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

• Автор: Федорченко, Марина Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 201 с. : ил.

1. Утилизация продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама карбида кальция
1.1. Актуальность проблемы и анализ существующих технологий утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

1.2.Экологоэкономический подход к оценке эффективности

утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов

1.3. Постановка цели и задач исследования

2. Теория реагентного фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и методики экспериментальных исследований

2.1.Задачи лабораторных и полупроизводственных исследований

2.2.Механизм дестабилизации коллоидной системы и выбор критериев моделирования процесса отстаивания
2.3.Моделирование процесса отстаивания продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов после обработки шламом карбида кальция

2.4.Математичсское описание распространения загрязняющих веществ в атмосфере

2.5.Объекты и методы определения параметров утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов
3. Экспериментальные исследования процесса разделения продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов шламом карбида кальция 3.1.Определение оптимальных параметров процесса фракционирования продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов
3.1.1. Лабораторные исследования закономерностей процесса
3.1.2. Исследования изменения физических свойств и солевого состава жидкой фракции
3.1.3. Расчет изменения химического состава продуктов гидро
смыва свиноводческих комплексов
3.2.Изучение влияния обработки шламом карбида кальция на распространение загрязняющих веществ в атмосфере
3.2.1. Исследование степени дезодорации продуктов гидросмыва и расчет санитарнозащитных зон
3.2.2. Математическое моделирование динамики полей концентраций загрязняющих веществ во времени
3.3.Повышение эффективности фракционирования путем использования кварц глауконитового песка при отстаивании
3.4. Влияние жидкой фракции продуктов гидросмыва на изменение химического состава почв
3.5. Статистическая обработка результатов исследований
и достоверность результатов математического моделирования
3.5.1. Оптимизация факторов активного эксперимента
3.5.2. Техническая апробация результатов исследований, сравнение экспериментальных данных с полученными математическими моделями
3.6. Обсуждение результатов. Выводы
Технология утилизации и оценка экологической безопасности получаемых продуктов
4.1. Разработка эффективной технологии и инженерный расчет сооружений
4.1.1. Технологическая схема утилизации продуктов гидросмыва
4.1.2. Расчет сооружений свинокомплекса
4.1.2.1. Определение объемов продуктов гидросмыва, образующихся на свинокомплексе
4.1.2.2. Определение параметров каналов навозоудаления
4.1.2.3. Решетки, приемный резервуар
4.1.2.4. Рсагснтное хозяйство, смесители .
4.1.2.5. Отстойники
4.1.2.6. Накопитель полученной твердой фракции и сооружения дегельминтизации осадка
4.1.3. Автоматизация и управление функционированием процесса
обработки продуктов гидросмыва
4.1.4. Гидрогеологическое обоснование мелиоративной системы
для использования полученных фракций
4.2. Определение экологических последствий применения жидкой фракции и осадка
4.2.1. Исследование токсичности обработанных продуктов
4.2.2. Оценка влияния полученных фракций на микрофлору почв
4.2.3. Исследование влияния твердой фракции на продуктивность сельскохозяйственных культур
4.2.4. Биотестирование продуктов фракционирования по токсическому воздействию на растения
4.3. Обсуждение результатов. Выводы
5. Комплексная экологоэкономическая оценка утилизации продуктов
гидросмыва свиноводческих комплексов с использованием шлама
карбида кальция
5.1. Экономическая оценка эффективности замены товарной извести
на шлам карбида кальция
5.2. Определение предотвращенных экологических ущербов за счет использования утилизируемых продуктов
5.3. Интегральная экологоэкономическая эффективность утилизации
5.4. Выводы. Обсуждение результатов
Рекомендации производству
Заключение
Литература


При орошении, он, фильтруясь через слой почвы, подвергаются активному воздействию почвенных микроорганизмов, выполняющих многообразные функции в круговороте веществ. При подаче продуктов ГСК на поля, почвенная среда меняется, что вызывает соответствующие изменения почвенного микробиоценоза, изменяются количественные и качественные признаки микроорганизмов 1, , 1. Чрезмерная активизация почвенной микробиоты может быть вредной, так как процессы, направленные на восстановление нарушенного равновесия, приводят к ухудшению физикохимических и биологических свойств почвы и другим негативным последствиям , 7, 3. Микроорганизмы оказывают большое влияние на поступление веществ в корни растений. На участках орошения за счет почвенной микрофлоры и корней растений утилизируются вещества, находящиеся в почвенном растворе даже в самых малых количествах 3, , , 2. Бактериальное население почвы, орошаемой продуктами ГСК, слагается из двух групп микроорганизмов собственно почвенных, то есть коренного бактериального населения почвы, и микробов самих продуктов 7, 3, 8. Обе группы вступают в антагонистические и симбиотические отношения между собой. В итоге увеличивается очистительная способность почв. Основная масса биохимического окисления органического вещества продуктов ГСК и обеззараживание содержащихся в них микроэлементов происходит в верхнем слое почвы до см , , 1, 2, . Следуя концепции создания ресурсосберегающей технологии, можно выделить еще один аргумент в пользу утилизации продуктов ГСК. В США на орошение используется до 2 млрд. ГСК, в Германии млн. Англии до 0 млн. России же отА мечены единичные случаи их применения. Последний фактор наиболее актуален, т. Кроме того, возможно снизить размер ущерба, наносимого окружающей среде при производстве азотных удобрений. Существуют различные оценки использования участков орошения. Противники утилизации продуктов ГСК на участках орошения указывают на загрязнение патогенными микроорганизмами не только почвы, но и растений. Отмечается загрязнение грунтовых вод нитратами при расположении участков орошения на суглинках. Кроме этого, использование продуктов ГСК в качестве органического удобрения связано со значительными затратами на ирригационную систему 8, 1, , 6, 7, 0, 5. ГСК, содержащих питательные вещества, и остро стоит проблема их утилизации, а, следовательно, возникают вопросы охраны окружающей среды. В Южном Регионе РФ развито свиноводство 0, 1. Гак, в Ростовской области и в Краснодарском Крае размещены свинокомплексы и фермы мощностью от нескольких сотен до тысяч голов свиней. По данным на конец г. ГСК, однако проблемы экологического характера остались на прежнем уровне. Вблизи крупных животноводческих комплексов прудынакопители продуктов ГСК полностью заполнены, что является следствием многолетней нерациональной их эксплуатации. Земельный фонд Южного региона составляет 6,7 тыс. В Ростовской области имеется 7,9 тысяч гектар орошаемых земель, однако 0 тысяч гектар их них требует реконструкции 3. В результате интенсивного антропогенного, техногенного и геологического воздействия практически все земли затронуты процессами деградации. При недостаточном внесении органических и минеральных удобрений в почвах отмечается такое негативное явление, как дегумификация и засоление 3,. Поэтому большое значение в охране окружающей среды имеет применение новых, высококонцентрированных комплексных минеральных удобрений, получаемых из продуктов ГСК. Однако, несмотря на огромную агромелиоративную ценность продуктов ГСК, до настоящего времени утилизация их на участках орошения была ограничена по многим причинам. Продукты ГСК согласно относятся к 1У классу опасности. Засоление при орошении ими является одним из лимитирующим фактором их использования , , 0. В условиях чернозема засоление почв наступает при суммарном содержании сульфатов и хлоридов более 0 гм3 0. Кроме того, орошение продуктами ГСК затруднено изза наличия зловонного запаха. Российскими и зарубежными учеными установлена его микробиальная природа 9, 3.