценности осадка вводить кварц - глауконитовый песок. Для оптимизации и управления данным процессом целесообразно на основе экспериментальных исследований создать модель, адекватно описывающую процесс реагентного фракционировании, а также изучить экологическую безопасность при утилизации продуктов гидросмыва и предупредить возникновение токсического действия их на окружающую среду.

Кроме того, необходимо установить степень дезодорации образующихся фракций, а для возможности прогнозирования распространения загрязняющих веществ в атмосфере разработать математическую модель процесса.

Нерешенной остается задача разработки структуры и проведения комплексной оценки эколого-экономической эффективности утилизации продуктов ГСК шламом карбида кальция.

Утилизация продуктов ГСК с использованием шлама СаС2 на участках орошения позволит увеличить плодородие почв, что особенно актуально в современных условиях РФ.

Совокупность технологических решений указанных задач может позволить получить значительный экономический эффект за счет ресурсосбережения и повышения экологической безопасности окружающей среды. В литературных источниках оценочные подходы представлены дифференцированно, по различным, порой мало взаимосвязанным показателям.

Системный подход к проблеме разработки экологически безопасной ресурсосберегающей технологии использования шлама карбида кальция при утилиза-

ции продуктов ГСК требует научного обоснования инженерных решений экологических и технико-экономических задач.

2.2. Методика экспериментальных исследований

Реагентную обработку продуктов ГСК осуществляли в диапазоне температур 5-40 °С. Все использованные для анализов реактивы имели марки «ХЧ» или «ЧДА».

Температуру, рН, концентрации Са2+, Mg2+, Na+ , NH4+ определяли по активности соответствующих ионов потенциометрически на иономере «Экотест

- 120». Измерение потенциала проводили относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Определение нитритных и нитратных форм азота осуществляли на фотоэлектроколориметре ФЭК-86/73. Исследование содержания в атмосфере сероводорода и метилмеркаптана на различных стадиях обработки проводили с использованием газоанализаторов - Г-75/40, a NH3, CO, NO, NO2

- с применением газоанализаторов ГА-456.

Для проведения биотестирования продуктов ГСК в качестве тест - объектов использовали санитарно-показательные культуры инфузорий Paramecium caudatum и Tetrachymena pyryformis одно недельного возраста, выделенные из активного ила канализационных очистных сооружений. Наблюдения вели методом оптической микроскопии с использованием микроскопа МБИ с увеличением в 80 раз и разрешением. Подсчет численности инфузорий методом «раздавленная капля» вели с учетом размерных отличий особей. Исследования влияния продуктов, полученных после обработки шламом карбида кальция, на ингибирующее действие на растения проводились с использованием редиса красного круглого. Изменение численности микроорганизмов почвы определяли методом предельных разведений при посеве на питательные среды (голодный агар, мясо-пептонный агар, среду Чапека и крахмальный агар). Определение прироста биомассы кормовых культур проводили в вегетационном опыте в фитотроне с использованием овса сорта «Скакун» урожая 2002 года.

Исследование механизма обработки продуктов ГСК шламом СаС2 проводили в лабораторных условиях путем реализации дробной ['/4) реплики полного факторного эксперимента типа 26, использовали стандартные методы математической и статистической обработки полученных данных. Опыты проводили в 2 повторностях, согласно составленной нами матрице планирования эксперимента в порядке, определенном по таблице случайных чисел.

Расчет рассеивания газообразных загрязняющих веществ в атмосфере над поверхностью отстойников - накопителей осуществляли с помощью универсальной программы расчета загрязнений атмосферы УПРЗА «ЭКОЛОГ- 2.2а», реализующей методику ОНД-86.

Краевая задача, описывающая распространение газообразного загрязняющего вещества в пограничном слое атмосферы при известном поле скорости движения воздуха:

а1 — + а2с + а3<р(х,у) = 0, г = гй, (2)

= 0 на £ при у„ > 0; с = сг на X при у„<0; (3)

дп

с = 0 при г = ¡у, (4)

с(х,0) = сф(х), хеПиЭ£2. {5)

Здесь £2 - расчетная область

П = {х| Х = (х1,х2,х3), 0<ха</а, а = 1,2; г0(х,,х2)<х3</3}, где X = (*!, х2, *з) (х, у, г), г0 (х, у) - функция высоты подстилающей поверхности; X - боковая поверхность расчетной области

С- концентрация примеси; V = \>2, - скорость движения воздуха; а - скорость химической трансформации примеси; V,, - нормальная составляющая вектора скорости ветра; С^ - фоновое значение концентрации примеси на X; Сф (X) - фоновая концентрация компоненты примеси; Э£2 граница области

Выбор данной математической модели обусловлен многообразием случаев взаимодействия примеси с поверхностью в зависимости от метеоусловий. Математическое моделирование дезодорации осуществляли методом решения краевой задачи (1) - (5) при использовании пакета программ «У1ТЕСО№>,

При моделировании процесса разделения фракций после реагентной обработки в вертикальном отстойнике использовали критерии подобия Струхаля, Рей-нольдса, Архимеда и численный метод решения дифференциальных уравнений с помощью разработанной авторами программы для ПЭВМ в среде Бе1рИу 6.

Определение интегральной эколого - экономической эффективности утилизации продуктов ГСК с использованием шлама СаС2 выполняли при помощи специально созданной нами программы для Ехсе11 2000 «ВИКРЕС-ЕКОШМ1С».

2.3. Экспериментальные исследования процесса фракционирования продуктов гидросмыва шламом карбида кальция

Для дестабилизации коллоидной системы продуктов ГСК путем использования кальций содержащего реагента и доведения рН смеси до 10,5-11,5 суспензии шлама СаС2 (коагулянта) требуется на 10-15 % больше, чем суспензии

Са(ОН)2. Это подтверждает теоретический расчет содержания в шламе до 80% активного СаО. Зависимости, описывающие кинетические процессы использования шлама карбида кальция при реагентном разделении продуктов ГСК на фракции, представлены на рис. 1.

Рис. 1. Зависимости эффективности отстаивания (а) и рН (б,) от дозы шлама карбида кальция и процентного содержания сухого вещества в продуктах гидросмыва

Дозы применяемых реагентов прямо пропорционально зависят от содержания сухого вещества в продуктах ГСК. Так при увеличении его с 1 до 4 % наблюдали возрастание дозы шлама карбида кальция с 1,8 до 2,7 г/дм3 для достижения эффекта отстаивания 90 %, а при содержании сухого вещества в количестве 4 - 5 % доза коагулянта возрастала до 4 г/дм3. Для достижения значения рН 10,5 в пробах продуктов ГСК с содержанием сухого вещества 1 - 3 % требовалось 2-2,3 г/дм3 суспензии шлама карбида кальция, а при увеличении содержания сухого вещества от 3 до 5 % доза реагента возрастала с 2,3 до 3,3 г/дм3. Для исследуемой пробы продуктов ГСК с усредненным содержанием сухого вещества 3 % оптимальной дозой суперфосфата является 3,0 г/дм3, при которой достигается значение рН, равное 6,5 (рис.2).

Рис. 2. Зависимость рН от дозы суперфосфата при различном содержании сухого вещества в продуктах гидросмыва свиноводческих комплексов

Исследованиями установлено, что с повышением температуры скорость осаждения коллоидных частиц возрастает. В диапазоне от 10 до 40 °С наибольший эффект осаждения наблюдали при 40 °С, однако величины эффектов обработки продуктов ГСК при 20, 30 и 40 °С отличались незначительно. Поэтому можно считать, что оптимальной температурой для обработки продуктов ГСК является 1 = 20 °С.

Результаты исследований показали высокое содержание аммиачного и общего азота как в исходных продуктах ГСК, так и после их обработки. В жидкой фазе исходных продуктов ГСК содержалось (мг/дм3) - азота общего - 700, аммиачного - 600; в твердой фазе, соответственно, 300 и 100.

