Трехступенчатая биологическая очистка животноводческих сточных вод


В последнее время за рубежом применяют биотехнологические процессы по выращиванию червей, созданию из навоза вермикомпоста. Сточные воды используются для выращивания витаминных кормов гидропонным методом. С 1м2 площади гидропонного устройства за 10 сут. получают 20-25 кг зеленой массы (А. И. Асоков, 1999 г.).

В Чехии осуществляют гидролиз навозных стоков при высокой температуре, что ведет к образованию сахаров и др. компонентов, используемых в качестве кормовых добавок и субстратов для выращивания дрожжей. Твердые осадки используются как удобрение. В основном это и есть безотходная технология переработки навоза.

Искусственные методы очистки животноводческих сточных вод имеют ряд преимуществ по исходным показателям завершения очистки. Однако в процессе работы биологических очистных сооружений образуется активный ил в количестве до 20% от объема поступающих сточных вод, который довольно трудно использовать в хозяйствах, т.к. он не отдает влагу. Более того, очищенные сточные воды при этом не всегда соответствуют параметрам, позволяющим сбрасывать их в поверхностные водоемы.

Естественные методы очистки не требуют сложного технологического оборудования, просты в эксплуатации, позволяют использовать животноводческие стоки в качестве удобрения сельскохозяйственных угодий. Однако для этого требуются большие площади земель. Так, для использования всего объема животноводческих сточных вод от свинокомплекса производительностью 108 тыс. голов в год необходимо иметь 4 тыс. га полей, отвечающих требованиям земледельческих полей орошения. Требуют наличия значительных площадей и другие методы очистки стоков: поля удобрительного полива, внесение сточных вод под запашку. Необходимо также учитывать, что при использовании естественных методов очистки и доочистки сточных вод они могут оказывать отрицательное влияние на качество водных объектов и ухудшению условий водопользования населения.

Торфокомпостирование животноводческих стоков решает в некоторой степени вопрос утилизации навозных стоков, но не в полной мере. Во-первых, необходимо большое количество торфа влажностью не более 45-50% (для приготовления 1 т торфокомпоста необходимо 0,6 т торфяной крошки и 0,4 т животноводческих стоков). Для подвозки торфа и вывозки торфокомпоста необходимо большое количество транспортных средств. На больших свинокомплексах это почти невозможно, т.к. например, при годовом выходе животноводческих сточных вод около 1200 тыс. м3, хозяйству необходимо 1500 тыс. т торфяной крошки. Торфокомпостирование наиболее приемлемо на свинокомплексах по выращиванию и откорму не более 12 тыс. голов в год.

Получение торфокомпоста не ведет к обеззараживанию сальмонелл и глистных инвазий, находящихся в сточных водах. Это обусловлено тем, что торф замедляет биотермические процессы в торфокомпосте. Кроме того, при зимних перевозках торфокомпост сильно охлаждается, что еще более способствует сохранению жизнеспособности яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов (А. А. Черепанов, 1972).

Проводя критический анализ существующих систем обеззараживания и очистки животноводческих стоков необходимо отметить наиболее удобный и эффективный метод биотехнологии. Он успешно внедрен в настоящее время в совхозе-комбинате «Борисовский» Минской области. Правда, он тоже далек от совершенства, т.к. требуется много чистой воды (ежедневно до 4000 м3) из подземных водоисточников. Этот метод можно использовать только в хозяйствах, где отсутствуют пахотные земли.

Система очистки сточных вод в совхозе-комбинате «Борисовский» основана на технологии ГНПП БИОКОС, в основе которой лежат процессы аэробной биологической очистки на базе создания условий формирования биоценозов активного ила с использованием физико-механического воздействия на этот ил и получения биополимеров, обладающих коагулирующими способностями. Этот метод позволяет уменьшить образование активного ила с получением дополнительного количества твердой фракции навоза, используемого для удобрения.

Наряду с этим следует отметить и второй путь технологии – неразбавленные животноводческие экскременты используются по прямому назначению, как удобрение для полей.

Вместе с тем необходимо отметить особенности использования навозных стоков в промышленном свиноводстве.

В зависимости от мощности свиноводческих комплексов применяют в основном четыре технологии:

1. – для поголовья 6-24 тыс. свиней в год. Навоз удаляется стационарными и механическими средствами в навозоприемники, а оттуда перегружаются в мобильные средства и транспортируются на поля под глубокую запашку или в навозохранилище с последующим использованиям на полях;

2. – на свинокомплексах до 54 тыс. голов в год при гидравлической системе навозоудаления, жидкая фракция поступает в жижесборники, а оттуда подается в горизонтальные отстойники-накопители, затем самотеком в пруды накопители, после чего транспортируется на поля орошения;

3. – на всех свиноводческих комплексах при гидравлической и самотечной системах навозоудаления периодического действия предусматривается разделение стоков на твердую и жидкую фракции; твердая фракция до 75% влажности вывозится на поля под запашку, жидкая – направляется в рыболовно-биологические пруды, где происходит дальнейший процесс биохимического очищения и использование сточных вод в оборотной системе навозоудаления, орошения или до сброса в водоемы при контроле наличия ПДК загрязняющих веществ до нормативных;

4. – на крупных свинокомплексах на 54, 108 тыс. голов в год и выше предусматривается очистка жидкой фракции в аэротенках циркуляционных каналах с последующим использованием светлой фракции на полях орошения или направляется для доочистки в рыбоводно-биологические пруды, а твердая фракция – в качестве удобрения под запашку или для приготовления компостов.

Все существующие и используемые в настоящее время системы очистки свиноводческих стоков и их обеззараживание не являются рациональными (Ю. Субботин, 1998).

Поэтому в каждом свиноводческом хозяйстве к вопросу очистки и обеззараживания животноводческих стоков необходимо подходить индивидуально с учетом климатических условий рельефа, водоресурсов, наличия пахотных и орошаемых земель и т.п.