Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса

Домашенко, Юлия Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса"

На правах рукописи

Домашенко Юлия Евгеньевна

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФОСФОГИПСА

(на примере ООО «Аксайская Нива», Ростовской области)

Специальность: 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2009

003488599

Работа выполнена на кафедре «Инженерная экология и защита 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

Ясьян Юрий Павлович

доктор химических наук, профессор

Александрова Эльвира Александровна

Ведущая организация: Новочеркасская государственная мелиоративная академия (НГМА), кафедра химии и прикладной экологии.

Защита состоится 24 декабря в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г Краснодар, ул.Красная, 135, ауд. 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2А.

Автореферат разослан эября 2009 г.

ских наук, доцент

онного совета кандидат химиче-

Ученый секретарь диссертаци-

Г.Г. Попова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие промышленного животноводства столкнулось с проблемой накопления жидкого навоза. По данным Рос-стата за 2006 т., численность поголовья свиней в промышленных животноводческих предприятиях составила 7,3 млн. гол., соответственно количество жидких отходов - продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов (ГСК) составило 18,7 млн. т. в год. Несмотря на высокий агрохимический потенциал, утилизация продуктов ГСК в сельскохозяйственном производстве сдерживается вследствие возможного вторичного загрязнения окружающей среды компонентами отхода. Изучение и реализация природоохранных мероприятий, направленных на снижение антропогенного воздействия агропромышленного комплекса на окружающую среду, проведена автором в рамках «Национального проекта развития АПК России».

Актуальным остается поиск путей снижения техногенного воздействия на окружающую среду отходов промышленного производства и использование их как ценных вторичных материальных ресурсов. В этой связи перспективны разработки бездеструктивных (по биогенным элементам) технологий обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с последующей утилизацией их в сельскохозяйственном производстве, с использованием реагентов, являющихся отходами производства, таких как фосфогипс. Фосфогипс, как известно, нашел широкое применение в сельском хозяйстве, в качестве мелиоранта. Это указывает на возможность использовать его в технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с последующим использованием продуктов фракционирования в сельскохозяйственном производстве в качестве комплексных орга-номинеральных удобрений.

Область исследований - прикладная экология - комплексная оценка влияния промышленных объектов на природные и искусственные экосистемы, разработка и совершенствование методов проектирования технических систем, обеспечивающих минимизацию антропогенного воздействия на живую природу.

Объекты исследования - экосистемы почв, гидросферы, атмосферный воздух, продукты гидросмыва свиноводческих комплексов (на примере свиноводческого хозяйства ООО «Аксайская Нива» Ростовской области), фосфогипс - отход производства фосфорной кислоты и минеральных удобрений.

Цель работы - экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с применением фосфогипса при минимальном воздействии на природную среду.

Задачи исследований:

1. Установить оптимальные дозы подкисляющего реагента - фосфогипса; экспериментально определить степень дезодорации отходов после

реагентной подготовки и скорректировать размеры санитарно-защитной зоны свиноводческих хозяйств;

2. Экологически усовершенствовать технологию обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов, определить технологические параметры работы основных очистных сооружений при обработке ГСК фосфогипсом с использованием программ для ПЭВМ; дать комплексную экологическую оценку влияния получаемых продуктов фракционирования на почвенную и водную биоты, высшие растения;

3. Провести эколого-экономическую оценку технологии обработки продуктов ГСК с использованием в качестве реагентов отходов производства ортофосфорной кислоты и показать ее инвестиционную привлекательность; рассчитать снижение предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных объектов, почв и атмосферы при использовании продуктов ГСК на сельскохозяйственных полях орошения.

Научная новизна работы:

-теоретически и экологически обосновано использование фосфогип-са в качестве подкисляющего реагента при обработке продуктов ГСК;

-экспериментально установлены оптимальные дозы подкисляющего реагента, включающего фосфогипс, определены технологические параметры реагентной обработки продуктов ГСК;

- экологически усовершенствована технология обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с применением фосфогипса; изучена динамика изменения численности основных сапрофитных форм почвенных микроорганизмов при обработке продуктов ГСК фосфогипсом; проведена экотоксикологическая оценка получаемых фракций с помощью водной биоты и семян высших растений.

Практическая значимость работы:

- экологически усовершенствована технология обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств для использования в сельском хозяйстве; технология позволяет получить эффективное органоминеральное удобрение и утилизировать отход производства ортофосфорной кислоты -фосфогипс;

- снижена антропогенная нагрузка на атмосферный воздух за счет дезодорации продуктов ГСК, при обработке их фосфогипсом и применением устройств по улавливанию загрязняющих веществ, что позволило сократить размеры санитарно-защитной зоны свиноводческих хозяйств в 2-3 раза;

- даны практические рекомендации производству по внедрению технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств и применению органоминерального удобрения;

- разработаны компьютерные программы для расчета скорости сползания частиц с поверхности полок тонкослойного отстойника, для расчета количества загрязняющих веществ, испаряющихся со свободной поверхности отстойника при заданном химическим составе продуктов ГСК и устройства для их улавливания.

Техническая новизна способа подготовки продуктов ГСК к сельскохозяйственному использованию защищена 4 патентами РФ на способы подготовки жидких отходов свиноводческих хозяйств к сельскохозяйственному использованию. Получены 2 авторских свидетельства РФ об официальной регистрации программ для ПЭВМ. Результаты исследований апробированы на действующем животноводческом предприятии ООО «Ак-сайская Нива» Ростовской области.

Достоверность результатов научных исследований подтверждена использованием апробированных современных химических, микробиологических, агрохимических и физико-химических методов анализа, с применением методов математического моделирования и статистической обработки данных.

На защиту автором выносятся:

- экспериментально установленные оптимальные параметры процесса реагентного фракционирования продуктов ГСК фосфогипсом;

- экологически усовершенствованная технология подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с применением фосфогипса к сельскохозяйственному использованию;

- закономерности роста микроорганизмов при внесении продуктов ГСК в почвенную и водную экосистемы;

- эколого-экономическая оценка технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств и расчет предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водоемов, почв и атмосферы.

Апробация работы. Основные положения и результаты доложены и одобрены на X Всероссийской выставке научно - технического творчества молодежи «Научно техническое творчество молодежи, путь к обществу основанных на знаниях (НТТМ 2009)», г. Москва; на Международной выставке инновационных технологий «ИННОВ-2007»; на Международных конференциях в г. Новочеркасске (2005 — 2008), г. Пензе (2007); в Дон-ГАУ, Ростовской области (2007 - 2008); на ежегодных научных конференциях и семинарах кафедры инженерной экологии и защиты окружающей среды в ЮРГТУ (НПИ) (2005 - 2008).

вания и разработка по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», в программе «Старт-05».

Работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры инженерной экологии и защиты окружающей среды ЮРГТУ (НПИ) по госбюджетной теме № 012.0001.0024 - «Разработка теоретических основ и высокоэффективных технологий охраны окружающей среды»

Публикации. Материалам диссертации изложены в 21 печатной работе, в том числе 5 статей, включая 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, материалов Международных конференций - 10, получены 4 патента на изобретение РФ и 2 авторских свидетельства РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов. Работа изложена на 191 страницах машинописного текста, включает 35 таблиц, 39 рисунков и 3 приложения. Список литературы представлен 221 источниками, из которых 5 — иностранных авторов.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1 Оценка применения фосфогинса в процессе фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

Одним из наиболее актуальных способов утилизации продуктов ГСК является использование их на сельскохозяйственных полях в качестве органических удобрений. Альтернативным способом подготовки продуктов ГСК является реагентное фракционирование с использованием кальцийсо-держащего коагулянта (до рН 9,5-11.5) и нейтрализующего реагента (до рН 6,5-8,5). Применение такой технологии, не приводящей к деструкции органических веществ, позволяет получить ценное органоминеральное удобрение. В работах различных авторов в качестве подкисляющего реагента предлагалось использовать минеральное удобрение - суперфосфат (О.А. Суржко, 2003, М.А. Федорченко, 2004). На основании анализа научной литературы и проведенных автором экспериментальных исследований установлена возможность замены суперфосфата на отход производства ор-тофосфорной кислоты - фосфогипс при минимальном воздействии на окружающую среду.

Фосфогипс является многотоннажным отходом производства концентрированных простых и сложных удобрений, относящийся к IV классу опасности (СП 2.1.7.1386 - 03). Фосфор, входящий в состав фосфогипса, способен связывать тяжелые металлы в прочные труднорастворимые ком-

плексы и фиксировать их в состоянии, недоступном для поглощения растениями, что благоприятно сказывается на их росте (Т. Д. Ешету, 2009).

Наибольшее значение в реакциях органоминерального взаимодействия фосфогипса и продуктов ГСК имеют карбоксильные и фенольные группы. В результате реакции с ионами металла образуются соли (гуматы) или комплексные соединения, которые, по Стевенсону, могут в кислой среде проходить по следующей схеме:

соо- со°

ГК<^ +Ме~ ' ГК / Ме(Н20) + Н*

+ ~* гк<

он

еличении рН образ} /со\ /

а при увеличении рН образуются соединения типа:

. ОН

ГКЧ ^ Me ■

\ / (Н20)„.,

Устойчивость образующихся соединений различна. При рН ниже 5 гуматы Са2+, Sr2+, Mg2+, Мп2+ практически не разрушаются. При рН 7 величины констант устойчивости для этих гуматов составляют 5-6, а при рН 11 увеличиваются до 8-9. Устойчивость соединений гуминовых кислот с Cu2+, Ni2+, Fe2+, Cd2+, Zn2+ имеет промежуточное значение. Например, для соединений гуминовых кислот с Fe2+ константа устойчивости в кислой среде (рН 3) составляет 11, но при подщелачивании устойчивость понижается и при рН 9 соединение разрушается.

Внесенные в продукты ГСК ионы кальция более активны и находятся в избытке, поэтому они способны конкурировать с ионами стронция в химических реакциях, протекающих в почвенных растворах, тем самым, препятствуя проникновению ионов стронция в растения (C.B. Свергузова, 2008).

Установлено (Д.В. Ладонин, 1997, В.Г. Минеева, 2001), что при обработке продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств реагентом на основе фосфогипса присутствующие в них органические соединения будут способствовать более полному усвоению фосфора микроорганизмами, тем самым повышая плодородие почв.

Анализ качественных (химических и физических) характеристик фосфогипса, который проводился с целью оценки экологически безопасного использования его для фракционирования продуктов ГСК, позволил рекомендовать фосфогипс для применения в технологии обработки отхо-

дов свиноводческих хозяйств. Дальнейшие экспериментальные исследования направлены на установление оптимальных параметров процесса фракционирования продуктов ГСК с использованием фосфогипса и оценки экологической безопасности усовершенствованной технологии.