Исследованиями проб, взятых из жидкой фазы продуктов ГСК, полученной в результате обработки шламом СаС2, установлено снижение содержания общего азота до 300 мг/дм3, а аммиачного - до 200 мг/дм3, что составляет, соответственно, 60 и 66 %. В твердой фазе после обработки шламом карбида кальция содержание азота увеличилось (мг/дм3): общего - до 400, а аммиачного -до 300 (соответственно, на 30 и 50 %). Результаты исследований изменения рН, влажности, зольности содержания органического вещества и углерода, а также определенные значения концентраций азота: общего, аммонийного, нитратов и нитритов, общего фосфора, общего калия и соотношение основных биогенных элементов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты исследований физико-химических показателей и содержания биогенных элементов в исходных продуктах гидросмыва и после их реагенгной обработки

Жидкая фаза Твердая фаза

Показатели до после до после

обработки обработки обработки обработки

РН 6,6 7,9 6,7 8,1

Влажность,% 99,7 100,00 98,0 91,2

Зольность,% 32,85 - 20,0 42,85

Органическое вещество, % 67,15 80,31 57,15

Углерод, % 33,58 - 40,16 28,58

Азот, мг/дм3

общий 700 300 300 400

МИ/ 600 200 100 300

N0/ 0 20 0 20

N0,' 30 20 38 55

Р2О5, мг/дм3 700 100 200 800

К2О, мг/дм' 400 100 200 500

№Р:К 1:1:1,18 3:1:1 1,5:1:1 1:2:1,25

Используя данные лабораторных исследований динамики изменения содержания метилмеркаптана и И28 непосредственно над поверхностью отстойника продуктов ГСК с помощью программного пакета «У1ТЕС0№> нами была решена краевая задача (1) - (5).

Рассмотрена наиболее неблагоприятная метеорологическая ситуация - отсутствие ветра при низкой влажности ( = 0 м/с; влажное осаждение отсутст-

вует: а = 0; на подстилающей поверхности происходит полное отражение загрязняющего вещества дс/дп = 0). При таких условиях и отсутствии обработки продуктов ГСК уровни метилмеркаптана и H2S в 3-х километровой зоне очень высоки. На рис. Ъ,а представлены результаты расчета концентрации H2S спустя 2, 4 и 8 часов после полной обработки продуктов гидросмыва. (кривые Q, С2 и С3, соответственно). По результатам вычислительного эксперимента, проведенного с помощью программного комплекса «VГГECON», снижение концентрации H2S до предельно допустимой в радиусе 3-х километров при заданных неблагоприятных метеорологических условиях происходит через 15 часов (рис. 3, б).

а) б)

Рис.3. Снижение концентрации H2S: а - в течение 2-8 часов после реагентной обработки; б - через 15 часов после полной обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

Результаты моделирования позволили определить интервал, необходимый для снижения концентрации H2S до предельно - допустимой в 3-х километровой зоне над поверхностью отстойника. Полученный интервал составил 14 часов для наиболее неблагоприятной метеоситуации, что значительно меньше, чем при других известных способах обработки продуктов ГСК. Это свидетельствует о целесообразности использования шлама карбида кальция для реа-гентной обработки продуктов ГСК с точки зрения экологической безопасности. При этом рекомендуемый размер санитарно - защитной зоны свинокомплекса (м) может быть сокращен в 2 -4 раза (рис.4).

Рис.4. Рекомендуемые размеры санитарно -защитной зоны: 1 - до обработки; 2 - после обработки

Исследовали возможность повышения эффективности фракционирования путем использования кварц - глауконитового песка. Установили, что при внесении его после нейтрализации суспензией суперфосфата в количестве 5 - 20 % от общего объема смеси эффективность разделения продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов увеличивается на 10 - 15 %, а время отстаивания сокращается с 2 до 1,5 часов (рис.5).

О 5 10 15 20

Овьем кварц - глауконитового паска, %

Рис.5. Зависимость времени отстаивания от объема кварц- глауконитового песка

По содержанию токсичных солей и по опасности натриевого осолонцевания полученные ирригационные оценки удовлетворяют требованиям орошения.

На основе серии пассивных опытов проведен активный эксперимент. Факторами, определяющими процесс, были приняты: Х1 - температура обрабатываемых продуктов гидросмыва, °С; Х2 - доза суспензии шлама карбида кальция, г/дм3; Х3 - время контакта обрабатываемых продуктов ГСК с суспензией шлама СаС2, мин.; X - доза суперфосфата, г/дм3; Х5 - время контакта с суперфосфатом, с; Х- доза глауконита, % от объема обрабатываемых продуктов ГСК.

Параметрами оптимизации являлись: У1 - эффект разделения шламом карбида кальция продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов на жидкую и твердую фракции, %; У2 - время отстаивания, час; У3 - концентрация азота аммиачного в жидкой фазе после разделения, мг/дм3; У4 - концентрация Са2+ + Mg2+ в жидкой фазе, (ммоль)/дм3. Достоверность и адекватность полученных уравнений подтверждается сходимостью экспериментальных и расчетных данных в пределах 95 - 98 %.

Анализ полученных уравнений регрессии эффекта фракционирования продуктов ГСК показал, что наиболее значимыми факторами являются дозы шлама карбида кальция, кварц-глауконитового песка, а также время контакта обрабатываемых продуктов с реагентами.

Таким образом, для увеличения эффективности отстаивания при сокращении его длительности, а следовательно, уменьшении объемов отстойников и, следовательно, капитальных затрат на их строительство, необходимо увеличить до максимального уровня значения факторов процесса

2.4. Эффективная технология утилизации и оценка экологической безопасности получаемых продуктов

На основании проведенных исследований разработали бездеструкционную технологию утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция.

Предложенная технологическая схема утилизации эффективна для свинокомплексов как малой (СПК им. Ленина - 1,5-4 тыс. голов), так и высокой производительности (ЗАО «Батайское» - 15 тыс. голов) (см. рис.6). Расчет основных сооружений: усреднителя, отстойника-разделителя жидкой и твердой фаз, накопителей, сооружений дегельминтизации осадка проведен для производительностей СПК им. Ленина. Большое внимание уделено расчету отстойника, выполненному в соответствии с экспериментально полученной скоростью разделения продуктов ГСК. Предложены рекомендации по использованию средств автоматизированного контроля и управления параметрами технологического процесса

Рис.6. Технологическая схема утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция: К - свиноводческий комплекс; / - решетки; 2 - приемный резервуар - усреднитель; 3 - насосы для перекачки жидкой фазы и свежего осадка; 4- реагентное хозяйство; 5 - смеситель; б - отстойник; 7 - насос для подачи осадка; 8 - накопитель жидкой фазы; 9 - накопитель осадка; 10 - сгуститель; 11 - сооружения дегельминтизации; 12 - резервуар свежей воды; 13 - накопитель обеззераженного осадка в зимнее время; 14 - участки орошения; 15 - продукты гидросмыва свиноводческих комплексов; 16- свежий осадок; 17- жидкая фаза продуктов гидросмыва; 18 - осадок после реагентной обработки; 19 - свежая вода; 20 - жидкая фаза после разбавления; 21 - обеззараженный осадок

Анализ результатов биотестирования продуктов ГСК показал, что максимальное число как особей вида Paramecium caudalum, так и Tetrachymena ругу-formis в водопроводной воде меньше в 1,1 - 1,2 раза по сравнению с их содержанием в полученной твердой фракции.

Оптимальной средой для развития особей видов Paramecium caudatum и Tet-rachymena pyryformis является жидкая фаза, образовавшаяся после их обработки шламом карбида кальция, последующего отстаивания и разбавления водой в соотношении 1:1,5. Твердая фаза, разбавленная водой в соотношении 1:2, также благоприятна для исследуемых видов инфузорий и не оказывает на них ингибирую-щего воздействия. Таким образом, продукты ГСК после обработки шламом карбида кальция и суперфосфатом, не являются токсичными для водных сред и могут использоваться для орошения сельскохозяйственных кормовых культур.

Графические зависимости изменения численности экологических групп микроорганизмов в почве при орошении жидкой фракцией приведены на рис.7. Полученные результаты свидетельствуют о том, что на пятый день после внесения в почву обработанных продуктов ГСК количество микроорганизмов начинает резко увеличиваться по сравнению с их числом в исходной пробе.

Па основании проведенных исследований можно сделать вывод, что продукты ГСК, обработанные шламом карбида кальция, в дозе N200 способны значительно увеличивать биоактивность почвы, особенно на 30 день после внесения в почву, а потому способствуют повышению се плодородия.

20,00 1

0 5 10 20 25 30 35 40 45 60 70 90

Время инкубации, сут

Рис.7. Изменение численности экологических групп микроорганизмов почвы при орошении жидкой фракцией продуктов гидросмыва свиноводческих помещений дозой по азоту 200 мг/дм3:1 - микроскопические грибы; 2 - олигокарбофилы;

3 - микроорганизмы круговорота азота; 4 - гетеротрофы

Сделано научное обоснование вопросов эффективного применения шлама карбида кальция при утилизации продуктов ГСК. В качестве органических удобрений испытывали твердую фракцию продуктов ГСК и подстилочный навоз крупного рогатого скота За единичную вносимую дозу была принята доза 200

кг/га азота Обработанные шламом карбида кальция продукты ГСК соответствуют требованиям, предъявляемым к жидким органическим удобрениям (ОСТ 10-118-96). Сравнительное изучение действия этих удобрений показало преимущество полученной твердой фракции продуктов ГСК в дозе 200 кг/га азота по сравнению с подстилочным навозом.

Анализ биотестирования по проращиванию семян показал, что в исследуемых образцах при соотношении жидкой фазы и свежей воды, равном 1:4, наблюдали практически полное прорастание семян, причем длина их корней была в среднем на 15% больше, чем в контрольном опыте. Следовательно, орошение сельскохозяйственных культур жидкой фазой, полученной после реагентной обработки, в вышеуказанном соотношении с чистой водой оказывает стимулирующее действие на их рост. Жидкая фракция в соотношениях с чистой водой, равных 2:3 и 3:2, также пригодна для орошения, т. к. при таких пропорциях прорастание семян, по сравнению с контрольным экспериментом, составило 92 и 88% соответственно, а значение их длин - 92 и 90 %.

2.5. Комплексная эколого-экономическая оценка утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция

В результате диссертационных исследований разработан новый алгоритм оценки эколого-экономической эффективности утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция.

Определение экономической эффективности технологии обработки продуктов ГСК объемом 600 м3/сут. проводилось в Белоглинском районе Краснодарского края, производительность свинокомплекса 1,54,5 тыс. голов. Расчеты осуществляли с использованием программы Excel 2000 в ценах 2003г. Разработанный нами алгоритм интегрированной эколого-экономической оценки бездеструктивных по органическим веществам технологий обработки различными кальцийсодержащи-ми реагентами позволил провести сравнительный анализ их эффективности. При этом учитывали не только технико-экономическую эффективность самих технологий, но и фактор ресурсосбережения, определенный на основе величин возможных предотвращенных ущербов окружающей среде.

Это можно объяснить тем, что дорогостоящую товарную известь заменили дешевым отходом производства. При суточном объеме обрабатываемого навоза, равном 600 м3, годовая сумма экономии на реагентах составила около 700 тыс. р. При этом себестоимость подготовки 1 м3 жидкой фракции продуктов ГСК снизилась с 6,0 рб. - при использовании извести, до 4,5 р. - при использовании шлама карбида кальция. Обработка твердой фракции продуктов гидросмыва свиноводческих помещений овицидными препаратами при использовании извести и при применении шлама карбида кальция происходила с одинаковыми затратами. Ее себестоимость составила 2,8 р./м3 (табл.2).

Рис. 8. Сводные затраты: а - при обработке жидкой фракции известью; б- при обработке жидкой фракции шламом карбида кальция; в - при обработке осадка (/ - затраты на электроэнергию; 2 - расходы на заработную плату; 3 - затраты на амортизацию; 4 - цеховые расходы; 5 - затраты на реагенты)

Таблица 2

Годовые эксплуатационные расходы и себестоимость обработки продуктов гидросмыва свиноводческих помещений

Показатели Обработка жидкой фракции продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов Обработка осадка

известью шламом карбида кальция

Годовой объем обрабатываемой фракции, м7год 187,98 187,98 21,90

Объем разбавляющей воды, м1 226,67 226,67 0,00

Годовая производительность по фракции, м3/год 414.64 414,64 21,90

Окончание табл. 2

Обработка жидкой фракции

Показатели продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов Обработка осадка

известью шламом карбида кальция

Годовые эксплуатационные

расходы, тыс. р.:

3x1 68,43 68,43 5,44

3™ 279,88 279,88 0,00

3. 151,87 151,87 21.52

За 304,79 304,79 13.92

■Зреаг 1762,32 1084,28 20,16

3„ 2567,29 1889,26 61.05

Удельные затраты, р./м3;

ЗуДМ 0,18 0,17 0,26

ЗуДЛП 0,68 0,67 0,00

Зуц 0,38 0,37 0,98

Зуди 0,74 0,74 0,64

ЗуДКЛГ 3,95 2,59 0,92

Себестоимость обработки

продуктов гидросмыва Ссвсп, р./м; 5,95 4,55 2,81

Примечание: 3„ - затраты на электроэнергию; 3„ -расходы на заработную плату, 3„ - затраты на амортизацию; 3, - цеховые расходы; Зр,Л- - затраты на реагенты; 3„> -удельные затраты

Предложенная нами технологическая схема с использованием любого из вышеописанных кальцийсодержащих реагентов не предусматривает сброса обработанного навоза в водоем, а следовательно, и загрязнения поверхностных вод фосфатами, аммонийным азотом и взвешенными веществами. Поэтому при использовании в качестве реагента как извести, так и шлама карбида кальция, суммы годовых предотвращенных ущербов водным ресурсам оказались одинаковыми и составили 4,308 млн р.

Способ обработки продуктов ГСК с применением извести не позволил получить экономии на платежах за выброс в атмосферу таких загрязняющих веществ, как метилмеркаптан, сероводород и оксид углерода. Поэтому в данном случае ущерба воздушной среде предотвратить не удалось.

Использование в качестве реагента шлама карбида кальция позволило сократить выбросы в воздух загрязняющих веществ на 85-98 % и получить предотвращенный ущерб атмосфере, равный 0,505 млн р. в год. Суммарная величина годового предотвращенного ущерба окружающей среде при использовании извести для обработки продуктов ГСК составила 4,308 млн р., а с использованием шлама карбида кальция - 4,813 млн р.

Расчет сокращения затрат на орошение при утилизации обработанной жидкой фракции продуктов ГСК показал, что экономия средств резко возрастала с увеличением площади орошения и составляла для площади 500 га - 0,04 млн р., а для 100 тыс. га -уже 8 млн р.

Дополнительный доход от уменьшения затрат на приобретение минеральных удобрений за счет использования высокой агромелиоративной ценности продуктов ГСК увеличивался с возрастанием удобряемой площади. Так на площади 500 га он составил 0,240 млн р., на площади 5 тыс. га - 1,2 млн р., а на 100 тыс. га- 24 млн р. в год.

Анакиз результатов расчета чистого дисконтированного дохода (ЧДД) для двух вариантов обработки жидкой фракции продуктов ГСК и дегельминтизации осадка для расчетного периода времени, равного 15 лет и различных площадей орошения показал, что наиболее эффективен вариант с использованием шлама карбида кальция. Его ЧДД составил 12,61 млн р., что примерно в 2,5 раза выше, чем с вариантом использования извести.

Эколого-экономическая оценка эффективности ресурсосбережения составляющей интегрального анализа выполнена для способа подготовки продуктов ГСК к утилизации на полях орошения с использованием шлама карбида кальция. Она проводилась на основе определения возможных предотвращенных ущербов окружающей среде за период времени, равный 15 лет, на расчетных площадях 0,5 - 400 тыс. га за счет сокращения добычи фосфорсодержащей руды и калий-содержащего сырья.

Для экономической оценки негативного воздействия на окружающую среду использовали новый способ эколого-экономического анализа с учетом экономических показателей на примере Подмосковного карьера «Фосфорит». Нами предложена структура определения предотвращенного ущерба земельным ресурсам при сокращении добычи фосфорного сырья (рис. 9).

Установили, что его величина равномерно возрастала с 0,123 до 0,527 млн.р. при варьировании значений расчетных площадей от 0,5 до 5 тыс. га. Результаты расчетов предотвращенного ущерба земельным ресурсам при изменении площадей орошения с 10 до 100 тыс. га показали значительное замедление скорости его роста: с 0,863 до 3,035 млн р. в интервале значений площадей 10-5-50 тыс. га и с 3,035 до 3,878 млн. р. в интервале 50-100 тыс. га. Прогнозируемый суммарный предотвращенный ущерб окружающей среде в зависимости от площади орошения составил 0,85-32,0 млн р.

Для расчета возможного предотвращенного ущерба окружающей среде при сокращении добычи калийного сырья за счет утилизации продуктов ГСК с использованием шлама СаС2 нами разработан новый интегральный оценочный подход с использованием экономических показателей ПО «Уралкалий». Предотвращенный ущерб земельным ресурсам среде при сокращении объемов добычи калийного сырья без учета стоимости нарушенных земель на расчетных площадях 0,5-100 тыс. га составил, соответственно 0,065 - 6,0 млн р. Величина предотвращенного ущерба окружающей среде в этом случае изменялась от 0,413 до 41,7 млн р. Расчет эколого-экономической эффективности разработанной нами технологии утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция с учетом всех составляющих позволил получить следующие результаты.

Рис. 9. Структура определения предотвращенного ущерба земельным ресурсам при сокращении добычи фосфорного сырья

Срок окупаемости обработки жидкой фракции изменялся прямо пропорционально орошаемой площади и составил 0,9-2,9 года, тогда как срок окупаемости утилизации твердой фазы с увеличением площади орошения сокращался с 2-х лет до 0,5 года (рис. 10).

Рис. 10. Зависимость срока окупаемости технологии утилизации от площади орошения

Зависимость чистого дисконтированного дохода от величины предотвращенного ущерба земельным ресурсам представлена на рис. 11.

Предотвращенный экологический ушерб земельным ресурсам, млн.р.

Рис. 11. Зависимость ЧДД от предотвращенного экологического ущерба земельным ресурсам

Чистый дисконтированный доход за 15 лет при утилизации жидкой и твердой фракций продуктов ГСК составил, соответственно, 8,415 -107,712 млн р.

Величина суммарного дохода от утилизации продуктов ГСК в зависимости от площади орошения составила: 9,814 - 232,8 млн р. Проведенная интегрированная эколого-экономическая оценка использования шлама карбида кальция при утилизации продуктов ГСК показала ее целесообразность и высокую эффективность.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Обработку продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с целью их фракционирования следует проводить суспензией шлама карбида кальция до рН=10,5 - 11,5 с последующей нейтрализацией суспензией простого или двойного суперфосфата до рН=6,5 - 7,5. Для повышения эффективности разделения на фракции и улучшения их свойств целесообразно вводить кварц -глауконитовый песок. Усредненная норма внесения твердой фракции (органо -минерального удобрения) составляет 200 кг/га (по азоту).

2. На свинокомплексах, где применяется технология реагентного фракционирования, размеры санитарно-защитных зон рекомендуется сократить в 3 - 4 раза по сравнению с действующими нормативными документами.

3. Для оценки эколого-экономической эффективности утилизации продуктов на предприятиях с учетом предотвращенных экологических ущербов рекомендуется использовать в комитетах природных ресурсов программу «8Ш-БЕК-ЕСОШМЖ».

ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экспериментально обоснованы экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция путем системного подхода и рассмотрения ряда взаимосвязанных вопросов.

2. Научно обоснована и впервые разработана экологически эффективная технология реагентного фракционирования продуктов ГСК шламом карбида кальция, позволяющая избежать потерь органических и минеральных веществ. Проведен инженерный расчет сооружений с учетом экспериментално-установленных скорости осаждения и времени отстаивания.

3. Экспериментально определены концентрации загрязняющих веществ (СО, СО2, N0, МЫ3, Ы28 и метилмеркаптана) в атмосфере над поверхностью отстойника до и после обработки продуктов ГСК шламом карбида кальция. Снижение концентраций газообразных загрязнений после обработки составило 80-95 %.На основе экспериментальных данных разработаны математические модели распространения метилмеркаптана и сероводорода в атмосфере, кото-

рые позволят минимизировать затраты на очистные сооружения и сократить размеры санитарно-защитных зон с 5100 до 1280 м.

4. Твердая фракция имеет следующий состав: влажность - 91 %, сухое вещество - 9 %. В расчете на сухое вещество она содержит: органического вещества - 59 %, золы - 41 %, азота общего - 3 %, азота аммонийного - 2,4 %, фосфора общего (Р2О5) - 11,9 %, калия общего (К2О) - 0,1 %, рН= 8,1. Отношение углерода к азоту (С:Мобщ.)равно 10. С учетом влажности твердой фракции продуктов ГСК, их можно отнести к жидким органо-минеральным удобрениям. Полученные ирригационные оценки жидкой фракции по содержанию токсичных солей и опасности натриевого осолонцевания удовлетворяют требованиям орошения.

5. Результаты биотестирования продуктов, получаемых после реагентного разделения по токсическому действию их на почвы, водные объекты и растения подтвердили экологическую безопасность предложенной технологии утилизации продуктов ГСК.

6. Предложена и подтверждена расчетами интегрированная оценка предотвращенных экологических ущербов за счет сокращения производства минеральных удобрений, эквивалентных по количеству биогенным элементам, вносимым на поля орошения с продуктами гидросмыва свиноводческих комплексов, обработанных шламом карбида кальция.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Федорченко, М.А. Ресурсо-экологические вопросы утилизации животноводческих стоков / М.А.Федорченко // Экологические проблемы регионов и федеральных округов: Материалы 6-й Междунар. науч. - практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2000. -С.86 - 88.

2. Суржко, О.А. Эколого-экономическая оценка загрязнения атмосферы при сокращении добычи фосфорсодержащей руды / О .А. Суржко, МАФедорченко // Современная техника и технологии в медицине и биологии: Материалы 6-й Междунар. науч. - практ. конф. Юж. Рос. гос, техн. ун-т - Новочеркасск: ООО НПО «Темп», 2001. -С. 39-42 (автор - 50 %).

3. Суржко, О.А. Эколого-экономический подход к утилизации жидких отходов животноводства / ОАСуржко, М .А.Федорченко // Человек и окружающая природная среда - проблема взаимодействия: Материалы IV Междунар. науч. -практ. конф. - Пенза, 2001.-С. 73 - 75 (автор - 50%).

4. Федорченко, МА. Эколого-экономическая оценка предотвращенных ущербов при сокращении объема добычи калийсодержащего сырья / МА.Федорченко // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. — 2002. - № 3 . -С.46-50.

5. Федорченко, МА. Эколого-экономическая оценка предотвращенных экологических ущербов при сокращении добычи фосфор содержащей руды / М.А.Федорченко, ОА.Суржко // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. -2002. -№3. - С.76-82 (автор - 50 %).

6. Федорченко, М.А. Эколого-экономическая оценка утилизации животноводческих отходов на оросительных системах сточных вод / МАФедорченко, ОАСуржко // Строительство 2002: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2002. - С.42 - 43 (автор - 50 %).

7. Суржко, О.А. Эколого-экономическая оценка предотвращенных экологических ущербов от сокращения добычи калий содержащей руды при утилизации животноводческих стоков на оросительных системах сточных вод / О.А.Суржко, М.А.Федорченко // Ресурсы недр России: Экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника: Сб. материалов на-уч.-практ. конф. - Пенза, 2002. - С. 150 -152 (автор - 50 %).

8. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2002611350 РФ. Расчет предотвращенных экологических ущербов окружающей среде при утилизации животноводческих стоков на оросительных системах сточных вод (SUR.FEK.-EK0) / ОА. Суржко, М.А. Федорченко, П.В. Калинин. -№ 2002611036; Заявл. 11.06.02; Зарег. в реестре программ для ЭВМ 8.08.02 (автор -50%).

9. Федорченко, М.А.. Ресурсосберегающая технология реагентного фракционирования бесподстилочного навоза с использованием шлама карбида кальция / М.А. Федорченко, О.А. Суржко // Ресурсы недр России: Экономика и геополитика, геотехнологии и геоэкология, литосфера и геотехника: Сб. материалов науч. - практ конф. - Пенза, 2003. - С. 152 -154 (автор - 50 %).

10. Суржко, О.А. Эколого-экономическая эффективность реагентной дезодорации животноводческих стоков / О.А.Суржко, М.А.Федорченко // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - № 1. - С.67-73 (автор - 50 %).

11. Суржко, О.А. Экотехнология утилизации сточных вод свинокомплексов с использованием отходов производства / М.А. Федорченко // Изв. вузов. Сев. -Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - №3. - С. 92-97 (автор - 50%).

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004610371 РФ. Оценка эколого-экономической эффективности утилизации бесподстилочного навоза на оросительных системах сточных вод (SURFEK-ЕК0М0М1С) / О.А. Суржко, М.А. Федорченко, П.В. Калинин .-№ 2003612598; Заявл. 10.12.03; Зарег. в реестре программ для ЭВМ 6.02.04 (автор - 50 %).

13. Федорченко, М.А. Эколого-экономическая эффективность обработки бесподстилочного навоза свинокомплексов кальцийсодержащими реагентами / ОА. Суржко, М.А. Федорченко, П.В. Калинин. - Новочеркасск: Юж.- Рос. гос. техн. ун-т, 2004. - 30 с. - Деп. в ВИНИТИ 2004. (автор - 50 %).

14. Суржко, О.А. Экологически безопасное использование свиного навоза / О.А.Суржко, М.А.Федорченко, Г.Е.Мерзлая //Плодородие.-2003.-№5.-С. 10-11 (автор-50%).

15. Федорченко, М.А. Моделирование полей загрязнений атмосферы над отстойниками животноводческих сточных вод / М.А. Федорченко, Н.С.Бузало, О.А.Суржко // Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - Прил. № 5. - С . 192-196 (автор-50%).

16. Федорченко, М.А. Исследование токсичности продуктов реагентной обработки бесподстилочного навоза / М.А. Федорченко, О.А Суржко // Экология и

безопасность жизнедеятельности: Сб. материалов III Междунар. науч. - практ. конф. -Пенза,2003.-С204-206(автор-50%). .

17. Федорченко, М.А. Оценка влияния продуктов биосферосовместимой технологии на микрофлору почв / М.А. Федорченко, О. А. Суржко // Экология и безопасность жизнедеятельности: Сб. материалов III Междунар. науч. - практ. конф. -Пенза, 2003. - С. 206 - 208 (автор - 50 %).

18. Федорченко, М.А. Моделирование процесса отстаивания при реагент-ном фракционировании бесподстилочного навоза / М.А. Федорченко, Н.С. Бу-зало, О.А. Суржко // Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. науки. - 2004. -Прил. №1 .-С. 45-48 (автор - 50 %).

19. Суржко, О.А. Подготовка жидких отходов животноводческих хозяйств для сельскохозяйственного использования / О.А. Суржко, М.А. Федорченко // Сб. материалов Междунар. науч. - практ. конф. - Белгород, 2004. - С. 138 - 141 (автор -50%).

20. Федорченко, М.А. Гидрогеологическое обоснование мелиоративной системы утилизации бесподстилочного навоза / М.А. Федорченко, О.А. Суржко // Сб. материалов IV Междунар. науч. - практ. конф. - Пенза, 2004. - С.203 - 206 (автор-50%). .

21. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2003125054/15(026692) МКИ С 02F. Способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования / М.А. Федор-ченко, О А. Суржко. - Заявл. 12. 08. 2003 (автор-50%).

22. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2003113374/12 (014149) МКИ С 02F. Способ подготовки сточных вод свинокомплексов и свиноферм для сельскохозяйственного использования / М.А. Федорченко, О.А. Суржко. - Заявл. 6.05.2003 (автор - 50%).

23. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004612272 РФ. Расчет полей порозности и скорости осаждения коллоидных частиц в вертикальном отстойнике при реагентном фракционировании бесподстилочного навоза / Н.С. Бузало, М.А. Федорченко, О.А. Суржко - № 2004611734; - Заявл. 10.08.2004; Зарег. в реестре программ для ЭВМ 6.10.2004 (автор-50%).

Подписано в печать 16.11.04. Формат 60x84 /1й, Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2923.

Редакционно-издательский центр Марийского государственного технического университета 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

I25199

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Федорченко, Марина Анатольевна

Введение

1. Утилизация продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция

1.1. Актуальность проблемы и анализ существующих технологий утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

1.2.Эколого-экономический подход к оценке эффективности утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов 28 1.3. Постановка цели и задач исследования

2. Теория реагентного фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и методики экспериментальных исследований 33 2.1.Задачи лабораторных и полупроизводственных исследований

2.2.Механизм дестабилизации коллоидной системы и выбор критериев моделирования процесса отстаивания

2.3.Моделирование процесса отстаивания продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов после обработки шламом карбида кальция

2.4.Математическое описание распространения загрязняющих веществ в атмосфере

2.5.Объекты и методы определения параметров утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

3. Экспериментальные исследования процесса разделения продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов шламом карбида кальция 46 3.1.Определение оптимальных параметров процесса фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

3.1.1. Лабораторные исследования закономерностей процесса

3.1.2. Исследования изменения физических свойств и солевого состава жидкой фракции

3.1.3. Расчет изменения химического состава продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

3.2.Изучение влияния обработки шламом карбида кальция на распространение загрязняющих веществ в атмосфере

3.2.1. Исследование степени дезодорации продуктов гидросмыва и расчет санитарно-защитных зон

3.2.2. Математическое моделирование динамики полей концентраций загрязняющих веществ во времени

3.3.Повышение эффективности фракционирования путем использования кварц - глауконитового песка при отстаивании

3.4. Влияние жидкой фракции продуктов гидросмыва на изменение химического состава почв

3.5. Статистическая обработка результатов исследований и достоверность результатов математического моделирования

3.5.1. Оптимизация факторов активного эксперимента

3.5.2. Техническая апробация результатов исследований, сравнение экспериментальных данных с полученными математическими моделями

3.6. Обсуждение результатов. Выводы 85 Технология утилизации и оценка экологической безопасности получаемых продуктов

4.1. Разработка эффективной технологии и инженерный расчет сооружений

4.1.1. Технологическая схема утилизации продуктов гидросмыва

4.1.2. Расчет сооружений свинокомплекса

4.1.2.1. Определение объемов продуктов гидросмыва, образующихся на свинокомплексе

4.1.2.2. Определение параметров каналов навозоудаления

4.1.2.3. Решетки, приемный резервуар

4.1.2.4. Реагентное хозяйство, смесители

4.1.2.5. Отстойники

4.1.2.6. Накопитель полученной твердой фракции и сооружения дегельминтизации осадка

4.1.3. Автоматизация и управление функционированием процесса обработки продуктов гидросмыва

4.1.4. Гидрогеологическое обоснование мелиоративной системы для использования полученных фракций

4.2. Определение экологических последствий применения жидкой фракции и осадка

4.2.1. Исследование токсичности обработанных продуктов

4.2.2. Оценка влияния полученных фракций на микрофлору почв

4.2.3. Исследование влияния твердой фракции на продуктивность сельскохозяйственных культур

4.2.4. Биотестирование продуктов фракционирования по токсическому воздействию на растения

4.3. Обсуждение результатов. Выводы 119 5. Комплексная эколого-экономическая оценка утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция

5.1. Экономическая оценка эффективности замены товарной извести на шлам карбида кальция

5.2. Определение предотвращенных экологических ущербов за счет использования утилизируемых продуктов

5.3. Интегральная эколого-экономическая эффективность утилизации

5.4. Выводы. Обсуждение результатов 146 Рекомендации производству 151 Заключение 151 Литература 153 Приложение А 172 Приложение Б 185 Приложение В

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция"

Актуальность проблемы. Разработка и совершенствование инженерных систем, обеспечивающих экологически безопасное и эффективное использование вторичных материальных ресурсов — отходов, содержащих ценные компоненты, определение их ресурсных характеристик имеет важное хозяйственное значение.

В продолжение работ по использованию продуктов ГСК необходима разработка бездеструкционные ресурсосберегающих технологий их утилизации с использованием шлама карбида кальция. Применение нового кальцийсодержащего реагента, каким является шлам карбида кальция, требует детальной проработки вопросов ресуросбережения и сохранения стабильного состояния природной среды при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов. В этом случае необходимы исследования влияния используемого реагента на экосистемы различных уровней, включая искусственные экосистемы (агроэкосистемы), в результате которого может быть достигнут дезодорирующий эффект, снижение выбросов зловонных газов в атмосферу и, следовательно, уменьшение размеров санитарно-защитной зоны. Внедрение технологий, стимулирующих эффективное использование шлама карбида кальция при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов, обладающих высокой агромелиоративной ценностью, способствует уменьшение экологических ущербов при сокращении добычи минерального сырья для производства удобрений при эквивалентном поступлении питательных элементов (N, Р, К).

Область исследования - прикладная экология — исследование влияния антропогенных факторов на экосистемы различных уровней с целью разработки экологически эффективных технологий и обеспечения нормативного воздействия на окружающую природную среду.

Объекты исследования — продукты гидросмыва от свинокомплекса им. Ленина (Белоглинский район Краснодарского края) с поголовьем 1,54,0 тыс. свиней и ЗАО «Батайское» (Азовский район Ростовской области) с поголовьем 15 тыс. свиней, экосистемы почвы, гидросферы, атмосфера и шлам карбида кальция.

Задачи исследования:

1. установить кинетические закономерности и оптимальные параметры процесса фракционирования продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция и кварц - глауконитового песка, дать математическое описание процесса, изучить влияние шлама карбида кальция на распространение загрязняющих веществ в атмосфере;

2. разработать ресурсосберегающую технологию утилизации продуктов ГСК и ценить экологическую безопасность получаемых продуктов;

3. обосновать комплексную эколого-экономическую оценку утилизации продуктов ГСК с учетом минимизации ресурсопользования и предотвращенных экологических ущербов;

Научная новизна работы:

- впервые установлены кинетические закономерности процесса фракционирования продуктов ГСК шламом СаС2 в сочетании с кварц -глауконитовым песком, определены его оптимальные параметры, дано математическое описание процесса, исследованы агромелиоративные свойства полученных фракций;

- разработаны: математическая модель распространения полей концентраций метилмеркаптана и сероводорода над отстойниками продуктов ГСК; модель процесса фракционирования, позволяющая определять динамику скорости осаждения и порозности под влиянием шлама СаСг в зависимости от высоты вертикального отстойника и времени;

- исследовано влияние шлама карбида кальция на динамику численности популяций основных санитар но-показате л ьных микроорганизмов почвы и водной среды; установлены экологически обоснованные нормы поступления в окружающую среду продуктов ГСК, обработанных шламом СаСг;

Практическая значимость работы:

- внедрена бездеструкционная технология утилизации продуктов ГСК, позволяющая получить экологически безопасное, ценное органо -минеральное удобрение, обеспечивающая ресурсосбережение и нормативное воздействие на природную среду;

- дезодорация жидкой и твердой фракций продуктов ГСК, достигнутая при обработке их шламом СаСг, позволяет уменьшить загрязнение атмосферного воздуха и сократить (в 3-4 раза) размеры санитарно -защитной зоны, а разработанная математическая модель дает возможность прогнозировать распространение метилмеркаптана и сероводорода в приземном слое атмосферы;

- впервые разработана и реализована в виде программы для ЭВМ «SURFEK - ECONOMIC» интегральная эколого-экономическая оценка ресурсосберегающей технологии утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция, включающая расчеты предотвращенных ущербов при сокращении добычи сырья для производства минеральных удобрений (N, Р, К), а также учитывающая дополнительный доход от сокращения использования чистой воды для орошения и получения повышенного урожая кормовых культур.

На защиту автором выносятся:

- кинетические закономерности и оптимальные параметры процесса фракционирования продуктов ГСК под влиянием шлама СаСг и в сочетании с кварц - глауконитовым песком, а также математическая модель распространения полей концентраций загрязняющих веществ в атмосфере;

- ресурсосберегающая технология утилизации продуктов ГСК и оценка экологической безопасности получаемых продуктов; интегральная эколого-экономическая оценка эффективности утилизации продуктов ГСК, учитывающая факторы ресурсосбережения и воздействия на окружающую среду.

Личный вклад соискателя: анализ проблемы и решение основных задач; теоретические и экспериментальные исследования; анализ результатов, формулировка выводов; участие во внедрении результатов научной работы; разработка технологии утилизации и математических моделей; обоснование структуры эколого - экономической оценки эффективности использования шлама СаСг при утилизации продуктов ГСК.

Предложенная комплексная эколого-экономическая оценка эффективности использования шлама карбида кальция при утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов на участках орошения, реализована с помощью средств Turbo Pascal 1998 и Excel 2000 в программы для ЭВМ, на которые получены авторские свидетельства.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на Международных научно-практических конференциях в г.г. Ростове - на - Дону (2000-2002 гг.), Пенза (2001-2004 гг.), Москва (2002-2003 гг.), Белгород (2004 г.), Новочеркасск (2004 г.); на ежегодных научных конференциях и семинарах кафедры «Инженерная экология и защита окружающей среды» в ЮРГТУ (2000-2004 гг.); на Международной выставке инновационных технологий «ИННОВ — 2003».

Публикации. Результаты диссертационной работы изложены в 23 научных публикациях, в том числе: статей в рецензируемой печати—8, материалов Международных конференций—10, авторских свидетельств РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ—3, положительных решений о выдаче патента на изобретение—2. Основные материалы опубликованы в соавторстве с научным руководителем - д-ром техн. наук О.А. Суржко (20 наименов.), без соавторов — 3 наименов. В работах с соавторами личный вклад соискателя составляет от 50 до 80 %.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Федорченко, Марина Анатольевна

5.4. Выводы. Обсуждение результатов.

В результате диссертационных исследований разработан новый подход для оценки эколого-экономической эффективности утилизации продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция.

Определение экономической эффективности технологии обработки проводилось в Белоглинском районе Краснодарского края, производительность свинокомплекса 1,5-4,5 тыс. голов, объем продуктов гидросмыва -600 м3/сут. Расчеты осуществляли с использованием программы Excel 2000 в ценах 2003 г. Разработанный нами алгоритм интегрированной эколого-экономической оценки бездеструктивных по органическим веществам технологий обработки различными кальцийсодержащими реагентами позволил провести сравнительный анализ их эффективности. При этом учитывали не только технико - экономическую эффективность самих технологий, но и фактор ресурсосбережения, определенный на основе величин возможных предотвращенных ущербов окружающей среде.

Анализ результатов расчетов сводных затрат при утилизации продуктов ГСК орошения показал, что при обработке их суспензией, приготовленной из извести, и суперфосфатом затраты на реагенты составляют 68 % от общей суммы эксплуатационных расходов, а при использовании суспензии шлама СаС2 и суперфосфата они сокращаются до 57 % . Это можно объяснить тем, что дорогостоящую товарную известь (Са(ОН)2) заменили дешевым отходом производства. При суточном объеме обрабатываемого навоза, равном 600 м , годовая сумма экономии на реагентах сол ставила около 700 тыс. руб. При этом себестоимость подготовки 1 м жидкой фракции продуктов ГСК снизилась с 6,0 руб. - при использовании извести, до 4,5 руб. - при использовании шлама карбида кальция. Обработка твердой фракции продуктов гидросмыва свиноводческих помещений ови-цидными препаратами при использовании извести и при применении шлама карбида кальция происходила с одинаковыми затратами. Ее себестоимость составила 2,8 руб./м3.

Использование в качестве реагента шлама карбида кальция позволило сократить выбросы в воздух загрязняющих веществ на 85-98 % и получить предотвращенный ущерб атмосфере, равный 0,505 млн руб. в год. Суммарная величина годового предотвращенного ущерба окружающей среде при использовании извести для обработки продуктов ГСК составила 4,308 млн руб., а с использованием шлама карбида кальция - 4,813 млн руб.

Дополнительный доход от уменьшения затрат на приобретение минеральных удобрений за счет использования высокой агромелиоративной ценности продуктов ГСК увеличивался с возрастанием удобряемой площади. Так на площади 500 га он составил 0,240 млн руб, на площади 5 тыс. га - 1,2 млн руб., а на 100 тыс. га — 24 млн руб. в год.

Анализ результатов расчета чистого дисконтированного дохода (ЧДД) для двух вариантов обработки жидкой фракции продуктов ГСК и дегельминтизации осадка для расчетного периода времени, равного 15 лет и различных площадей орошения показал, что наиболее эффективен вариант с использованием шлама карбида кальция. Его ЧДД составил 12,61 млн руб., что примерно в 2,5 раза выше, чем с вариантом использования извести.

Эколого-экономическая оценка эффективности ресурсосбережения составляющей интегрального анализа выполнена для способа подготовки продуктов ГСК к утилизации на полях орошения с использованием шлама карбида кальция. Она проводилась на основе определения возможных предотвращенных ущербов окружающей среде за период времени, равный 15 лет, на расчетных площадях 0,5 -М00 тыс. га за счет сокращения добычи фосфорсодержащей руды и калийсодержащего сырья.

Установили, что его величина равномерно возрастала с 0,123 до 0,527 млн.руб. при варьировании значений расчетных площадей от 0,5 до 5 тыс. га. Результаты расчетов предотвращенного ущерба земельным ресурсам при изменении площадей орошения с 10 до 100 тыс. га показали значительное замедление скорости его роста: с 0,863 до 3,035 млн руб. в интервале значений площадей 10^-50 тыс. га и с 3,035 до 3,878 млн. руб. в интервале 50-100 тыс. га. Прогнозируемый суммарный предотвращенный ущерб окружающей среде в зависимости от площади орошения составил 0,85-32,0 млн руб.

Для расчета возможного предотвращенного ущерба окружающей среде при сокращении добычи калийного сырья за счет утилизации продуктов ГСК с использованием шлама СаСг нами разработан новый интегральный оценочный подход с использованием экономических показателей ПО «Уралкалий». Предотвращенный ущерб земельным ресурсам среде при сокращении объемов добычи калийного сырья без учета стоимости нарушенных земель на расчетных площадях 0,5+100 тыс. га составил, соответственно 0,065 - 6,0 млн руб. Величина предотвращенного ущерба окружающей среде в этом случае изменялась от 0,413 до 41,7 млн руб. Расчет эколого-экономической эффективности разработанной нами технологии утилизаци продуктов ГСК с использованием шлама карбида кальция с учетом всех составляющих позволил получить следующие результаты. Срок окупаемости обработки жидкой фракции изменялся прямо пропорционально орошаемой площади и составил 0,9-2,9 года, тогда как срок окупаемости утилизации твердой фазы с увеличением площади орошения сокращался с 2-х лет до 0,5 года.

Чистый дисконтированный доход за 15 лет при утилизации жидкой и твердой фракций продуктов ГСК составил, соответственно 8,415 - 107,712 млн руб.

Величина суммарного дохода от утилизации продуктов ГСК в зависимости от площади орошения составила: 9,814 - 232,8 млн руб. Зависимость срока окупаемости от площади орошения представили полиномом третьей степени (для жидкой фракции обработанных продуктов ГСК -У=0,0167^ + 0,207LY"2 -1,0333^+2,8; для осадка - У=0,0037^+ 0,0683Х2 -0,2354Х + 1,0667) с достоверностью аппроксимации 0,9653 - 0,9983, а чистого дисконтированнного дохода от величины предотвращенного эколо гического ущерба земельным ресурсам (по калию - Y=-23,034x +440,39x2-1337,3x+l 116,3; по фосфору-У= 125,39л;3- 878,6х2 + 1949,6х-1167,2) с достоверностью 0,9615. Проведенная интегрированная эколого-экономическая оценка использования шлама карбида кальция при утилизации продуктов ГСК показала ее целесообразность и высокую эффективность.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Обработку продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с целью их фракционирования следует проводить суспензией шлама карбида кальция до рН=10,5 — 11,5 с последующей нейтрализацией суспензией простого или двойного суперфосфата до рН=6,5 - 7,5. Для повышения эффективности разделения на фракции и улучшения их свойств целесообразно вводить кварц - глауконитовый песок. Усредненная норма внесения твердой фракции (органо минерального удобрения) составляет 200 кг/га (по азоту).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Научно обоснована и впервые разработана экологически эффективная технология реагентного фракционирования продуктов ГСК шламом карбида кальция, позволяющая избежать потерь органических и минеральных веществ. Твердая фракция имеет следующий состав: влажность - 91 %, сухое вещество - 9 %. В расчете на сухое вещество она содержит: органического вещества - 59 %, золы - 41 %, азота общего — 3 %, азота аммонийного — 2,4 %, фосфора общего (Р2О5)

11,9 %, калия общего (К20) - 0,1 %, рН= 8,1. Отношение углерода к азоту (C:No6uj) равно 10. С учетом влажности твердой фракции продуктов ГСК, их можно отнести к жидким органо - минеральным t удобрениям. Полученные ирригационные оценки жидкой фракции по содержанию токсичных солей и опасности натриевого осолонцевания удовлетворяют требованиям орошения.

3. Результаты биотестирования продуктов, получаемых после реагентного разделения по токсическому действию их на почвы, водные объекты и растения подтвердили экологическую безопасность предложенной технологии утилизации продуктов ГСК.

4. Экспериментально определены концентрации загрязняющих веществ (СО, СО2, NO, NH3, H2S и метилмеркаптана) в атмосфере над поверхностью отстойника до и после обработки продуктов ГСК шламом карбида кальция. Снижение концентраций газообразных загрязнений после обработки составило 80-95 %.На основе экспериментальных данных разработаны математические модели распространения метилмеркаптана и сероводорода в атмосфере, которые позволят минимизировать затраты на очистные сооружения и сократить размеры санитарно-защитных зон с 5100 до 1280 м.

5. Предложена и подтверждена расчетами интегрированная оценка предотвращенных экологических ущербов за счет сокращения производства минеральных удобрений, эквивалентных по количеству биогенным элементам, вносимым на поля орошения с продуктами гидросмыва свиноводческих комплексов, обработанных шламом карбида кальция.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Федорченко, Марина Анатольевна, Йошкар-Ола

1. Anfall und Einsatz von kommunalen Abwasser sowie ausgewahlter Produktion-sabwasser der Land - und Nahrangssguterwirstschafl fur Bewasserwirtschafl. Bd. 26, №11.

2. Абиев Р.Ш. Вычислительная гидродинамика и тепломассообмен. Ведение в метод конечных разностей: Учеб. пособие. СПб: Изд-во НИИ Химии СПб ГУ, 2002. -576 с.

3. Агеев В.Н., Вальков В.Ф., Чешев А.С., Цвелев Е.Н. Экологические аспекты природных почв Ростовской области. Ростов н/Д, 1996. - 132 с.

4. Агроклиматический справочник по Ростовской области. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1957. - 126 с.

5. Андреев B.C., Новиков М. Н., Лукин С.М. Использование навоза свиней на удобрение. М.: Россельхозиздат, 1990. - 94 с.

6. Антоненко А.Е. Продолжительность жизнедеятельности некоторых яиц гельминтов и цист кондиций свиней в бесподстилочном навозе. Научно-техническая информация по с/х МСХ БССР. - Мн.: Ураджай, 1975. - №9. - С. 24-25.

7. Антоненко А.Е. Профилактика паразитов свиней. Информационный листок МСХ БССР. - Сер. Животноводство и ветеринария, 1974. - С. 18-19.

8. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. -Л.: Наука, Ленинградское отд., 1980. 187 с.

9. Артюшин А.А., Гриднев П.Т., Вершинин Н.Н., Елисеева В.Е. Концепция создания безотходных технологий утилизации навоза / Механизированные технологии уборки и подготовки навоза к использованию // Сб. науч. трудов ВНИ-ИМЖ, Подольск, 1989. С. 4-9.

10. Архипченко И.А., Барборина И.И., Дерикс П.П. Использование отходов животноводства для получения биоудобрений. Докл. РАСХН, 1998, №6. С. 1819.

11. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

12. Балахонов С.И. Агротехническое обоснование технологии приготовления, накопления и применения жидкого навоза. В кн.: Плодородие почв и пути его повышения в условиях Белоруссии. - Мн., - С. 83 - 93.

13. Бобович Б.Б., Девяткин В.В. Переработка отходов производства и потребления: Справочное изд-е / Под ред. докт. техн. наук, проф. Б.Б. Бобовича. М.: «Интермет Инжиниринг», 2000. - 496 с.

14. Богданович П.Ф. Высокоэффективная биогазовая установка. Ученые зап. Гроднен. СХИ, 1995, Вып.5. -С. 143-145.

15. Бойко B.C., Лесто Н.К. Изучение эффективности применения жидкого свиного навоза в совхозе "Гутовский" Новосибирской области / Вопросы применения удобрений в Западной Сибири. Новосибирск, 1970. - с. 20.

16. Брезгунов B.C., Жуховицкая A.JL, Филиппов В.Н. Влияние животноводческих стоков на содержание и формы микроэлементов в органогенных почвах. В кн.: Экологические аспекты мелиорации: Сб. науч. тр. - Мн., 1990. -156 с.

17. Булгакова Н.Н., Большакова JI.C., Ниловская Н.Т. Влияние дозы азота при разных условиях выращивания пшеницы на усвоение нитрата запасного фонда листа // Агрохимия, 2002, №6. - С. 59-65.

18. Barideau L. Les boues d'epuration, menace pour l'enVironment on matiere premiere pour l'agriculture? Bull, rech. agron. Gem-boloux. -1986.- Vol. 21. №3. - P. 369382.

19. Blanken G. So Kann Guile nicht mehr stinken. Top. argar., 1974, 7, s. 38 - 40 (BDR).

20. Вайн JL Бахчиванжи 3. Элеюрофлотация сточной массы на ферме // Сельское хо-зяйство Молдавии. 1974. - №8. - С. 47-48.

21. Вальков В.Ф. Почвы и сельскохозяйственные растения. Ростов н/Д, 1992. -204 с.

22. Васильев В.А., Полунин С. Ф. Преимущество бесподстилочного навоза // Земледелие. М.: Колос, 1975. - №4. - С. 55-57.

23. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям.

24. М.: Росагропромиздат, 1988. 255 с.

25. Васильев В.А., Швецов М.М. Применение бесподстилочного навоза для удобрения. М.: Колос, 1983. - 172 с.

26. Величко Е. Б., Льгов Г.К. Современные проблемы орошения на местном стоке. -М.: Колос, 1984.-93 с.

27. Володин А., Голубенков В., Кирдин К. Утилизация отходов животноводства с получением протеиновых добавок и удобрений / Комбикормовая промышленность, 1995, №6.-С. 29-31.

28. Волощук В.М. Кинетическая теория коагуляции

29. Волощук В.М. Процессы коагуляции в дисперсных системах. Л.:, 1975. 200с.

30. Воробьева Р.П. Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков при возделывании сельскохозяйственных культур. Авто-реф. дис. д-ра с.-х. наук. Барнаул, 1997. 32 с.

31. Ворошилов Ю.И., Ковалев Н.Г., Мельцман Т.С. Очистка, утилизация и влияние на природную среду сточных вод животноводческих комплексов. Обзор. Информация. - М., 1979. - 57 с.

32. Вошкулат Н.П., Кармазин В.Е., Смирнов О.П. и др. Гигиенические вопросы охраны окружающей среды в районах размещения свиноводческих комплексов // Тез. докл. 11 съезда гигиенистов УССР. Киев, 1986. - С. 52.

33. Временная инструкция по применению овицидных препаратов серии «Пуро-лат-Бингсти» на основе пасленовых. Ростов н/Д, 2001.

34. Гамер П., Джексон Д., Серстон И. Очистка воды для промышленных предприятий /Пер. с англ. В.М. Кольнера. Научный редактор В.И. Малов. — М.: Строй-издат, 1986. -416 с.

35. Гидрогеология СССР, Том IX (Северный Кавказ). Москва.: Недра, 1968.487 с.

36. Гольдберг В.М., В.В. Ивлев, Р.П. Воробьева. Практическое пособие по охране подземных вод при орошении сточными водами. М.: Изд-во Института Дружбы Народов им. П. Лумумбы, 1995. С 4-10.

37. Гришина А.В. Эффективность известкования, как приема детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Вопросы известкование почв. М.: Аг-роконсалт, 2002. - С. 56-62.

38. Горлов В.Д., Петров Н.А., Горлов Ю.В. Решение практических задач по экологии горного производства: Учеб. пособие. Новочеркасск, 1996. — 350 с.

39. ГОСТ 1460-81. Карбид кальция. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1987.-23 с.

40. ГОСТ 17.4.3. 05-86. Охрана природы. Почва. Требования к сточным водам и их осадкам для орошения. М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1986. - 15 с.

41. ГОСТ 204.32-83. Удобрения. Термины и определения. М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1983. - 16 с.

42. ГОСТ 260.74-84. Навоз жидкий. Ветеринарно-санитарные требования к обработке, хранению, транспортированию и использованию. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 5 с.

43. ГОСТ 30775-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация, идентификация и кодирование отходов. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 14 с.

44. Гостищев Д.П. Влияние кротования на увеличение водопроницаемости почвы и урожай / Использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур: Межвуз. Сб. научн. тр. Волгоград, 1990. - с. 194.

45. Гостищев Д.П., Менаридзе Н.П. Орошение сточными водами. В кн.: Водо-сберегающие технологии оросительных мелиораций: Сб. научн. пер. - Волгоград: СХИ, 1993.-С. 200.

46. Гостищев Д.П., Ясониди О.Е., Тарасьянс С.А. Использование сточных вод и животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур: Учеб.

47. Пособие Новочесркасск: НГМА, 1998. 180 с.

48. Гражене А. Результаты микробиологических исследований на ЗПО //Тр. Лит-НИИГиМ. 1983.- Т.14.- С. 112-114.

49. Гришаев И.Д., Рогожин В.А., Клачкова Ю.Ф. Обеззараживание свиного навоза // Ветеринария. 1982. - №6. - С.23-24.

50. Гусятников Н., Гиль А. Использование стоков свинокомплекса. // Свиноводство, -№7. 1997. - С.32-33.

51. Долгов B.C. Гигиена уборки и утилизации навоза.-М.: Россельхозиздат, 1984. -' 175 с.

52. Д. Диксон, J1. Скура, Р. Карпентер, П. Шерман. Экономический анализ воздействий на окружающую среду / Пер. с анг. А.Н. Сальникова, С.С. Шалыпи-ной. Науч. ред. С.Н. Бобылев, Т.Г. Леонова, М.И. Сметанина. М., 2000. 272 с.

53. Дегельминтизация осадков животноводческих стоков тиазоном / О.А. Суржко,

54. B.Н. Канцан; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 2000. — 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 28.02.00. № 528-В00. - Аннот в БУ ВИНИТИ «Деп. научн. работы». -2000.-№4.

55. Дмитриева В.И. Кормопроизводство на базе использования стоков животноводческих комплексов на орошение в Нечерноземье. В кн.: Использование сточных вод для орошения земель / ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1983 - С. 12-14.

56. Дмитриева В.И., Никитин В.А. Использование стоков животноводческих ком-плек-сов в сельском хозяйстве. В кн.: Использование сточных вод для орошения. - М.: Колос, 1978. - с. 23 - 27.

57. Дмитриева В.И., Никитин В.А., Поленина В.А. Использование стоков животноводческих комплексов. М.: Россельхозиздат, 1977. - 62 с

58. Додолина В.Т. Доочистка животноводческих стоков на полях орошения // Сельскохозяйственное использование стоков эффективный способ охраны водных источников от загрязнения: Сб. науч. тр. М., 1991.

59. Додолина В.Т. Оценка пригодности сточных вод для орошения в различных почвенно-климатических зонах. В кн.: Естественные методы очистки сточных вод и их использование в сельском хозяйстве. — М., 1972. - 148 с.

60. Додолина В.Т. Принципы классификации сточных вод по агромелиоративным показателям // Использование сточных вод для орошения. М.: Колос, 1978.1. C.70-82.67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78

Информация о работе

Федорченко, Марина Анатольевна
кандидата технических наук
Йошкар-Ола, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологические и технологические решения утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы