Охрана окружающей среды 2 страница

Таким образом, на расстоянии 1 км от очистных cooружений практически воздух был чистым, а за комплек­сом по выращиванию и откорму 108 тыс. свиней в год чистый воздух был на расстоянии 5 км при скорости ветра 1,6 м/с. Загрязненность воздуха микробами в том же месте на расстоянии 250 м от комплекса составляла 90 тыс., а от очистных сооружений - 86 тыс. микроорганизмов в 1 м³, на расстоянии 500 м - соответственно 58 и 45 тыс. Заг­рязненность воздуха микробами с наветренной стороны названных объектов была 2 тыс. микроорганизмов в 1 м³. В степных районах преобладают сильные ветры, по­этому загрязнение атмосферы возрастает и распростра­няется на большое расстояние.

Например, при скорости ветра 9,2 м/с окисляемость воздуха в 5 км от комплекса составляла 30 мг/м³, а за очистными сооружениями - 12 мг/м³.

В лесной местности при скорости ветра 6 м/с окис­ляемость воздуха в 250 м от комплекса составляла 22,5 мг/м³, а за очистными сооружениями - 25,7 мг/м³ (опуш­ка леса), на расстоянии 500 м от комплекса - 22,2, за очистными сооружениями - 22,3 мг/м³, на расстоянии 1,5 км - соответственно 19,7 и 13,8 мг/м³ и на расстоя­нии 3 км - 6,6 и 3,7 мг/м³. Окисляемость воздуха с на­ветренной стороны перед данными объектами составляла 3,7 мг/м³.

Количество микроорганизмов в то же время на рас­стоянии 250 м от указанных объектов было 42 и 38 тыс. в 1 м³, на расстоянии 500 м - 37 и 29 тыс., на расстоя­нии 2,5 км - 12,4 и 8 тыс. и на расстоянии 3 км - 6,8 и 2,2 тыс. С наветренной стороны данных объектов мик­робов в воздухе было 1,5 тыс. в 1 м³.

Отмечен случай, когда скорость движения ветра была в среднем 14,7 м/с. Окисляемость воздуха на открытом участке перед лесом-114 мг/м3, в 500 м- 100, в 1,5 км - 42, в 3 км - 16,5 и в 4 км - 4,2 мг/м3.

Даже при значительной скорости ветра, когда на от­крытых участках поднимается пыль с дороги, дальность, распространения атмосферных загрязнений за сплошным лесом не превышала 4 км. На полянках, в изреженных местах леса дальность распространения загрязненного воздуха увеличивается до 6-7 км от объекта загрязне­ния.

Осадки сокращают дальность распространения заг­рязнений атмосферы и тем значительнее, чем они интен­сивнее. В лесной местности за деревьями опушки леса уже при незначительных осадках отмечено резкое пони­жение загрязнения воздуха. При слабых осадках (легкая изморозь) на открытом участке окисляемость воздуха была в 50 м от комплекса 26 мг/м3, в 500 м - 8 и в 1 км - 4 мг/м3, в то время как в 200 м от очистных со­оружений на опушке леса окисляемость воздуха со­ставляла 10 мг/м3, а в 200 м в лесу- 4 мг/м3.

Таким образом, только мокрый лес надежно задержи­вает атмосферные загрязнения. В сплошном сухом лесу летом загрязняющие атмосферу газы распространяются вокруг крупных животноводческих ферм и комплексов до 4 км, а в изреженном - до 6-8 км. В связи с этим недостаточно ограничиваться созданием лесных защитных зон, а наряду с их созданием необходимо предусматри­вать очистку воздуха, удаляемого из животноводческих помещений и из очистных сооружений. В настоящее вре­мя для снижения распространения неприятных специфи­ческих запахов рекомендуются следующие размеры сани­тарных защитных зон между животноводческими объек­тами и жилыми поселками: для птицефабрик (на 600 тыс. кур) - 2,5 км, для ферм крупного рогатого скота (на 10 тыс. голов) -3, для свиноводческих ферм (на 108 тыс. голов) - 5, на 216 тыс. голов - 10 км.

Размеры защитных зон можно в значительной степе­ни сократить, если проводить постоянную- очистку уда­ляемого воздуха из животноводческих объектов. Очистка воздуха важна для предупреждения распространения возможной инфекции аэрогенным путем, снижения забо­леваемости и повышения сохранности поголовья живот­ных и птицы в пределах самих ферм и комплексов. Для этого системы вытяжной вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений надо оборудовать устройст­вами очистки воздуха от пыли и микроорганизмов.

Для очистки воздуха используют различного типа пылеосадочные камеры, фильтры, электрофильтры, а так­же орошаемые фильтры и скрубберы. Очистку воздуха иногда сочетают с его дезинфекцией ультрафиолетовым облучением. Использование орошаемых фильтров или скрубберов в сочетании с ультрафиолетовым облучением воздуха позволяет не только уменьшить пылевую и бактериальную загрязненность воздуха, но и в значительной степени избавиться от органических летучих компонентов, которые вызывают специфические неприятные запа­хи. При этом ультрафиолетовое облучение воздуха не пользуется для доочистки его.

В наших опытах получены хорошие результаты очистки воздуха на свиноводческом комплексе без ультра­фиолетового облучения с помощью подачи распыляемой жидкости, содержащей 0,1-0,15% активного хлора, в вы тяжной воздуховод, выполненный в виде змеевика и оканчивающийся в емкости, соединенной с другой емкостью для подачи хлорированной жидкости (рис. 36).

1-входной патрубок; 2-влагоотделитель; 3-фильтр; 4- спиральный воздуховод; 5-распыляющее сопло; 6-емкость с раствором активного хлора

Рисунок 36 – Воздухоочиститель

При этом воздух не только очищается от пыли и дезинфицируется, но и освобождается от аммиака и других органических примесей. Такую очистку мы рекомендуем обязательно проводить при рециркуляции воздуха в помещениях.

Удаляемый из помещений воздух проще очищать орошаемыми водой фильтрами. При рециркуляции возду­ха в помещениях этот способ оказался неприемлемым из-за быстрого перенасыщения его влагой и ухудшения микроклимата помещений. Для выбрасываемого на ули­цу воздуха перенасыщенность влагой не имеет значения. Избыток влаги в данном случае обеспечивает очистку самих фильтров от пылевидных частиц и удлиняет срок эксплуатации фильтров без дополнительной их обра­ботки.

Как показали наши наблюдения, удалять из помеще­ний загрязненный, сырой и холодный воздух лучше цент­рализованным путем из навозосборных каналов. Однако для очистки такого воздуха применение любых фильтров неэффективно. Это связано с тем, что при существующей конструкции каналов и воздухозабора из них частично уносится твердый навоз, который выводит из строя фильтры даже при условии их орошения водой. Поэтому рекомендуем очищать воздух по способу, схема исполнения которого приведена на рисунке 37. Для очистки воз­духа по данному способу предусмотрена пылеосадочная камера 7, размещаемая перед вентилятором 2 для удале­ния воздуха и камера 5 тонкой очистки воздуха, состоящая из сосуда с жидкостью 6, на которую подается очищаемый воздух, а выводящий воздуховод 4 оборудован кварцевыми лампами 3 для ультрафиолетового облучения удаляемого воздуха.

1 - пылеосадочная камера; 2- вытяжной вентилятор; 3- кварцевые излучатели; 4- выводной воздуховод; 5 – камера тонкой очистки; 6-емкость с поглотительной жидкостью

Рисунок 37 - Многоступенчатый воздухоочиститель

Таким способом достигается наиболее полная очистка. При этом не происходит сильного загрязнения ультрафиолетовых излучателей, которое наблюдается обычая при облучении воздуха без его предварительной очистку. Здесь можно отметить три этапа очистки: грубая-пылеосадочной камере 1 от крупных аэродисперсный включений; тонкая очистка - в камере с поглотительно жидкостью 5 и доочистка с помощью ультрафиолетового облучения в воздуховоде.

Поглотительный раствор состоит из смеси полифос­форной и серной кислот в соотношении 10:1 Такая смесь не только очищает воздух животноводческих помещений, но и позволяет извлекать аммиак, который в данном слу­чае был вредным продуктом при разложении навоза. Из­влекаемый аммиак накапливается в емкости 6 в виде аммонийных соединений. Поглотительный раствор постепенно нейтрализуется и после полной нейтрализа­ции в емкости остается раствор аммонийных солей nomi-фосфорной и серной кислот. Это ценное минеральное удобрение.

Таким образом, аммиак из вредного компонента, заг­рязняющего атмосферу в зоне животноводческих ферм и комплексов, а также осадки и вместе с ними ближай­шие водоисточники, превращается в ценный продукт, не­обходимый как минеральное удобрение в растениевод­стве.

Наши исследования на лабораторной установке пока­зали высокую эффективность очистки воздуха: от аммиа­ка на 100% (концентрация аммиака в воздухе пони­жалась с 10 мг/м3 до 0J, от пыли - на 96,7% (содержа­ние пыли понижалось с 6 до 0,2 мг/м³), от микроорганизмов - на 98% (загрязненность воздуха микробами уменьшилась с 46 800 до 960 в 1 м³).

Такую очистку можно проводить как на выброс воз­духа в окружающую атмосферу, так и при организован­ной рециркуляции воздуха.

В настоящее время находят большее применение средства очистки воздуха в приточных вентиляционных камерах, Это можно объяснить тем, что существующие технические средства по очистке воздуха недостаточно эффективны: быстро выходят, из строя при работе на сильнозагрязненном вытяжном воздухе. Они пригодны очистки сравнительно чистого приточного воздуха. Эффективна очистка и удаляемого из помещений загрязненного воздуха: понижается заболеваемость животных, а также опасность аэрогенного распространения возмож­ной инфекции на другие объекты, где ранее не проводи­лась очистка приточного воздуха. Кроме того, при этом снимается неблагоприятное действие неочищенного воз­духа на окружающую среду.

Для достижения этой цели важно упорядочить систе­мы удаления загрязненного воздуха из животноводческих объектов, а очистку воздуха проводить на многоступен­чатых очистителях (рис. 37).

Отходы животноводческих ферм оказывают существенное влияние не только па окружающую атмосферу, но и на поверхностные воды. Степень этого влияния зависит от качества получаемых отходов, методов их транспор­тирования, обработки, обезвреживания и использова­ния.

Из атмосферы продукты загрязнения воздуха попа­дают с осадками в открытые водоемы и загрязняют их в радиусе до 15 км от крупного животноводческого объ­екта.

Еще большее влияние на загрязнение водоемов ока­зывают жидкие отходы животноводческих ферм. В сырую погоду они легко смываются с полей и при отсутствии защитных приспособлений (прудов-накопителей) загряз­няют водоисточники. Прямой сброс недостаточно очищен­ных животноводческих стоков резко ухудшает санитар­ное состояние водоемов. Например, сточные воды Ильиногорского свиноводческого комплекса (7-8 тыс. м³ в год) сбрасываются в карьер, площадь которого 6 га, а из него по реке Юговец (протяженность ее 9,5 км) посту­пают в озеро Чиртово (площадь его 50 га) и далее в ре­ку Оку.

Несмотря на то, что на комплексе проводят двухсту­пенчатую биологическую очистку стоков, в результате загрязнения реки Юговец и озера Чиртово в них погибла рыба и изменился состав растительности.

Чтобы предотвратить загрязнение водоемов стоками Животноводческих ферм, необходимо при проектировании новых объектов предусмотреть систему мер, направлен­ию на максимальную охрану природы и открытых близ­лежащих водоисточников, в том числе отвод ливневых и талых вод с выгульных площадок и других территорий где находится скот, на очистные сооружения для обработ­ки и обеззараживания.

Получать жидкий навоз допустимо только на тех фер­мах и комплексах, где есть площади и мелиоративная си­стема для полного использования жидкого навоза. Это касается в основном засушливых зон страны, где жидкий навоз легко впитывается в почву и не происходит его стекания в овраги и пониженные участки.

Следует неукоснительно соблюдать правила подбора участков для строительства навозохранилищ. Практика показала, что жидкий навоз нельзя хранить в понижен­ных участках, оврагах, лагунах. Талые воды и осадки, попадая в такие хранилища, переполняют их, появля­ется угроза загрязнения расположенных ниже водоемов. Поэтому для хранения навоза выбирают возвышенное место или строят хранилища на сравнительно ровном уча­стке, вокруг них прокладывают канаву, отводящую воду. В зонах повышенного увлажнения, а также на участ­ках с высоким стоянием грунтовых вод на фермах недо­пустима технология получения жидкого навоза. Для та­ких зон, независимо от условий содержания животных, приемлема технология получения твердого навоза.

При строительстве новых животноводческих объектов нужно более точно оценивать все возможные аспекты обеспеченность животных кормами, выращиваемыми в хо­зяйстве, повышение урожайности кормовых и других культур с помощью использования навоза, возможности реализации получаемого навоза, охрану окружающей среды и др. В таком случае можно отвергнуть неприемле­мые проектные решения и подобрать необходимые для конкретного хозяйства и его природно-климатических условий.

Даже небольшие дозы неочищенных сточных вод жи­вотноводческих ферм или комплексов, поступающие в ры­боводные пруды, уменьшают биомассу зообентоса и вызы­вают массовые заморы рыбы. Это наносит народному хозяйству больший экономический ущерб, чем стоимость переоборудования всех систем навозоудаления со старого типа на новый для получения твердого навоза.

При переходе на новую технологию получения твер­дого бесподстилочного навоза в системы его удаления не­изменно будет поступать определенное количество жид­ких стоков. Эти стоки менее концентрированные, чем жидкий навоз, но и для них нужно предусматривать наи­более эффективный метод утилизации.

Утилизация отдельно получаемой жижи с помощью ее биологической очистки, по предварительным подсче­там, позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты в 12-17 раз по сравнению с очисткой жидкого навоза, а это, в свою очередь, повысит эффективность строительства новых животноводческих объектов.

При обильном использовании сточных вод для поли­вов сельскохозяйственных земель на больших площадях основным загрязняющим компонентом для грунтовых, а в некоторых случаях и для артезианских вод являются нитраты. К тому же применение в большом количестве минеральных удобрений на хорошо проницаемых почвах усиливает неблагоприятное действие сточных вод и рас­ширяет зону загрязнения грунтовых вод. При этом в грун­товых водах увеличивается содержание не только азота, но и фосфора, калия, сульфата и хлоридов. Такое загряз­нение грунтовых вод чаще происходит на песчаных поч­вах.

Эффективность очистки сточных вод от органических веществ почвенным слоем полей орошения бывает в пре­делах 90-99%, в зависимости от состава почвы. В грун­товые воды, как правило, не проникают возбудители ин­фекционных и инвазионных болезней.

Особое внимание должно уделяться чистоте грунто­вых вод в местах забора воды. Между местами забора во­ды (шахтные колодцы) и полями орошения или площа­дками подземной фильтрации сточных вод должны быть выдержаны санитарные разрывы (табл. 16).

Вносить стоки животноводческих ферм на поля реко­мендуется по принципу вода - стоки - вода, что спо­собствует понижению загрязненности орошаемых участков.

Таблица 16 – Санитарные зоны для сооружений забора воды

Орошаемые объекты	Разрывы до мест забора воды, м
По течению потока грунтовых вод	Против течения потока	Перпендикулярно потоку
Производительность, м^3/ сутки: До 6 До 12 До 25	75-80 80-85 85-100	25-30 30-35 35-40	30-35 35-40 40-50

Выращиваемые культуры после каждого полива стоками необходимо орошать чистой водой.

В отдельных хозяйствах стоки используют для полива земель и в холодное время года. Однако зимний полив, так же как и зимнее разбрасывание по полю твердое навоза, нельзя признать целесообразным потому, что таком случае неизбежно частичное поступление компонентов навоза с талыми водами в открытые водоемы, эффективность удобрения в этом случае понижается, загрязнение водоисточников повышается.

Недопустимо распахивание земель вплотную до водоемов. Это повышает опасность загрязнения водоемов т только удобрениями, но и гербицидами и другими химическими компонентами. Между водоемом и пахотным участком должна оставаться озелененная санитарно-защитная зона, достаточная для сохранения в чистоте воды данного источника.

Применение гидравлических способов уборки навоза из животноводческих помещений приводит к загрязнению водоисточников продуктами распада навоза, прежде все­го аммонийным азотом, а в ряде случаев и нитратным азотом. По данным И. П. Воронкова (1970), содержание нитратного азота в водах местного стока Европейской части нашей страны увеличивается с севера на юг с 0,05.до 3,3 мг/л. Содержание аммонийного азота в незагряз­ненной воде рек не превышает 1-2 мг/л, а содержание других форм азота еще меньше.

Переход от традиционных методов гидроудаления навоза, который на животноводческих комплексах занимает ведущее положение, на систему с разделением навоза на фракции в самих навозосборных каналах окажет суще­ственное влияние на степень выделения твердых веществ из общей массы получаемых экскрементов. Этот процесс ведется до гомогенизации, до образования стойких колло­идных компонентов, которые трудно разрушить даже химическими и биохимическими процессами, в то же время при такой технологии де требуется дополнительно вводить воду в системы удаления навоза, что оказывает существенное влияние на объем жидкой фракции навоза.

При такой технологии в почву вносят не разжиженную массу навоза, которая в дождливую погоду легко расте­кается по поверхности почвы и смывается осадками в водоемы, а твердое органическое удобрение для пахотного слоя почвы.

В передовых хозяйствах под основные культуры вно­сят большие дозы твердого навоза как основного источ­ника гумуса в почвах.

Внесение жидкого навоза в ряде районов Нечерно­земной зоны нежелательно из-за переувлажнения почв.

Следует отметить, что использование жидкого навоза и в других странах с развитым животноводством огра­ничено. Например, в США, по данным Р. Лер (1979), установлены минимальные площади пахотной земли для внесения отходов животноводства на суглинистых и пес­чаных почвах. В среднем на 1 га земли допускают исполь­зовать навоз от 3-5 условных голов животных.

Причем эти ограничения вводятся в целях охраны природы и не всегда являются экономически выгодными для ведения эффективного полеводства.

При избыточном внесении в почву органических и минеральных удобрений в растворенном виде часть этих веществ в зависимости от почвы и способов её обработки поступает в поверхностные и грунтовые воды.

Поверхностными водами легче вымываются раствори­мые компоненты и органические вещества. Для борьбы с вымыванием удобрений рекомендуют агротехнические мероприятия: внесение твердого навоза под сельскохо­зяйственные культуры, минимальная обработка почвы на склонах, полосные посевы, контурная обработка и водо­отводы, раннее отрастание культур, включение в севообо­рот многолетних культур и ряд других.

В системе этих мер важное место отведено использо­ванию твердого навоза, обладающего способностью удер­живать влагу. Внесение жидкого навоза нарушает ука­занное равновесие и способствует усилению процесса эрозии почвы. И в этом случае важно получать на живот­новодческих фермах не жидкие стоки, а твердый навоз.

В последнее время пашен применение методы под­почвенного орошения сточными водами по трубчатым увлажнителям, которые чаще всего готовят из полиэти­леновых перфорированных труб. Такие методы понижают расход жидкости на орошение, не загрязняют атмосферу и не вызывают эрозию почвы.

Подпочвенное использование сточных вод оказывает большее влияние на повышение урожайности сельскохо­зяйственных культур, чем использование чистой воды. Так, по данным В. М. Николаева (1972), на участке под­почвенного орошения сточными водами урожай зеленой массы кукурузы составил 633 ц/га, а при подпочвенном поливе чистой водой - 495, без полива -316 ц/га. Урожай картофеля при подпочвенном орошении сточной во­дой без внесения удобрений был равен 137,1, а без орошения - 90,1 ц/га.

Подпочвенное орошение по трубчатым полиэтилено­вым увлажнителям расширяет возможности орошаемого, земледелия с использованием сточных вод и жидкой ча­сти навоза (не дающей осадка), так как оно не оказывает отрицательного влияния па санитарное состояние атмосферы и поверхность почвы. Прямые затраты на бес­траншейную укладку подпочвенных увлажнителей перфорированных полиэтиленовых труб (без стоимости труб) не превышают одной копейки на один погонный метр.

Дата добавления: 2014-11-20