2.2 Методики экспериментальных исследований

Исследования выполнены в лабораторных и промышленных условиях по методикам, рекомендованным Госстроем РФ и АМН РАН. Лабораторные исследования проб жидких отходов и атмосферного воздуха выполнены в лаборатории промышленной экологии и микробиологии ЮРГТУ (НПИ), аккредитованной эколого-аналитической лабораторией ФГНУ «РосНИИП» (ЮжНИИГиМ).

Реагентная обработка продуктов ГСК проводилась в диапазоне температур 5-30 °С. Реактивы, используемые для выполнения анализов, имели марки «ХЧ» и «ЧДА».

Химический метод использовался при определении взвешенных веществ. Физико-химические методы применяли при определении величины рН и количества нитритных и нитратных форм азота, фосфора по стандартным методикам. Содержание загрязняющих веществ - диоксида серы (S02), диоксида азота (N02), метилмеркаптана, сероводорода (H2S) определяли по методике РД 52.04.186 - 89. Калий, натрий, стронций определяли физическим методом атомно-абсорбционной пламенной фотометрии.

Для биологического исследования продуктов ГСК применяли метод биотестирования, в качестве тест-объектов использовали простейшие вида Tetraichumena pyryiformis и Paramecium caudatum. Для диагностики токсического воздействия на микронаселения почв исследуемых продуктов ГСК, обработанных фосфогипсом, использовали метод посева на твердые питательные среды. Помимо того, проводили экотоксикологическую оценку по прорастанию семян высших растений редиса сорта "Розово-красный круглый с белым кончиком" согласно СанПиН 2.1.7. 573 - 96.

Характеристику почвы определяли стандартными методами. Гигроскопическую влажность, содержание гумуса - по Тюрину, рНвоД- по ГОСТ 26423-85, карбонаты-по Кудрину, гранулометрический состав-по Качин-скому.

Объектом исследований является лугово-черноземная почва со следующими характеристиками: рН 8,5, плотностью-2,65 г/дм3, с содержанием гумуса в пределах 5%, карбонатов-1,5 моль/100 г почвы, количество почвенных частиц на глубине 0-0,3 мм с размерами <0,01 составили 30% и <0,001 -70%.

Расчет рассеивания газовых выбросов от накопителя свиноводческих комплексов выполнен с помощью универсальной программы УПРЗА

«Эколог - 3.0», которая реализует методику расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОПД - 86), Госкомгидромета.

Исследование процесса обработки продуктов ГСК новым реагентом на основе фосфогипса проводили в лабораторных условиях путем реализации дробной (1/4) реплики полного факторного эксперимента типа 2б, использовали стандартные методы математической и статистической обработки данных.

При расчете устройства - бортового отсоса, улавливающего загрязняющие вещества, используется разработанная авторами программа для ПЭВМ, выполненная в среде МаЛСас! 2001.

Таким образом, используемые методики позволили достичь наиболее полной точности и достоверности при получении результатов экспериментальных исследований.

2.3 Определение экспериментальных закономерностей реагентного фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

Разделение коллоидной системы продуктов ГСК достигается путем обработки их известковым молоком до рН 9,5-11,5 (рис. 1), с последующей нейтрализацией суспензией фосфогипса до нормируемых значений рН 6,58,5. Процесс растворения реагентов в продуктах ГСК происходит при интенсивном перемешивании в течение 3-5 минут и при температуре среды 1=20°С. При использовании суспензии фосфогипса для нейтрализации продуктов ГСК с рН 11,5 до 6,5 требовались высокие дозы реагента (от 35 до 52 г/дм3 по активному Р2О5), что не позволяло использовать разрабатываемый реагент в технологии обработки продуктов ГСК. По-видимому, это связано с высоким содержанием инертного вещества в фосфогипсе, в частности, количество действующего вещества (Р2О5) не превышает 1 % в его составе.

Дальнейшие исследования направлены на установление оптимальной дозы фосфогипса при использовании его в качестве подкисляющего реагента при фракционировании продуктов ГСК. По результатам многочисленных экспериментальных исследований найдено, что при внесении в суспензию фосфогипса ортофосфорной кислоты в соотношении по объему 500:1 возможно значительное снижение дозы подкисляющего реагента (рис. 2), что можно объяснить повышением содержания активного Р2О5 до 30 мг/дм3.

2 2

1 3

0 А

0 1 2 3 4 5

Доза известкового молока, г/дм3

-ж 10,0% -- 8,5% -х 6,0%

6 0 2 4 6 8 Ю 12 14

Доза фосфогнпса и ортофосфорпой кислоты, г/дм3

6%"~ 8%*~ 9%*~ 10%

Рисунок 1 - Экспериментальные зависимости рН от дозы известкового молока при различном содержании взвешенных веществ в продуктах ГСК: 110,0%; 2- 8,5%; 3-6,0%

Рисунок 2- Зависимость рН от дозы смеси суспензии фосфогипса и ортофос-форной кислоты при содержании взвешенных веществ в продуктах ГСК свиноводческих хозяйств: 1-6,0%; 2- 7,0%; 3-8,0%; 4-9,0%; 5-10,0%.

Э,% 100

• 1 - 6,0%

60 8< 1.МИН

-2-8,5%

-3-10,0%

Рисунок 3 - Зависимость эффективности отстаивания (Э) продуктов ГСК от времени при различном содержании взвешенных веществ: 1-6,0%; 2- 8,5 %; 3-10%;

Из рисунка 3 видно, что при обработке продуктов ГСК предлагаемыми реагентами время разделения составляет 40 - 60 мин, тогда как в типовых отстойных сооружениях оно достигает 2 часов (СНиП 2.04.03-85*). Ускорение процесса разделения позволит уменьшить объем отстойников, что значительно снизит капитальные затраты на строительство сооружений.

Особый интерес для экологической оценки усовершенствованной технологии представляет исследование влияния фосфогипса при разделении продуктов ГСК на изменение физико-химических свойств получаемых фракций.

При обработке продуктов ГСК использовали фосфогипса с содержанием Р2О5, мг/дм3: в жидкой фракции - 680; в осадке - 140, во взболтанной пробе-824,7 мг/дм3. Полученные результаты фракционирования продуктов ГСК показали, что, в сравнении с ранее описанными видами обработки, в жидкой фракции наблюдается сохранение и даже увеличение Р205 до 730 мг/дм3, твердой - до 920 мг/дм3, что свидетельствует о повышении их агрохимической ценности как органоминеральных удобрений.

Результаты определений изменения рН, влажности, зольности, содержания органического вещества и углерода, а также концентрации общего, аммиачного, нитритного и нитратного азота, общего фосфора, общего калия и соотношение основных биогенных компонентов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты исследований физико-химических показателей и содержания биогенных элементов в исходных продуктах гидросмыва и после их двух стадийной об-

работки реагентами

Показатели Продукты ГСК до обработки Жидкая фаза после обработки Са(ОН)г и подкисляющим реагентом Твердая фаза после обработки Са(ОН)2 и подкисляющим реагентом

РН 7,2 6,5 6,6

Влажность, % 94,5 100,00 86,4

Зольность,% 30,7 - 50,2

Органическое вещество, % 68,2 - 49,5

Углерод, % 32,7 - 25,4

Азот, мг/дм'1

общий 578 254 306

Ш4+ 467 151 219

N02- 0 20 19

ЫОз" 23 12 51

Р205, мг/дм"* 680 730 920

Кг О, мг/дм3 600 115 485

1:1,26:0,85 1:2,9:0,45 1:3:1,6

В результате экспериментальных исследований степени дезодорации атмосферного воздуха при обработке продуктов ГСК с использованием фосфогипса, установлено снижение концентраций метилмеркаптана с 45 до 3,9 мг/дм3, диоксида серы-с 42 до 0,25 мг/дм3. По-видимому, это связано, с гибелью бактерий аммонифицирующих белок (V. (кзиШтсалБ), и

бактерий аммонифицирующих мочевину (V. с^иШтсапв), восстанавливающих сульфаты до Н23 (Тп. ОепкпАсам), переводящих нитраты в аммиак и азот, а также С1. Ра51епапшп, вызывающих масляно-кислое брожение, обуславливающих зловонный запах и химическими реакциями, протекающими между загрязняющими веществами и вносимыми реагентами при фракционировании продуктов ГСК.

Полученные результаты позволили выполнить расчет рассеивания газовых выбросов от отстойника на примере свиноводческого комплекса ООО "Аксайская Нива ", г. Аксая, Ростовской области с помощью универсальной программы УПРЗА «Эколог - 3.0», на основании которых была скорректирована санитарно-защитная зона с 3380 до 1650м.

Статистическую обработку результатов лабораторных экспериментов проводили с использованием методов наименьших квадратов. Исследования механизма получения органоминерального удобрения из продуктов ГСК, обработанных известковым молоком и фосфогипсом, проводили в лабораторных условиях путем реализации полного факторного эксперимента типа 24. Факторами, определяющими процесс, были приняты: X] -доза известкового молока (Д„, г/дм3); Х2-доза смеси суспензии фосфогипса и ортофосфорной кислоты (Дф, г/дм3); Х3 - время контакта продуктов ГСК со смесью фосфогипса и ортофосфорной кислоты (1ф, мин.); Х4 - температура обрабатываемых продуктов ГСК °С). Параметрами оптимизации являлись: Э - эффект разделения на жидкую и твердую фракцию, % (У/); Тотс - время отстаивания, час Сф1 - концентрация оксида фосфора в жидкой фракции после обработки продуктов ГСК, мг/дм3 (Кз); Сф2 - концентрация оксида фосфора в твердой фракции после обработки продуктов ГСК, мг/дм3 (У4). По результатам статистической обработки выведены следующие уравнения регрессии: Э = 0,82375 + 0,12375-Д„ + 0,20875- 1с -0,09625-ДЛф + 0,105'Дф Чф - 0,11375ЧФ • V, Тотс = 1,309375 - 0,22813-ДФ + 0,153125 X,-0,17823-Д„ ^ + 0,176125-Дф-Ц- 0,178Шф ; Сф1 = 502,6125 + 134,7125-Дф - 100,675-ДДф - 64,7625-Д„- 1с + 74,1-Дф-1ф + 73,9625-ДФ 1с; Сф2 = 716,7125 + 182,6-Ди + 169,2625-Дф + 92,5625 ^ - 114,625-Д„^ф + 115,6725-Дф ^- 119,588^1,

Анализ уравнений регрессии эффекта разделения продуктов ГСК на жидкую и твердую фракции показал, что наиболее значимыми факторами являются дозы фосфогипса и известкового молока.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований позволяют рекомендовать разработанный и апробированный в лабораторных условиях эффективный подкисляющий реагент - смесь суспензии фосфогипса и ортофосфорной кислоты для технологии обработки продуктов ГСК с последующей утилизацией их в сельском хозяйстве.

2.4 Экологическое совершенствование ресурсосберегающей технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и оценка экотоксикологической безопасности получаемых продуктов

На основании проведенных экспериментальных исследований рекомендуется применять в технологии утилизации продуктов ГСК в качестве подкисляющего реагента смесь суспензии фосфогипса и ортофосфорной кислоты (500:1). Для интенсификации процесса разделения предлагается использовать тонкослойный отстойник - сгуститель. Зависимость химических и физических характеристик продуктов ГСК от различных факторов потребовала уточнить скорость сползания частиц с тонкослойного элемента. Поэтому разработана компьютерная программа для расчета скорости сползания на базе известной математической модели в среде МаШСас! 2001.

Для снижения количества загрязняющих веществ с поверхности накопителя свиноводческих комплексов рекомендуется установить бортовые отсосы, которые частично будут улавливать загрязняющие соединения, испаряющиеся с поверхности накопителя, при условии дальнейшей их очистки в зернистых фильтрах.

Рекомендуемая технологическая схема обработки продуктов ГСК актуальна для свиноводческих хозяйств как с малой производительностью до 10 тыс. голов, так с высокой производительностью от 15 тыс. голов и более (рис. 4).

По предложенной схеме продукты ГСК, образующиеся на территории свиноводческого хозяйства, самотеком поступают в приемный резервуар. После чего с помощью насоса-измельчителя жидкие отходы поступают на смесители, где происходит поэтапное смешивание с реагентами. В качестве первого реагента используется известковое молоко, второго реагента смесь суспензии фосфогипса и ортофосфорной кислоты. Получаемая смесь подается на отстойник, включающий блок тонкослойного отстаивания и сгущения осадка. Твердая фаза перекачивается на центрифугу и далее на лопастную сушилку и в цех фасовки и упаковки. Жидкая фаза в количестве 10% от общего расхода возвращается на смесители в целях экономия свежей воды и реагентов. Остальная часть после разбавления свежей водой поступает на поля орошения.

Комплекс

В атмосферу

Продукты ГОК свиноводческих хозяийств

Насос-

Продукты ГС'К и,мельчите.«, свиноводческих хозяин ств

Адсорбер

Приемный резервуар

2-резгенг

•} I Щ

Реагектное хозяйство НЛСОС

Жидкая фаза продуктов ГСК

Л-.-п-I . I I I ..I . . -

Насос для перекачки жидкой фазы

ВфТНК;ШЬНЫЛ ТОНКОСЛОЙНЫ!! сгуститель

Осадок

Насос для пекачки твердой фазы

1. Измельченные продукты ГСК

2. Жидкая фача прод\таов ГСК(10°о)

3. Продукты ГСК смешанные с 1 реагентом

5 Твердая фа за продуктов ГСК

6 Конденсат

7 Жидкая фаза продуктов ГСК

8 Свежая вода

9. Жидкая фаза после разбавления

4. Продукты ГСК смешанные со 2 реагентом 10. Обеззараженная твердая фаза

Рисунок 4 - технологическая схема обработки продуктов ГСК

Экспериментальным путем (СП. 2.1.7.1386 - 03) установлено, что осадок, полученный при фракционировании продуктов ГСК с использованием фосфогипса, относится к IV классу опасности (табл. 2).

Таблица 2

Определение класса опасности по химическим компонентам органоминерального удобрения

Элементы удобрения РЬ Cd Ni Zn Sr Co Fe Mn Cu Kj

Концентрация элементов, мг/кг 1,54 0,10 4,2 67,5 2,23 1,0 1800,0 101,0 5,7 41,6

_ элемента 4,0 1,0 1,0 63,0 171,0 7,0 1117,0 3,0 16,0

В результате лабораторных исследований влияния продуктов фракционирования отходов свиноводческих хозяйств на простейшие вида Paramecium caudatum и Tetrachymena pyryformis, установлено, что количество тест-культур возросло по сравнению с контролем в 4-5 раз. При разбавлении твердой фракции чистой водой в соотношении 1/2 наблюдали значительное увеличение численности микроорганизмов. Графическая зависимость изменения численности инфузорий в твердой фазе продуктов ГСК отражена на рисунке 5.

^мин

Рисунок 5- Изменение численности инфузорий в твердой фазе продуктов ГСК с рН 1 - 6,5; 2-7,5, 3 - водопроводная вода, обработанная фосфогипсом в течение определенного промежутка времени

Из рисунка 5 следует, что продукты фракционирования не оказывают экотоксикологического влияния на водную биоту.

Специфические свойства жидких отходов свиноводческих комплексов, обработанных фосфогипсом при их утилизации на сельскохозяйствен-

ных полях орошения, вызвали необходимость более глубоких исследований, направленных на изучение динамики роста и развития следующих форм почвенных микроорганизмов: гетеротрофов, актиномицетов, микроскопических грибов и фосфор редуцирующих бактерий (рис. 6, рис.7).

До обработки численность микроорганизмов в почвенном образце составила: микроскопические грибы-5,5-106; гетеротрофы-7,Г105; актино-мицеты- 1,3-106; фосфор редуцирующие бактерии- 9,3-105.

Экспериментальные исследования динамики роста микроорганизмов под воздействием продуктов ГСК проводились в течение 100 суток. Максимальное значение численности микроорганизмов наблюдалось на 40-50 сутки. По результатам наблюдения установлено, что наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов были созданы при внесении в почву продуктов фракционирования с рН 6,5. Так, численность микроскопических грибов при обработке твердой фазой составила 9-108', жидкой фазой-8,5'108, гетеротрофов, соответственно, 9,3'108 и 7'108; актиномице-тов-9,М08 и 7,3'108, фосфор редуцирующих бактерий-8,9'108 и 5,3-10®. Полученные результаты исследований влияния продуктов фракционирования ГСК на почвенные микроорганизмы показывают, что и жидкая и твердая фаза улучшают биологические свойства почвы.

а в микроскопические грибы

гетеротрофы ■ актиномицеты

в фосфор редуцирующие бактерии

Рисунок 6-Изменения численности экологических групп микроорганизмов при обработке почвы твердой фазой продуктов ГСК при различных значениях рН

2 90 Ь 80

| 70

I 60

~ 50 g 40

1 30 § 20 С- , л

I ^

I pH 6,5 pH 7,5 pH 8,5 pH 9,5

' и микроскопические грибы

g гетеротрофы к

у а актиномицеты

■ фосфор редуцирующие бактерии

Рисунок 7-Изменения численности экологических групп микроорганизмов при обработке почвы жидкой фазой продуктов ГСК при различных значениях рН

Дополнительные экотоксикологические исследования высших растений на примере редиса сорта "Розово-красный круглый с белым кончиком" (Raphanus sativus var. Radical) показали, что наиболее благотворное влияние на рост и развитие оказывает жидкая фракция продуктов ГСК при разбавлении чистой водой в соотношении 3:2 и твердая-в соотношении 4:1. Твердую фракцию рекомендуется вносить в почву без разбавления с учетом её агрохимических характеристик.

Таким образом, на основании проведенных экотоксикологических исследований установлено, что продукты фракционирования ГСК не оказывают ингибирующего действия на почвенную, водную биоты и высшие растения. Такой вывод позволяет рекомендовать их к использованию в качестве органоминеральных удобрений в сельском хозяйстве при выращивании кормовых культур. Полезные свойства минеральных веществ органомине-рапьного удобрения усиливаются органической составляющей, поэтому его использование позволит значительно повысить плодородие почв, увеличить урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.

2.5 Эколого-экономическая оценка усовершенствованной технологии использования продуктов ГСК и фосфогипса

Эколого-экономическая оценка направлена на определение технико-экономической эффективности предлагаемых технологических решений и предотвращенных ущербов окружающей среде в результате реализации разработанной технологии.

| HI ||

Определение экономической эффективности технологии обработки продуктов ГСК проводили для хозяйства 000"Аксайская-Нива", Ростовской области производительностью 5,0 тыс. голов и расходом жидких отходов 500 м3/сут. Расчеты проводили в ценах 2006 года.

Проведенные результаты расчета сводных затрат при подготовке продуктов ГСК к утилизации показали, что затраты на реагенты в случае использования суспензии суперфосфата составили 86 % (рис. 8) от общей суммы эксплуатационных затрат, тогда как применение суспензии фосфо-гипса и ортофосфорной кислоты сократило их до 65 % (рис. 9).

Рисунок 9- Сводные затраты при обработке продуктов ГСК с использованием реагента на основе фосфогип-са: 1-затраты на электроэнергию; 2 - расходы на заработную плату; 3 - затраты на амортизацию; 4 - цеховые расходы; 5 - затраты на реагенты.

Рисунок 8-Сводные затраты при обработке продуктов ГСК с использованием суперфосфата; 1-затраты на электроэнергию; 2 - расходы на заработную плату; 3 - затраты на амортизацию;, 4 -цеховые расходы; 5 - затраты на реагенты.

Такое значительное снижение эксплутационных затрат можно объяснить использованием в качестве подкисляющего реагента дешевого отхода производства вместо дорогостоящего минерального удобрения - суперфосфата. При этом экономия на реагентах составит 21 млн. руб в год и себестоимость подготовки 1 м3 жидких отходов свиноводческих комплексов с использованием фосфогипса снизится до 72,5 руб., тогда как в случае с суперфосфатом эта цифра составила 184 руб.

При определении предотвращенных экономических ущербов учитывалось, что в результате реализации усовершенствованной технологии продукты фракционирования полностью утилизировались в сельскохозяйственном производстве, поэтому риск загрязнения поверхностных водотоков отсутствовал. Таким образом, при использовании в обработке продуктов ГСК как суперфосфата, так и фосфогипса, значения предотвращенных ущербов водным ресурсам одинаковы и составили 2858,8 тыс. руб.

Применение в обработке продуктов ГСК фосфогипса позволило уменьшить выбросы загрязняющих веществ в среднем на 80-95 % и получить предотвращенный ущерб в размере 11670,8 тыс. руб.

Размеры предотвращенного ущерба от загрязнения земель при использовании фосфогипса (в количестве 2 млн. т в год) при фракционировании продуктов ГСК составят 32,6 млн. руб, при утилизации продуктов ГСК (в количестве 150 тыс. м3 в год) в сельскохозяйственном производстве -14,7 млн. руб..

Таким образом, при реализации разработанной технологии с использованием фосфогипса суммарный предотвращенный ущерб окружающей среде составит 47,2 млн. руб.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Подготовку продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов рекомендуется проводить с использованием известкового молока до рН 9,5-11,5 с последующим подкислением смесью суспензией фосфогипса и ортофосфорной кислоты (500:1) до рН 6,5 - 8,5.

2. На примере потребности озимой пшеницы в отдельных биогенных компонентах в зависимости от стадии развития рекомендуется вносить полученное органоминеральное удобрение под вспашку - 261 м3/га (N80), при посеве - 65 м3/га (N2o), при ранневесенней подкормке - 147 м3/га. Жидкую фазу после фракционирования продуктов ГСК при предварительном разбавлении чистой водой в соотношении 1:2 рекомендуется использовать для орошения сельскохозяйственных культур.

3. При использовании реагентной подготовки на свиноводческих хозяйствах рекомендуется сократить размеры санитарно - защитной зоны в 2-3 раза.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически и экологически обосновано использование фосфогипса в качестве подкисляющего реагента при фракционировании продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов, расчетным путем установлено, что фосфогипс является отходом IV класса опасности.

2. Экспериментально установлены технологически оптимальные дозы подкисляющего реагента, включающего суспензию фосфогипса и орто-фосфорную кислоту в соотношении 500:1 (по объёму)

3. Экологически усовершенствована технология обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов за счет использования в качестве подкисляющего реагента отхода производства ортофосфорной кислоты - фосфогипса. Предложены и защищены патентами технические решения, позволяющие интенсифицировать процесс отстаивания и устройства по улавливанию загрязняющих веществ, испаряющихся с поверхности сооружений, которые дают возможность значительно сократить санитарно -защитную зону.

4. Проведенная комплексная экологическая оценка продуктов фракционирования жидких отходов свиноводческих комплексов на почвенную и водную биоты, высшие растения подтверждает отсутствие их экотокси-кологического воздействия на окружающую природную среду. Наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов были созданы при внесении в почву продуктов фракционирования с pH 6,5. Численность микроскопических грибов при внесении в почву твердой фазы составила 9х108', жидкой фазы - 8,5х108, гетеротрофов, соответственно, 9,3х108 и 7х108; актиномицетов - 9,1x10® и 7,3х108, фосфор редуцирующих бактерий- 8,9хЮ8 и 5,3х108, что свидетельствует об улучшении биологических свойств почвы.

5. Результаты исследований физико-химических показателей продуктов фракционирования позволили рекомендовать жидкую фракцию продуктов ГСК для орошения, а твердую - в качестве органоминерального удобрения и отнести его к IV классу опасности.

6. Экспериментальные исследования изменения концентраций загрязняющих веществ, испаряющихся с поверхности накопителя, показали, что в результате реализации усовершенствованной технологии обработки ГСК наблюдается снижение количества метилмеркаптана, сероводорода, диоксида серы и аммиака в среднем на 85-95 %. Для снижения количества загрязняющих веществ также разработаны устройства по их улавливанию - бортовые отсосы.

7. Эколого-экономическая оценка технологии утилизации продуктов ГСК показала, что она является эффективней аналогов за счет снижения затрат на реагенты в размере 21,1 млн. руб. при увеличении суммарной величины предотвращенного ущерба на 47,6 млн. руб.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах и изданиях, определенных ВАК России

1. Домашенко, Ю.Е. Снижение негативного воздействия продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств на природные экосистемы / Ю.Е. Домашенко// Экология и промышленность России. - 2009. - №10 - С.44 - 45.

2. Домашенко, Ю.Е. Экологически безопасная подготовка к утилизации высококонцентрированных органосодержащих сточных вод / O.A. Суржко, Ю-Е. Домашенко//Безопасностьжизнедеятельносги.-2007.-№10.-С. 44-46.

Отраслевые издания и материалы конференции

3. Домашенко, Ю.Е. Интегральная экономическая оценка предотвращённых экологических ущербов при сокращении добычи фосфорсодержащей руды

/O.A. Суржко, М.Ф. Рогачёва, Ю.Е. Домашенко // Проблемы геологии, полезных ископаемых и рационального недропользования : Материалы IV междунар. на-уч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 ноября 2005 г./Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2005. - С. 59-62.

4. Домашенко Ю.Е. Исследование влияния отходов производства на очистку сточных вод свиноводческих хозяйств/ Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2006. -Прил. № 13: Проблемы строительства и архитектуры. Ч.2.-С. 71-74.

5. Домашенко Ю.Е. Подготовка бесподстилочного навоза свиноводческих хозяйств к сельскохозяйственному использованию/ Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко : Науч.-практ. конф. посвящ. 10 летию агроэкологескому образованию на Дону // Актуальные проблемы экологии в сельскхоз. производстве. - г. Новочеркасск: ДГАУ. -2006.

6. Домашенко, Ю.Е. Исследования влияния фосфогипса на фракционирование высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/ Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко // Мат. 56-й науч.-техн. конф. профессор.-преподават. состава, науч. работников, аспирантов и студентов.-Новочеркасск: "Оникс+".-2007. С. 132-134.

7. Домашенко, Ю.Е. Математическое моделирование процессов реагент-ной обработки высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/ Ю.Е. Домашенко, П.В. Калинин, O.A. Суржко// Комп. технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: мат. VIII Междунар. науч.-прак. Конф., г. Новочеркасск, 16 ноября 2007 г. - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2007.-С. 92-95.

8. Домашенко, Ю.Е. Математическое моделирование процессов фракционирования высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод / Ю.Е. Домашенко, П.В. Калинин, O.A. Суржко// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2007. -Спец. вып.-С. 59-62.

9. Домашенко, Ю.Е. Повышение активности коагулянта при нейтрализации высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/ O.A. Суржко, Ю.Е. Домашенко.: Материалы XI Междунар. науч. чтений МАНЭБ и междунар. науч.-метод. конф. по безопасности жизнедеятельности, посвящ. 100-летию Но-воч. политех, ин-та, г. Новочеркасск, 24-26 мая 2007 г. - С. 326-328.

10. Домашенко, Ю.Е. Биотестирование высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод после реагентной обработки с помощью инфузорий/ Ю.Е. Домашенко, Л.П. Сергиенко, O.A. Суржко// Актуальные проблемы экологии сельскохозяйственного производства: материалы всерос. науч.-практ. конф., 20-21 ноября 2007 г. пос. Персиановский: ДонГАУ. - 2007. - С. 53-55.

11. Домашенко, Ю.Е. Ресурсо-экологические аспекты снижения воздействия на природную среду животноводческих отходов / Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко // Окружающая среда и здоровье: сб.статей IV Всерос. науч.-практ. конф - Пенза, 2007.-С. 74-76.

12. Домашенко, Ю.Е. Повышение активности коагулянта при нейтрализации высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/ Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко // Окружающая среда и здоровье: сб. статей IV всерос. науч.-практ. конф - Пенза, 2007.-С. 213-215.

13. Домашенко, Ю.Е. Эколого-техническое обоснование применения фос-фогипса в процессах фракционирования высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/Ю.Е. Домашенко, O.A. Суржко //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естест. Науки.-2008. -Спец выпуск - С. 113-115.

14. Домашенко, Ю.Е. Оценка воздействия продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов на экосистемы почв/ Ю.Е. Домашенко// Инновационные подходы в решении экологических проблем сельскохозяйственных производств: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф., 3-4 декабря 2008г. пос. Персиа-новский: ДонГАУ. - 2008. - С. 60 -62 .

15. Домашенко, Ю.Е. Усовершенствованная технология обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием фосфогипса/ Ю.Е. Домашенко, О.А.Суржко//1 междунар. науч. - практич. конф. «НТТМ — 2009», г. Москва, МГСУ - 2009.

Патенты

16. Пат. 2312819 Заявка №2006135597/12 (038755) от 9.10.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко O.A., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е -. Опубл. 20.12.2007г

17. Пат. 2321551. Заявка №2006135592/15 (038750) от 14.08.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко O.A., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е -Опубл. 10.04.2008г.

18. Пат. 2323917. Заявка №20.06135597 от 9.10.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко O.A., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е - Опубл. 10.05.2008г.

19. Расчет тонкослойного отстойника с контактной камерой (Отстойник): пат. 2008614694/ Ю.Е. Домашенко, П.В. Калинин, O.A. Суржко-№ 2008613578; заяв. 31.07.08; зарег. в реестре программ для ЭВМ 30.09.2008.

20. Расчет бортового отсоса в зависимости от количества вредных веществ испаряющихся с поверхности сточной воды (Отсос): пат. 2008614695/Ю.Е. Домашенко, П.В. Калинин, O.A. Суржко - № 2008613579; заяв. 31.07.08; зарег. в реестре программ для ЭВМ 30.09.2008.

21. Решение о выдаче патента на изобретение №2008122872/15(027529) от 06.06.2008 г. Способ подготовки животноводческих сточных вод для сельскохозяйственного использования/ Домашенко Ю.Е., Дорошко В.Н.

Домашенко Юлия Евгеньевна

(на примере ООО «Аксайская Нива», Ростовской области)

Автореферат

Подписано в печать 19.11.2009. Формат 60x84 Vi6. Бумага офсетная. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,43. Тираж 100 экз. Заказ 674

Отпечатано в Издательстве ЮРГТУ (НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Домашенко, Юлия Евгеньевна

Введение.

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕК- 11 СОВ.

1.1 Агромелиоративный потенциал продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств.

1.2 Обзор технологических схем утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с точки зрения экологической 17 безопасности.

1.2.1 Способы обработки продуктов гидросмыва свиноводческих 17 хозяйств и их технические решения

1.2.2 Системный анализ существующих схем утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств 1.3 Выводы по первой главе.

2. ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОГИПСА В ПРОЦЕССЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

2.1 Продукты гидросмыва свиноводческих комплексов как источ- 33 ники загрязняющих веществ атмосферы и способы снижения их негативного воздействия на окружающую среду

2.2 Анализ качественных характеристик фосфогипса

2.3 Экологическое обоснование применения фосфогипса при обработке продуктов ГСК

2.4 Выводы по второй главе.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РЕАГЕНТНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ ХО

ЗЯЙСТВ.

3.1 Методики экспериментальных исследований.

3.2 Экспериментальное определение оптимальных доз подкисляющего реагента при фракционировании продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств.

3.3 Исследование агромелиоративных и химико-физических свойств осадка продуктов ГСК.

3.4 Исследования агрохимических свойств жидкой фазы продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов.

3.5 Статистическая обработка результатов лабораторных исследований и достоверность результатов математического моделирования.

3.6 Экспериментальные исследования дезодорации продуктов ГСК.

3.7 Выводы по третьей главе.

4. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ.

4.1 Усовершенствование технологической схемы использования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов 92 4.2 Технические и гидравлические характеристики вертикального тонкослойного отстойника-сгустителя при подготовке продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств.

4.3 Оценка экологической безопасности при использовании продуктов, получаемых при реагентной обработке жидких отходов свиноводческих комплексов в сельском хозяйстве

4.3.1 Оценка токсических свойств продуктов фракционирования 102 инфузориями

4.3.2 Исследование влияния продуктов фракционирования жидких отходов свиноводческих хозяйств на почвенную биоту 107 4.3.3 Экологическая оценка влияния продуктов фракционирования ГСК на прорастание семян высших растений.

4.2 Выводы по четвертой главе.

5 КОМПЛЕКСНАЯ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБРАБОТКИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОСФОГИПСА.

5.1 Оценка инвестиционной привлекательности технологии обра- 121 ботки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов фосфогипсом

5.2 Расчет предотвращенных ущербов окружающей среде

5.3 Выводы по пятой главе.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса"

Актуальность проблемы. Развитие промышленного животноводства столкнулось с проблемой накопления жидкого навоза. По данным Росстата за 2006 г. численность поголовья свиней на промышленных животноводческих предприятиях составила 7,3 млн. гол., соответственно количество жидких отходов (продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов (ГСК)) составило 18,7 млн. т. в год. Несмотря на высокий агрохимический потенциал, утилизация продуктов ГСК в сельскохозяйственном производстве сдерживается вследствие возможного вторичного загрязнения окружающей среды компонентами отходов. Изучение и реализация природоохранных мероприятий, направленных на снижение и ликвидацию антропогенного воздействия агропромышленного комплекса на окружающую среду, проведена автором в рамках «Национального проекта развития АПК России».

Актуальным остается поиск путей снижения техногенного воздействия на окружающую среду отходов промышленного производства и использование их как ценных вторичных материальных ресурсов. В этой связи перспективны разработки бездеструктивных (по биогенным элементам) технологий обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с последующей утилизацией их в сельскохозяйственном производстве, с использованием реагентов, являющихся отходами производства, таких как фосфогипс. Фосфогипс, как известно, нашел широкое применение в сельском хозяйстве в качестве мелиоранта. Это указывает на возможность его применения в технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств с последующим использованием продуктов фракционирования в сельскохозяйственном производстве в качестве комплексных органоминеральных удобрений.

Объекты исследования — экосистемы почв, гидросферы, атмосферный воздух, продукты гидросмыва свиноводческих комплексов (на примере свиноводческого хозяйства ООО «Аксайская — Нива» Ростовской области), фос-фогипс - отход производства фосфорной кислоты и минеральных удобрений.

Цель работы - экологическое совершенствование технологии использования продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств и фосфогипса в сельском хозяйстве.

Задачи исследований:

1. Установить оптимальные дозы подкисляющего реагента - фосфогипса; исследовать агрохимические свойства жидкой фазы и осадка продуктов ГСК; экспериментально определить степень дезодорации отходов после реагентной подготовки и скорректировать санитарно-защитную зону свиноводческих хозяйств.

2. Экологически усовершенствовать технологию подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств к использованию, определить технологические параметры работы основных очистных сооружений при обработке продуктов ГСК фосфогипсом с использованием программ для ПЭВМ; дать комплексную экологическую оценку влияния получаемых продуктов фракционирования на почвенную и водную биоты, высшие растения.

3. Провести эколого-экономическую оценку технологии обработки продуктов ГСК с использованием в качестве реагентов отходов производства и показать ее инвестиционную привлекательность; рассчитать снижение предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водных объектов, почв и атмосферы при использовании продуктов ГСК на сельскохозяйственных полях орошения.

Научная новизна работы:

-теоретически и экологически обосновано использование фосфогипса в качестве подкисляющего реагента при обработке продуктов ГСК;

Практическая значимость работы:

- экологически усовершенствована технология подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств к использованию в сельскохозяйственном хозяйстве; технология позволяет получить эффективное органомине-ральное удобрение и утилизировать отход производства ортофосфорной кислоты - фосфогипс;

- снижена антропогенная нагрузка на атмосферный воздух за счет дезодорации продуктов ГСК при обработке их фосфогипсом и применением устройств по улавливанию загрязняющих веществ, что позволило сократить размеры санитарно-защитной зоны свиноводческих хозяйств в 2-3 раза;

- даны практические рекомендации производству по внедрению технологии обработки продуктов гидросмыва ГСК и применению органомине-рального удобрения;

-разработаны компьютерные программы для расчета скорости сползания частиц с поверхности полок тонкослойного отстойника; для расчета количества загрязняющих веществ, испаряющихся со свободной поверхности накопителя при заданном химическом составе продуктов ГСК и устройства для их улавливания.

Техническая новизна способа подготовки продуктов ГСК к сельскохозяйственному использованию защищена 3 патентами РФ на способы подготовки жидких отходов свиноводческих хозяйств к сельскохозяйственному использованию. Получены 2 авторских свидетельства РФ об официальной регистрации программ для ПЭВМ. Результаты исследований внедрены на действующем животноводческом предприятии ООО «Аксайская Нива» Ростовской области.

Достоверность результатов научных исследований подтверждена использованием апробированных современных химических, микробиологических, агрохимических и физико-химических методов анализа, применением методов математического моделирования и статистической обработки данных.

На защиту автором выносятся:

- закономерности роста микроорганизмов при внесение продуктов ГСК в почвенную и водную экосистемы.

- эколого-экономическая оценка технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих хозяйств и предотвращенные экологические ущербы от загрязнения водоемов, почв и атмосферы.

Реализация полученных научных и технологических результатов позволит снизить антропогенную нагрузку продуктами гидросмыва свиноводческих хозяйств и фосфогипса на природную окружающую среду, в частности, атмосферу, гидросферу и почвы.

Личный вклад автора заключается в анализе поставленной проблемы, формулировании задач и нахождении их теоретических и экспериментальных решений с использованием математического моделирования; проведении усовершенствования технологии утилизации продуктов ГСК и ее экологическом обосновании; анализе результатов и формулировке общих выводов.

Апробация работы. Основные положения и результаты доложены и одобрены на X Всероссийской выставке научно - технического творчества молодежи «Научно техническое творчество молодежи, путь к обществу основанных на знаниях (НТТМ 2009)», г. Москва, на Международной выставке инновационных технологий «ИННОВ-2007», на Международных конференциях в г. Новочеркасске (2005 - 2008), г. Пензе (2007), на Международной выставке инновационных технологий «ИННОВ-2007», в ДонГАУ, Ростовской области (2007 - 2008); на ежегодных научных конференциях и семинарах кафедры Инженерной экологии и защиты окружающей среды в ЮРГТУ (НПИ) (2005-2008).

Материалы по разработанной технологии были представлены на Южной Венчурной Ярмарке (6-8 ноября 2008г.) в г. Ростов-на-Дону и отобраны в ЮРГТУ для участия в Федеральной целевой программе «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», в программе «Старт-05».

Работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры Инженерной экологии и защиты окружающей среды ЮРГТУ (НПИ) по госбюджетной теме № 012.0001.0024 - «Разработка теоретических основ и высокоэффективных технологий охраны окружающей среды»

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 5 статей, из них 2 в журналах рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РФ, материалов Международных конференций -10, получены 4 патента на изобретение РФ и 2 авторских свидетельства РФ об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, приложений. Общий объем работы -191 страница машинописного текста. Работа включает 35 таблиц, 39 рисунков и 3 приложений. Список литературы представлен 221 источником, из которых 5 - иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Домашенко, Юлия Евгеньевна

5.3 Выводы по пятой главе

1. Экономический анализ усовершенствованной технологии показал целесообразность внедрения её в производство, значительное снижение экс-плутационных затрат можно объяснить использованием в качестве подкисляющего реагента дешевого отхода производства вместо дорогостоящего минерального удобрения - суперфосфата. При этом экономия на реагентах о составит 21 млн руб и себестоимость подготовки 1 тм жидких отходов свиноводческих комплексов с использованием реагента на основе фосфогипса снизится до 72,45 руб., тогда как в случае с суперфосфатом эта цифра составила 184,15 руб.

2. Размеры предотвращенного ущерба от загрязнения земель при использовании фосфогипса (в количестве 2 тыс. т в год) при фракционировании продуктов ГСК составят 21, млн руб, при утилизации продуктов ГСК ( в коо личестве 150 тыс. м в год) в сельскохозяйственном производстве - 47,2 млн руб.

135

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Теоретически и экологически обосновано использование фосфогипса в качестве подкисляющего реагента, расчетным путем установлено, что фосфогипс является отходом IV класса опасности.

2. Экспериментально установлены технологически оптимальные дозы подкисляющего реагента, включающего суспензию фосфогипса и ортофос-форную кислоту в соотношении 500:1 (по объёму)

3. Экологически усовершенствована технология обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов за счет использования в качестве подкисляющего реагента отхода производства ортофосфорной кислоты — фосфогипса. Предложены и защищены патентами технические решения, позволяющие интенфицировать процесс отстаивания и устройства по улавливанию загрязняющих веществ, испаряющихся с поверхности сооружений, которые дают возможность значительно сократить санитарно - защитную зону.

4. Проведенная комплексная экологическая оценка продуктов фракционирования ГСК на почвенную и водную биоты, высшие растения подтверждает отсутствие их экотоксикологического воздействия на окружающую природную среду. Наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов были созданы при внесении в почву продуктов фракционирования с рН 6,5. Численность микроскопических грибов при внесении в почву твер

R о дой фазы составила 9x10 ', жидкой фазы - 8,5x10 , гетеротрофов, соответственно, 9,3х108 и 7х108; актиномицетов - 9,1х108 и 7,3х108, фосфорредуци

8 8 рующих бактерий — 8,9x10 и 5,3x10 , что свидетельствует об улучшении биологических свойств почвы.

7. Эколого-экономическая оценка технологии утилизации продуктов ГСК показала, что она является эффективней аналогов за счет снижения затрат на реагенты в размере 21,097 млн. руб. при увеличении суммарной величины предотвращенного ущерба на 47,59 млн. руб.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Домашенко, Юлия Евгеньевна, Новочеркасск

1. Ветеринарно-санитарные правила по использованию животноводческих стоков для орошения и удобрения пастбищ // Главбух. 2001. - №2 (отраслевое предложение: Учет. В.с. -х.). - С.102 - 104.

2. Закон Российской Федерации «О ветеринарии» от 14 мая 1993г. № 4979 -1.

3. НТП 17-99. «Нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета». — 1999.

4. Об охране окружающей среды. Федеральный закон Российской Федерации № 7 ФЗ. Российская газета. 2002. 12 февраля.

5. Обращение министра сельского хозяйства РФ А.В. Гордеева главам администраций муниципальных образований в рамках приоритетного национального проекта «Развития АПК» от 10.03.2006г. №АГ Нац. 22/172.

6. Об утверждении Положения о порядке осуществления государственного контроля за использованием и охраной земель в РФ: Постановление правительства РФ №1362 от 23 декабря 1993г.//Собр. актов президента и Правительства РФ.-1994.-№2, ст.78.-С. 139-148.

7. О принятии России концепции устойчивого развития в качестве государственной политики: Указ президента РФ от 1.04. 96г., № 440// Сбор. Актов Президента и Правительства РФ. 1996.

8. Положение об охране подземных вод. М.: Мингео СССР, 1995.

9. Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе РФ от 24.07.2000г. №554.//Собр.законодательства РФ. 2000.- №31, ст. 3295 .-С.6212-6221.

10. Правила охраны поверхностных вод: Госкомприроды СССР от 21. 02. 91г.

11. Приказ от 9 ноября 2005г. №195, О мерах реализации приоритетного национального проекта «Развития АПК».

12. Приказ Гос. Комитета РФ по охране окружающей среды от 27.11.1997 № 527 «О федеральном классификационном каталоге отходов», зарег. Минюстом России 29.12.1997, per. № 1445.

13. ВНТП 01-98 Оросительные системы с использованием сточных вод и животноводческих стоков. — М. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации, 1998. С. 69.

14. 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.

15. ГОСТ 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. М.: ГОСТСТАНДАРТ России, 2001.

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

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

18. ГОСТ 26205-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО.

19. ГОСТ 26423-85 -ГОСТ 26428-85 Почвы. Методы определения катионно-анионного состава водной вытяжки.

20. ГОСТ 30774-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Паспорт опасности отходов. М., 2001.

21. ГОСТ 30775-2001 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация, идентификация и кодирование отходов. М., 2001.

22. ГОСТ Р 50611-93 Комплексное органоминеральное удобрение-М., 1993.

23. СанПиН 2.1.7.573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. - 54 с.

24. СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-961 ГСС ЭНРФ. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. -М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1996. 24 с.

25. СанПиН 3.2.569-96. Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации. М.: Информационно- издательский центр Минздрава России, 1997. - 167 с.

26. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, - 1986. - 74 с.

27. СП 2.1.7.1386 -03. Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления М.: Информационно- издательский центр Минздрава России, 2003, - 13 с.

28. РД 52.24.367-95 Методика выполнения измерений массовой концентрации нитратов в поверхностных водах суши потенциометрическим методом с ионоселективным электродом.

29. РД 52.24.380-2006 Методика выполнения измерений массовой концентрации нитратов в водах суши фотометрическим методом с реактивом Грисса.

30. РД 52.24.367-95 Методика фотометрического определения в водах нитритов с реактивом Грисса.

31. РД 52.24.391-95. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации натрия и калия в поверхностных водах суши пламенно-фотометрическим методом.

32. РД 52.24.43-87 Методические указания по выполнению измерений массовой концентрации ионов натрия и калия в пробах природных вод методом пламенной фотометрии.

33. РД 52.24.486-95 Методические указания. Фотометрическое определение в водах аммиака и ионов аммония с реактивом Несслера.

34. Агрохимические характеристики почв СССР (Районы Северного Кавка-за)/под редакцией А.Н. Павлова-М., Изд-во «Наука», 1964. 365 с.

35. Авылов И.К., Денисов А.А. Ветеринарно санитарная оценка отходовсвиноводческих комплексов // Ветеринария . 2000. - №12. - С. 49 - 52.

36. Агеев В.Н., Вальков В.Ф., Чешев А.С. и-др. Экологические аспекты плодородия почв Ростовской области. Ростов н/Д: Изд-во. СКНЦ ВШ. 1996. -168 с.

37. Андреев В.А, Новиков М.Н, Лукин С.М. Использование навоза свиней на удобрение. — М.: Росагропромиздат, 1990. 94 с.

38. Архипченко И.А., Гурьянова Е.М., Еветифеева И.С. Современные методы анализа сточных вод животноводческих хозяйств: Методические рекомендации. Ленинград, 1982.

39. Афанасьева Р.А., Мерзлая Г.Е. Методические рекомендации по изучению эффективности не традиционных методов получения органических и ор-ганоминеральных удобрений. М.: Эгроконсалт. 2000., - 40с.

40. Ахназаров С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. шк., 1978. - 319с.

41. Багдасарьян Г.А., Талаева Ю.Г., Перцовская А.Ф. и др. Методические указания по санитарному микробиологическому исследованию почвы. -М., 1981.,-237с.

42. Баранова Е.Д., Малюкова О. В. Концепция устойчивого развития современной экологии. // Сб. 5 Материалы междунар. эколог, конф. студ. и молодых уч.//МГГУ. 2001.-С. 32-34

43. Благодарный В., Кочурко В. Биостанция: энергия из отходов // Сельский механизатор,- 2008. №2. С. 38 - 39.

44. Бондаренко А. М., Коваленко В.П. А.с. 1715227 СССР, МКИ А 01С 3/00: Установка для транспортирования и разделения материалов на фракции , 1992.

45. Бочкарев Г.Р., Никитин A.M., Курбатов П.В. и др. Пат. 2175308, C02F1/52. Способ очистки воды от загрязняющих компонентов. Заяв. 13.03.2000; Опуб. 27.10.1001.

46. Вайн Л., Бахчиванжи 3. Электрофлотация сточной массы на фер-ме//Сельское хозяйство Молдавии. 1974. №8. - С.47-48.

47. Васильева И.В. Экономика природопользования: учеб. пособие. М.: РИОР, 2007. - 96 с.

48. Веригин B.C., Половцев E.JI. Утилизация и переработка навоза и помета // Механизация и электрификация в сельском хозяйстве. 1993. № 9. - С. 14-15.

49. Воловщиков Ю.М. Использование стоков животноводческих комплексов для орошения // Гидротехника и мелиорация, 1978. №6. -С. 107 - 109.

50. Воробьев В.П. Экологически безопасное использование сточных вод и животноводческих стоков при возделывании сельскохозяйственных культур: Автореф. дис. . д-ра с.-х.н. Барнаул: АГ АУ, 1997. - 32 с.

51. Воробьева Р.Г., Давыдов А.С., Ананьева Ю.С. Влияние осадков сточных вод на динамику и биологическую активность почв // Агрохимический вестник. 2004. - №5. - С. 25 - 27

52. Ворошилов Ю.И. и др. Очистка, утилизация и влияние сточных вод животноводческих комплексов. М.: ВНИИТЭИСХ, 1979. - 56с.

53. Ворошилов Ю.И., Житков B.C. Современная технология обработки'отходов животноводства и охраны природы. М.: Высшая школа, 1984. - 47 с.

54. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест: Методические указания. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999.-38 с.

55. Глотов И.И. Использование вторичных ресурсов в отраслях АПК. М.: Россельхозиздат, 1987. - 87с.

56. Говорёнков Б.Ф. Оценка экологической опасности использования фосфогипса в качестве мелиоранта солонцовых почв // Тез. докл. II съезда почвоведов. СПб., 1996. Кн. 2. С. 268-269.

57. Голодний М., Сердюк А., Быкин А. Технологические аспекты переработки свиного навоза в вермикомпост// Химия в сельском хозяйстве. 1995. -№1. - С. 15-18

58. Гончаров М., Мельников Ю. Переработка навоза в малых фермерских хозяйствах // Сельский механизатор. 2007. - №7. - С. 30

59. Гончарук Е.И. и др. Гигиеническая оценка методов очистки животноводческих стоков //Гигиена и санитария.-1983. № 3. - С.24-30.

60. Гончарук Е.И., Багдасарян Г.А., Баубинас А.К. Санитарно-бактериологическая оценка почвенной очистки сточных вод свиноводческого комплекса // Гигиена и санитария. 1980. №10. - С.86-88.

61. Гостищев Д.П. Солевой режим и питательный режимы обыкновенного чернозема при орошении животноводческими стоками // Мелиорация и водное хозяйство: Сб. науч. по материалам науч. -техн. конф.; 10 сентября 2003.- С. 74-78.

62. Гостищев Д.П. Техника и технология орошения сточными водами с учетом охраны окружающей среды: Автореф. дис. д-ра с.-х наук Новочеркасск: НИМИ, 1994. - 64 с.

63. Гостищев Д.П., Рогозина Ю.Е. Орошение животноводческими стоками и его влияние на грунтовые воды, урожай и качество сельскохозяйственных культур // Вопросы мелиорации: Науч. прак. журнал / ЦНТИ «Мелиово-динформ». М, 2004. - С. 89 - 97.

64. Гостищев Д.П., Ясониди О.Е., Тарасъянц С.А., Суржко О,А. Использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур. Новочеркасск, 1998. - 123с.

65. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация и переработка. М.:ФАИР - ПРЕСС, 2002. - 336 с.

66. Грислис С.В., Спасов В.П. Азот и микроэлементы на многолетних травах. . -М., 2000.-223 с.

67. Гришаев И.Д., Рогожин В. А., Клачкова Ю.Ф. Обеззараживание свиного навоза//ВетеринарияД982. — № 6. С.23-24.

68. Гришаев И.Я., Клачкова Ю.Ф., Рогожин В. Использование аммиака для обеззараживания жидкого навоза // Химия в сельском хозяйстве. 1987. -№12.-С. 53.

69. Гришин Е.А. Состояние и перспективы механизации и переработки навоза: Обзор, информ. / ЦНИИЭТИ, 1986. 56 с.

70. Данилов Данильян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и устойчивое развитие. - М.: Прогресс - Традиция, 2000. — 418с.

71. Денисов В. Переработка навоза // Сельский механизатор. 2005. - №7. -С. 34-35

72. Державина Л.М., Булгакова Д.С. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения . М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003.

73. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв. М.: Изд-во МГУ, 1986.

74. Докучаев Н.А. Удаление и использование навоза. М.: Россельхозиздат, 1976.-45с.

75. Домашенко Ю.Е., Калинин П.В, Суржко О.А. Математическое моделирование процессов фракционирования высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион, техн. науки — 2007. -Спец. вып.-С. 59-62.

76. Домашенко Ю.Е., Суржко О.А. Исследование влияния отходов производства на очистку сточных вод свиноводческих хозяйств/ Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки-2006. -Прил. № 13: Проблемы строительства и архитектуры. Ч.2.-С. 71-74.

77. Домашенко Ю.Е., Суржко О.А. Повышение активности коагулянта при нейтрализации высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод/ Окружающая среда и здоровье: сб статей IV Всерос. науч.-практ. конф Пенза, 2007.-С. 213-215.

78. Домашенко Ю.Е., Суржко О.А. Ресурсо-экологические аспекты снижения воздействия на природную среду животноводческих отходов // Окружающая среда и здоровье: сб.статей IV Всерос. науч.-практ. конф-Пенза, 2007.-С. 74-76.

79. Домашенко Ю.Е., Суржко О.А. Экологически безопасная подготовка к утилизации высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод //Безопасностьжизнедеятельности—2007—№10.-С. 44-46.

80. Домашенко Ю.Е., Суржко О.А. Эколого-техническое обоснование применения фосфогипса в процессах фракционирования высококонцентрированных органо-содержащих сточных вод// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естест. науки—2008. -Спец выпуск.- С. 113-115.

81. Дурдыбаев С. Очистка навозных стоков // Сельский механизатор. 2005, №6.-С. 34-35.

82. Дурдыбаев С.Д. Переработка и очистка стоков в биологических прудах // Зоотехния. 1992, №2. - С. 24 - 27.

83. Елин Е.Н. Безотходная переработка навозных стоков // Достижения науки и техники. 2000. №9. - С. 31 - 34

84. Ерофеева. Т. Личинки утилизаторы // Свиноводство. - 1991. - №5. - С. 28-30.

85. Жукова В.И. Загрязнение атмосферного воздуха газовыми эмиссиями канализационных очистных сооружений// Вестник БГУ: Сб. мат-лов. И Междун. науч.-практ. конф. Белгород, 2004. С.53 - 55.

86. Захарова А.А., Бахшиева Л.Т., Кондауров Б.П. Процессы и аппараты в химической технологии. М. Изд. Центр. "Академия", 2006. - 528 с.

87. Заявка № 2008122872/15(027529) Способ подготовки сточных вод животноводческих сточных вод для сельскохозяйственного использова-ния/Ю.Е.Домашенко, В.Н. Дорошко. Заявлено 06.06.2008.

88. Зеньков И.В. Новые технологии рекультивации земель угольных разрезов Сибири // Экология и промышленность России, 2007.

89. Зеньков. И.В. Применение стандартов ISO 14000 в рекультивации земель сельскохозяйственного назначения // Экология и промышленность России, 2007.

90. Злочевский Ф.И. Новая биотехнология переработки навоза // Зоотехния. 1999.-№3. С. 29-31.

91. Зоогигиена и ветеринарная санитария в промышленном животноводстве/под ред. Г.К.Волкова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колосс, 1982.

92. Иваницкий В.В., Классен П.В., Новиков А.А. Фосфогипс и его использование. М., 1990.-224 с.

93. Иванов М.В. Метод определения продукции бактериальной биомассы в водоеме//Микробиология, 1955, 24, вып. I. С. 79-89.

94. ОО.Иванов А.Ф. О накоплении стронция в почвах и растениях в результате применения минеральных удобрений и фосфогипса в южной лесостепи Прииртышья: Автореф. дис. .канд. с.-х. наук. Омск, 1990. — 18 с.

95. Капустин В.П. Биотехнологическая система уборки, транспортировки и переработки жидкого навоза в сельском хозяйстве И Техника в сельском хозяйстве. 1996. - №4. - С. 9 - 10

96. Капустин В.П. Обезвоживания твердой фракции навоза на отжимном устройстве // Техника в сельском хозяйстве. 1995. № 1. С. 25 26.

97. Капустин В.П. Повышение эффективности технологических процессов уборки, транспортировки и переработки бесподстилочного навоза: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Саратов. 1997 — 40 с.

98. Капустин В.П. Энергосберегающая система уборки и переработки жидкого навоза // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. №6. - С. 10-12.

99. Капустин В.П., Названцев В. И., Жилкин К. В. Очистка жидкого навоза от взвешенных веществ // Первая науч. конф.: крат. тез. докл. Тамбов, 1994. С. 114-115

100. Кенгуров А .Я. Лабораторный практикум по водоочистным и очистным сооружениям на животноводческих фермах: учеб. пособие для средн. сел. проф.-тех. училищ. -М.: Высш. шк., 1983.

101. Кирюшин В.И. и др. Использование фосфогипса для мелиорации солонцов Западной Сибири, Зауралья и Северного Казахстана: Рекомендации/В АСХНИЛ. Сиб. Отд-ние. СибНИИЗХим. Новосибирск, 1989.- 17

102. Клачкова Ю.Ф., Смирнова И.Р., Мысова Г.А.Анаэробная и аэробная конверсия жидкого навоза и стоков // Достижения науки и техники. -1992.-№4.-С. 17-19.

103. Кликов И.И., Найманов А .Я., Омельченко И.И. Теоретические основы очистки воды. Макеевка: ДГАСА, 1999. - 277с.

104. Ковалев А.А. Утилизация навоза и навозных стоков с получением биогаза // Техника и оборудование для села. — 2007. №7. - С. 22 - 23

105. Ковалев Д. Анаэробная обработка отходов животноводства // Сельский механизатор. 2007. — №3. - С. 35

106. Корчаг Н.А., Коваленко А.И., Курчик В.И. Влияние орошения навозными стоками свиноводческих комплексов на плодородия почв // Гидротехника и мелиорация, 1986. №7. — С. 56 - 58.

107. Кузнецов В.М. Влияние орошения жидким навозом свиноферм на продуктивность кукурузы и почву: Автореф. дис. канд. с.-х. наук Новочеркасск: НИМИ, 1986. - 26 с.

108. Линник Н.К., Трегуб Н.И., Ковалев Н.Г. Очистка навозных стоков известковой суспензией // Техника в сельском хозяйстве. 1989. №6. — С. 32-33.

109. Литвинович А.В., Павлова О.Ю., Лаврищев А.В., Бирюков В.А. Разложение конверсионного мела в дерново-подзолистой почве в связи с угрозойее загрязнения стабильным стронцием // Агрохимия. 2001. № 11. - С. 7176.

110. Лиштван И.И., Круглицкий Н.Н., Третинник В.Ю. Физико химическая механика гуминовых веществ. Мн, Изд-во «Наука и техника», 1976.

111. Лосев К.С. Экологические проблемы и перспективы устойчивого развития России в XXI веке. М.: Космосинформ, 2001

112. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. — М., Химия, 1984. 324 с.

113. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. М. 1971.

114. Мабрук X., Щуравлин И.М., Меркурьев B.C. Влияние животноводческих стоков на плодородие дерново — подзолистой почвы // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. - №6. - С. 38 - 38.

115. Мазуров В.Е. Влияние удобрительных поливов навозными стоками на урожайность кормовых культур // Гидротехника и мелиорация, 1986. -№12.-С. 54-57.

116. Меркурьев B.C., Суботина Ю.М. Способ очистки сточных вод: А. с. №1837050 от 30.08.93.

117. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений. М.: РАСХН, НМД по агрохимии и агрохимическому обслуживанию сельского хозяйства, 2000. - 39 с.

118. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М.: Информэлектро. 1994.- 18 с.

119. Мишустин Е.М., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Агропромиз-дат, 1987.-288 с.

120. Мысова Е.А. О ветеринарно -санитарных требованиях при анаэробной ферментации жидкого навоза на свинокомплексах // Ветеринарный консультант. 2005. - № 17 - С. 20 - 21.

121. Нетрусов А.И., Бонч-Осмоловская Е.А., Горленко В.М. Экология микроорганизмов. -М.: Изд. центр «Академия», 2004.-272 с.

122. Николаев А.И. Ветромеханическая биогазовая установка И Механизация и электорофикация сельского хозяйства. 1994. № 5 6. С. 9.

123. Новиков В. М. и др. Механизация уборки и утилизации навоза. М.: Колосс, 1982. 65 с.

124. Овцов А.П., Михеев В.А. Плодородие дерново-подзолистых почв при длительном орошении животноводческими стоками // Мелиорация и водное хозяйство, 2002, №5. С. 16 — 18.

125. Орлов Г.Н., Савин В.Д., Шрамков В.М. Центрифуга для разделения жидкого навоза и помета // Мехнизация и электрификация сельского хозяйства. 1996. №6. С. 11 - 12

126. Орлов Д.С. Гуминовые кислоты почвы и общая теория гумификации. М.,МГУ, 1990г.-386 с.

127. Орлов Д.С., Гришина JI.A. Практикум по химии гумуса. МГУ, 1981.

128. Паремузова JI.A., Гайдамакина Л.Ф. Сравнительное изучение месячной продукции почвенных микроорганизмов поймы р. Дон и Предкавказья/Микробные сообщества и их функционирование в почве: Сб. науч. тр.// Наукова думка — Киев, 1981. С. 53-54.

129. Пат. 026692, МКИ С 02/F. Способ подготовки сточных вод животноводческих хозяйств для сельскохозяйственного использования. М.А. Фе-дорченко, О.А. Суржко / Заявл. 12. 08. 2003.; Опубл. 12.08. 2006.

130. Пат. 93001587 РФ. B01D21/24, Отстойник / Плеханов А.И. Заяв. 1993.01.11; Опуб. 1995.03.27.

131. Пат. №2321551. Заявка №2006135592/15 (038750) от 14.08.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко О.А., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е -Опубл. 10.04.2008г.

132. Пат. №2323917. Заявка №2006135597 от 9.10.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко О.А., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е -Опубл. 10.05.2008г.

133. Пат. №2312819 Заявка №2006135597/12 (038755) от 9.10.2006г. Способ подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования/ Суржко О.А., Моисеенко Н.Г., Домашенко Ю.Е-. Опубл. 20.12.2007г.

134. Пат.2093982 РФ. Способ выращивания зеленого корма в гидропонику-ме / A.M. Ассонов, В.В. Бондаренко, JI.A. Дучинская. Б.И. 1997. - №30.

135. Перегудов С.С. Современная схема переработки стоков навоза на животноводческих комплексах // Промышленное и племенное свиноводство. 2007.-№4.-С. 28-30.

136. Переработка и использование сельскохозяйственных отходов/ Под. Ред. А. Н. Шамко. М.: Колос, 1979. - 415 с.

137. Петренко И.М. Процессы компостирования отходов животноводства и растениводства: Автореф. дис. д-ра тех. наук. Краснодар. 2003.

138. Пивень Е.А., Пронин Е.В. Влияние животноводческих стоков на биологическую активность почв и урожайность многолетних трав // Агрохимический вестник, 2006, №1. С. 30 31.

139. Пискун В. Обоснование технологической схемы подготовки жидкого навоза применительно к свинокомплексам // Свиноводство. 1995. №1. -С. 26-27

140. Пискун В. Ресурсосберегающая технологическая линия подготовки навоза к утилизации // Свиноводство. 1996, №6. С. 19 20/

141. Пимонов К.И., Агафонов Е.В., Богачев А.Н. Химия и мониторинг окружающей среды. Учеб пособие пос. Персиановский, Донской ДонГАУ, 2007.-388 с.

142. Позин М.Е., Копылев Б.А., Бельченко Г.В. и др. Расчеты по технологии неорганической химии. Л.: Издательство "Химия". 1966. - С. 640.

143. Полуэктов Н.С. и др. Аналитическая химия стронция. М.: Наука, 1978. 223 с.

144. Практикум по агрохимии/ под ред. В.Г. Минеева. М., МГУ, 2001.

145. Промышленная экология: Учебное пособие / Под ред. В.В. Денисова. -М. Изд.-во «МарТ», Ростов н/Д, 2007. 720 с.

146. Приходько А. Н., Балышев О.В., Алешин B.C. Математическое обоснование взаимодействие тонкослойного отстойника и контактной камеры/ Межвуз. сб. науч. трудов, Ростов на - Дону, 1997. - С. 34 - 38.

147. Расчет бортового отсоса в зависимости от количества вредных веществ испаряющихся с поверхности сточной воды (Отсос): пат. 2008614695ДО.Е. Домашенко, П.В. Калинин, О.А. Суржко № 2008613579; заяв. 31.07.08; зарег. в реестре программ для ЭВМ 30.09.2008.

148. Расчет тонкослойного отстойника с контактной камерой (Отстойник): пат. 2008614694/ Ю.Е. Домашенко, П.В. Калинин, О.А. Суржко-№ 2008613578; заяв. 31.07.08; зарег. в реестре программ для ЭВМ 30.09.2008.

149. Рогов В.А., Позняк Г.Г. Методика и практика технических экспериментов. М.: Изд. центр "Академия", 2005. - 288 с.

150. Розанов Б.Г. Основы учения об окружающей среде. М. Изд - во МГУ, 1984.-267 с.

151. Родионов А.И., Кузнецов Ю.П., Соловьев Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. -М.: Изд. "Химия", 2005. 392 с.

152. Руководство по химическому и технологическому анализу воды. № 50. Определение доз коагулянта, необходимых для осветления и обесцвечивания воды. М.: ВОДГЕО, 1973.

153. Савин В.Д., Шрамков В.М., Жирков Е.И. Механизация подготовки к использованию органических отходов ферм и комплексов: Обзор, ин-форм. М.: ВНИИТЭИагропром, 1992. - 44 с.

154. Семенова С.М. Лабораторные среды для актиномицетов и грибов. -М.: Агропромиздат, 1990.

155. Семченко А.И., Рязанцев В.П. Пути решения переработки сточных вод животноводческих ферм промышленного типа: Обзор, информ. М.: ВНИИТЭИ, 1979.

156. Сергиенко Л.И. Инновационные технологии очистки сточных вод // Аграрная наука. 2007 - №5 - С. 5 - 6.

157. Сергиенко Л.П. Биотестирование водной среды и использование инфузорий // Проблемы строительства и инженерной экологии: Мат. науч. практ. конф., посвящ. 70- летию строит, фак-та. / ЮРГТУ, г. Новочеркасск. 2000. С. 263 -265.

158. Скуратов Н.С., Докучаева Л.М. Отчет № 6622. Разработать способы повышения эффективности применения промышленных отходов для мелиорации солонцов. ЮЖНИИГиМ. 1981 1982. - С. 78 - 89.

159. Смирнова И.Р. Рыболовно биологические пруды для очистки сточных вод животноводческих комплексов // Ветеринария. - 1994 - №10. - С. 61 -63.

160. Смирнова И.Р., Субботина Ю.М. Использование биологических прудов и ботанической площадки с высшей водной растительностью для доочи-стки свиноводческих стоков // Ветеринария. 1995 - №2 - С. 51 - 54.

161. Соколов О.А., Семенов В.М. Теория и практика рационального применения азотных удобрений. — М.: Наука, 1992.

162. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. Владимир, 2001. - 495 с.

163. Судаков В .Г., Леонов A.M. Саннтарно — гигиеническая оценка технологической схемы утилизации навозосодержащих сточных вод в гидропо-никуме / Аграрный вестник Урала.- 2005. №3. - С. 30 — 33.

164. Суржко О. А. Дегельминтизация животноводческих стоков препаратами растительного происхождения //Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион, техн. науки. -2001. -№ 1. -С. 98-100.

165. Суржко О. А., Головина С. В. Влияние реагентной обработки на эффективность очистки свиностоков от бактериального загрязнения: Материалы I Всесоюзной конф. -Киев,1982.-С.37-39.

166. Суржко О. А., Земченко Г.Н. Реагентная обработка сточных вод свиноферм. //Очистка природных и сточных вод. Ростов н/Д, 1984.-С.97-98.

167. Суржко О.А. Домашенко Ю.Е. Исследование влияния отходов производства на очистку сточных вод свиноводческих хозяйств/ О.А. Суржко,

168. Н.Г. Моисеенко, Ю.Е. Домашенко // Сб. науч. тр. аспирантов и студентов ЮРГТУ (НПИ), посвящ. 100-летию ЮРГТУ (НПИ). г. Новочеркасск, ЮРГТУ. -2006.

169. Суржко О.А. Экотехнология утилизации сточных вод свинокомплексов с использованием отходов производства / М.А. Федорченко // Изв. вузов. Сев. Кавк.регион. Техн. Науки. - 2003. - №1. - С. 67 - 73.

170. Суржко О.А., Васильченко В.А. Экологические аспекты влияния орошения на Нижнем Дону.: Юж. Рос. гос. тех. ун-т.-Новочеркасск, 2000.-9 с.-Деп в ВИНИТИ 19.01.00, N 86-ВОО. Аннот. в БУ. «Деп.науч.работы».-2000. - №3 -б/о 219.

171. Суржко О.А., Ясониди О. Е. А. с. N1231004 СССР, МКИ С 02 F 1/58-С 05 7/00. Способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования: Заявл. 23.02.84; Опубл. 15.01.86.

172. Терентьев Н., Гуваев В. Опыт экологически безопасной технологии утилизации навоза // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1996, №6. С. 10.

173. Терентьев Н.А. Исследование функциональных характеристик навоза // Техника в сельском хозяйстве. 1997, №6. С 31 — 32.

174. Терешина А.Н., Уделис А. Л., Леонтьева Н.Д. Изучение микробиальной природы запаха в животноводческих стоках // Сельскохозяйственное использование сточных вод и навозных стоков: Сб. науч. тр. / ВНИИСВ -М., 1978, С.17-19.

175. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Справ. Изд. М.: Химия, 1991.-368 с.

176. Труханович А.Н., Михайлов А.Н. Структура потребностей и устойчивое развитие. / Сб. 5 Междунар. эколог, конф. студ. и молодых уч.// МГГУ. 2001.С. 52-54.

177. Федорченко М. А., Суржко О. А. Эколого-экономическая оценка предотвращенных экологических ущербов окружающей среде при сокращении добычи калий содержащего сырья: Материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. -Пенза, 2002.-С.73-76.

178. Федорченко М. А., Суржко О. А. Эколого-экономическая оценка предотвращенных экологических ущербов окружающей среде при сокращении добычи фосфор содержащей руды//Изв. вузов. Сев.- Кавк. реги-он/:Техн. науки. -2002.- N 3.-С.73-76.

179. Федорченко М.А. Оценка влияния продуктов биосферной совместимой технологии на микрофлору почвы / М.А. Федорченко, О.А. Суржко// Экология и безопасность; Сб. материалов III Междунар. науч. — практ. Конф. Пенза. - №1. - С. 206 - 208.

180. Федорченко М.А., Суржко О.А. Пат. 014149, МКИ Ч 02/F. Способ подготовки сточных вод свинокомплексов и свиноферм для сельскохозяйственного использования / Заявл. 6. 05. 2003.; Опубл.

181. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию: Пер. с нем. М.: Мир, 1997. - 232с.

182. Хедман М.Н и др. Результаты многолетнего орошения сельскохозяйственных полей животноводческими стоками // Вестник РАСХН, 2004, №4. С. 61-62.

183. Черепанов А. Экологически безопасные технологии переработки и утилизации отходов животноводства // Ветеринария. — 1996. №2. — С. 49 -52.

184. Шевелуха B.C., Калашникова Е.А., Воронин Е.С. и др. Сельскохозяйственная биотехнология. -М.: Высшая школа, 2003.

185. Шпаков Л.И., Юнаш В.В. Навозохранилища // Водоснабжение, канализация и вентиляция на животноводческих фермах. — М., 1987. С. 144 — 146.

186. Шугаров Ю.А. Содержание обменного стронция в почве при использовании суперфосфата и поступление его в бобовые и злаковые травы // Агрохимия. 1971. № 6. С. 94-102.

187. Шугаров Ю.А., Прокошев В.В., Жуков С.Н. Миграция стронция из фосфогипса в растения // Химия в сел. хоз-ве. 1986. № 5. С. 22-25.

188. Шульгин А.И. и др. Гуминовые вещества и проблема утилизации осадков сточных вод // Экологический вестник Москвы. 1994 - №8 - С. 4045.

189. Шуравилин А.В., Меркурьев B.C., Хемдан И.М. Экологически безопасное использование животноводческих стоков для удобрительно увлажнительных поливов кормовых культур. - М.: Издательство, 2004. - 280с.

190. Шуравилин А.В., Пивень Е.А. Меркурьев B.C. и др. Доочистка сточных вод и животноводческих стоков на биоинженерных сооружениях // Мелиорация и водное хозяйство, 2004. - №6. - С. 21 - 23.

191. Шуравилин А.В. Доочистка сточных вод и животноводческих стоков // Мелиорация и водное хозяйство, 2004, №6. С. 21 23.

192. Экологически безопасные методы использования отходов//Под ред. Г. Е. Мерзлой, Р. П. Воробьевой. -Барнаул: Изд-во Алт. Ун-та, 2000.-554 с.

193. Экономика природопользования: Учеб. для вузов / М.А. Ревазов, Н.Я. Лобанов, Ю.А. Маляров, В.З. Персиц. -М.: Недра, 1992. 351 с.

194. Экономика природопользования: Учеб. Пособие / JI.C. Гранин, И.А. Панкратова, Н.М. Степченкова, В.В. Арсенов: Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 1994. 88 с.

195. Эпов А.Н., Березин С.Е., Баженов В.И. Очистка сточных вод животноводческих комплексов // Промышленное и племенное свиноводство. — 2005, №5. С. 32-34

196. Эрнст JI.K. Научно технический прогресс в животноводстве / Проблемы агропромышленного комплекса России, - М., 2000, - С. 203-213.

197. Юсупов P.M., Киселева Т.А. Эффективность применения животноводческих стоков в орошаемом земледелии нечерноземной зоны // Экологические и технико-экономические аспекты утилизации сточных вод и животноводческих стоков: Сб. науч. тр. М., 1990.

198. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: Учеб. для вузов. М.: АСВ, 2002. - 704 с.

199. Яковлев С.В., Губий И. Г., Павлинова И.И. Комплексное использование водных ресурсов. М.: Высш. шк., 2005. - 384 с.

200. Яковлев С.В., Найденко В.М., Швецов В.М. Проблема очистки использования сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 1984. №5 -С. 7-9.

201. Ясониди О.Е. Методические указания по изучению влияния природных условий на характер интенсивности засоления почв. Новочеркасск, НИМИ, 1983.- 16 с.

202. D. V. Ladonin, S. Е. Margolina. Effect of Ionic Strength on the Sorption of Cadmium and other Heavy Metals by Humic Acids. Zeszyty Problemowe Postepow Nauk Rolniczych, Krakow, 1997, z. 448b, pp. 169-173.

203. Making the most of Waste //Feedstuffs. 1977 .V.49. №49

204. Sweeten J. Mathone production from livestock Waste .Texas. Agr. Progress/ 1978. V. 24. №3. S. 19-22.

205. Technische Neuentwicklungen landwirtschaft licher Biogasanlagen // Kor-respondenz Alwasser. 1983. №6. S. 406 - 416.

206. Terekhova V., Yatsynenko Т., Dolbneyva E. Ecotoxicological and mycobi-otic investigations on the phosphogypsum forming soils Int. Congress // Euro-soil-2004, Germany, Munchen, September 4-9, 2004.

Информация о работе

Домашенко, Юлия Евгеньевна
кандидата технических наук
Новочеркасск, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Экологическое совершенствование технологии обработки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с применением фосфогипса - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы