Статьи по разведению птиц на Picainfo | Интенсивное разведение сельскохозяйственной птицы (Часть 8)


Интенсивное разведение сельскохозяйственной птицы (Часть 8)

5.3 НДТ переработки птичьего помета (ПП)

По мере развития птицеводства, количество и качество отходов и комплекс мероприятий существенно изменяются. Острота проблемы их утилизации усугубляется. Одновременно должны решаться задачи интенсификации процессов переработки ПП, повышения энергетической эффективности процесса, создание полезных продуктов и материалов, замкнутости природных циклов превращения веществ (безотходности технологий). Последнее может частично устранить основную экологическую опасность, т.е. не замкнутость трофических цепей.

Усилия специалистов должны быть направлены на переработку и использование ПП в целях увеличения продуктивности земель, повышения сельскохозяйственных культур и получения дешевого топливно-энергетического ресурса (жидкого и газообразного биотоплива). Разрабатываются энергосберегающие технологии по переработке, обеззараживанию и использованию ПП. Прежде всего, это касается биотехнологических методов обработки ПП и превращение его в искомое сырье для получения кормов, горючих материалов, удобрений и сырья для химической и микробиологической промышленности.

В настоящее время предлагаются термические биотехнологии безопасного использования ПП. Как правило, переработанный ПП рекомендуется в качестве удобрения. При этом гарантируется получение экологически безопасной и биологически полноценной сельскохозяйственной продукции, сохранения разнообразия почвенной биоты с одновременным созданием условий для воспроизводства (в идеале расширенного) почвенного плодородия.

Для внедрения в практику современного птицеводства рекомендуется технология экспресс-компостирования. ПП представляет собой готовый продукт, требующий незначительных дополнительных затрат на доведение до потребительских кондиций.

Система компостирования ПП включает в себя закрытое производственное помещение (ферментер) и специальный комплекс оборудования. Основной принцип работы оборудования: не изменяя химического состава исходного ПП, уменьшить его влагосодержание, интенсифицировать биохимическую активность микрофлоры помета и увеличить концентрацию агрономически-полезных элементов, а также повысить температуру до 70—80 °С (требуемая для проведения технологического процесса). Это анаэробная ферментация ПП.

Компостирование ПП можно проводить в смеси с торфом, отходами растениеводства и т.п., учитывая обязательно при приготовлении компостов соотношения С : М, т.е. добавлять не менее 10 % ПП. В основе смешанных компостов лежит принцип взаимодействия между органическими соединениями, микроорганизмами, влагой и кислородом. Микробиологическая активность возрастает, когда содержание влаги и концентрация кислорода достигают необходимого соотношения или уровня.

Правильное компостирование растительных остатков и ПП предусматривает ферментацию исходных компонентов в кучах, буртах (штабелях), траншеях. В экономически крепких хозяйствах постоянно действуют цехи компостирования или компостные площадки, ферментеры, что позволяет им получать не просто органическое удобрение, а ценное многофункциональное органическое удобрение.

Применение ПП в качестве органического удобрения ограничено санитарно-гигиеническими нормами, несмотря на высокое содержание химических элементов. Необходимы новые технологии переработки ПП и получения вторичных продуктов, имеющих коммерческую ценность: кормовые добавки, корма и т.п. Однако подобные технологии требуют обязательной термообработки ПП для уничтожения патогенной микрофлоры. Состав микрофлоры в ПП регулируется, особенно при его контролируемой механизированной переработке.

Технология получения компоста в биоферментаторах (биоферментерах) основывается на подготовке исходной смеси ПП с наполнителями (опилки, торф, и т.п.) в соотношении С : М = 25 — 30: 1 и биоферментации в течение 5—7 суток при 60—75 °С.

Продолжительность процесса компостирования при оптимальных условиях составляет от 3 — 7 суток (в зависимости от цели технолога), после чего готовый продукт выгружают, доставляют к месту использования и фасуют или оставляют на открытой площадке (цементированной).

Технология предназначена для переработки твердого навоза/помета либо в смеси с влагопоглощающими материалами либо без них на гидроизолированных площадках.

Активное компостирование навоза/помета с влагопоглощающим материалом в буртах на открытой площадке осуществляется в течение 40 дней с трехкратной аэрацией бурта через каждые 9 дней с момента окончания формирования бурта.

Условием применимости технологии является:

- влажность навоза, помета или компостной смеси не должна превышать 75 %;
- соотношение углерода к азоту (С/М) в исходной смеси должно варьироваться в диапазоне не менее 15...20;
- наличие твердой гидроизолированной площадки для маневрирования техники, осуществляющей аэрацию.

5.4 НДТ промышленного производства куриных яиц

НДТ 42-1. Клеточная технология содержания ремонтного молодняка (далее — РМ), родительского стада (далее РС) с естественным или искусственным осеменением и промышленного стада (далее ПС) яичных пород птицы. Подробное описание технологии приведено в п.п. 2.4.1.1—2.4.1.2. Перечень технологий, включенных в НДТ 42-1 представлен в таблице 5.1.1.



НДТ 42-2. Клеточное оборудование для выращивания и содержания РМ, РС и ПС с системой подсушки помета, позволяющее снизить влажность помета до уровня содержания сухого вещества в 60 % и за счет этого снизить общий уровень выброса аммиачных соединений из помета в птичник и окружающую среду. Перечень оборудования, включенного в НДТ 42-2 представлен в таблице 5.1.2.



5.5 НДТ промышленного производства мяса бройлеров

НДТ 42-3. Технология напольного выращивания и содержания РМ, РС и бройлеров. Подробное описание технологии приведено в п.п. 2.1.2 и 2.4.2.1. Данные технологии являются наиболее изученными и позволяют получить оптимальные условия содержания поголовья с минимальной стоимостью птицеместа, по сравнению с клеточным оборудованием. Стоимость оборудования ниже в 5—6 раз для аналогичного здания птичника. Перечень технологий, включенных в НДТ 42-3 представлен в таблице 5.2.1.



НДТ 42-4. Использование технологии предварительного доращивания цыплят с последующим размещением поголовья в производственных помещениях для откорма бройлеров: первую неделю в стартовом птичнике при инкубаторе, далее до убоя в основных птичниках. Подробное описание технологии в п. 2.4.2.2. Данная технология позволяет увеличить количество оборотов в год основных птичников, увеличить выход продукции и снизить общие затраты энергии при откорме бройлеров.

НДТ 42-5. Технологии клеточного выращивания и содержания РМ, РС и бройлеров. Подробное описание технологий в п. 2.4.2.2. Данные технологии позволяют увеличить выход мяса с квадратного метра пола птичника в 2,5—3 раза, снизить стоимость птицеместа и затраты энергии на производство продукции по сравнению с напольными технологиями содержания. Перечень технологий, включенных в НДТ 42-5 представлен в таблице 5.2.2.



5.6 НДТ промышленного производства мяса индеек

НДТ 42-6. Технология промышленного производства мяса индеек средне-тяжелых и тяжелых кроссов с пересадкой поголовья, позволяющая увеличить выход мяса с квадратного метра пола птичника на 10 %, снизить затраты энергии и среднюю энергонасыщенность каждого птичника, унифицировать оборудование в птичниках под возраст поголовья, за счет чего снизить стоимость птицеместа (рис. 5.2—5.3).



5.7 НДТ промышленного производства мяса пекинских уток

НДТ 42-7. Технологии промышленного напольного производства мяса пекинской утки на: глубокой подстилке, комбинированных полах (сетчатые полы и глубокая 94 подстилка) и сетчатых полах. Общие принципы и нормативы напольного откорма пекинской утки, выращивания РМ и содержания РС пекинской утки приведены в п.п. 2.1 .1 и 2.2.2. В настоящее время промышленное производство мяса пекинских уток в России находится в стадии развития, поэтому можно рекомендовать к использованию все три способа НДТ 42-7 откорма и содержания поголовья, приведенные в таблице 5.4.1.



Необходимо отметить, что откорм пекинских уток на сетчатом полу по позволяет увеличить выход мяса с квадратного метра пола птичника, но при этом потребует применения системы продольного и поперечного пометоудаления с последующей переработкой пометных масс повышенной влажности, вместо смеси помета с подстилкой при откорме на глубокой подстилке.

В таблице 5.4.2 представлены сравнительные характеристики откорма пекинских уток на глубокой подстилке и сетчатых полах.



Как видно из таблицы, откорм на сетчатых полах позволяет получить больше мяса с 1 м2 полезной площади пола птичника. Кроме этого, положительными моментами этого способа откорма являются:

- отсутствие контакта птицы с пометными массами;

- исключаются финансовые и трудозатраты на подстилочный материал.

Но при планировании откорма пекинской утки на сетчатых полах необходимо учитывать, что стоимость первичных капиталовложений увеличится, по сравнению с откормом на глубокой подстилке, за счет:

- постройки в птичнике пометных каналов;

- приобретения комплекта пластиковых полов;

- приобретения систем механизированного продольного и поперечного пометоудаления.

Тем не менее, такое увеличение общей стоимости оборудования окупается за счет увеличения на 50 % выхода продукции из птичника. В пересчете на общее количество птичников получается, что с двух птичников откорма на сетчатых полах можно получить продукции, как из трех птичников откорма на глубокой подстилке.

5.8 НДТ промышленного производства мяса гусей

НДТ 42-8. Технология промышленного производства мяса гусей при откорме на глубокой подстилке. Технология откорма аналогична технологии откорма бройлеров, но с соблюдением нормативов от поставщиков пород и кроссов. В настоящее время промышленное производство мяса гусей в России находится в стадии развития. Основной проблемой для интенсивного круглогодичного производства мяса гусей является сезонное производство, имеющимися родительскими стадами, инкубационного яйца, которое поставляется в период с конца февраля и по начало июня. Для получения круглогодичной комплектации необходимо создание репродукторов, достаточной производственной мощности, со сдвинутыми по времени циклами яйцекладки, которые обеспечат круглогодичное производство.

5.9 НДТ промышленного производства яиц и мяса цесарок

НДТ 42-9. Технология клеточного содержания цесарок для получения яиц, соответствует технологии и возможна на том же оборудовании, что и для РМ и ПС кур-несушек. В настоящее время промышленное производство яйца цесарок в России находится в стадии развития. Перечень технологий, включенных в НДТ 42-9, представлен в таблице 5.6.1.



НДТ 42-10. Технология производства мяса цесарок при напольной системе откорма, соответствует технологии напольного откорма бройлеров, но с соблюдением нормативов от поставщиков пород и кроссов.

5.10 НДТ в системах кормораздачи

5.7.1. Системы кормораздачи в клеточных батареях.


НДТ 42-11. Оборудование для кормораздачи в клеточных батареях для откорма мясной птицы. Описание оборудования представлено в п. 2.4.2.2.

НДТ 42-12. Оборудование для кормораздачи в клеточных батареях для кур-несушек — цепная кормораздача. Описание оборудования представлено в п. 2.2.3.

НДТ 42-13. Оборудование для кормораздачи в клеточных батареях для кур-несушек — бункерная кормораздача. Описание оборудования представлено в п. 2.2.3.

5.7.2. Системы кормораздачи для откорма мясной птицы, выращивания РМ и содержания РС при напольном содержании.

НДТ 42-14. Системы кормораздачи с бункерными круговыми кормушками. Описание оборудования представлено в п. 2.2.3.

НДТ 42-15. Система кольцевой (цепной, тросс-шайбовой, цепь-шайбовой)
кормораздачи. Описание оборудования представлено в п. 2.2.3.

НДТ 42-16. Система (цепной, трос-шайбовой, цепь-шайбовой) кормораздачи с подачей в бункерные кормушки. Описание оборудования представлено в п. 2.2.3.

5.11 НДТ в системах поения

НДТ 42-17. Системы ниппельного поения для разных видов птицы. Описание оборудования представлено в п.п. 2.2.4 и 2.2.5.

НДТ 42-18. Системы поения с круговыми поилками для разных видов птицы. Описание оборудования представлено в п.п. 2.2.4 и 2.2.5.

НДТ 42-19. Системы поения с микрочашечными поилками для разных видов птицы. Описание оборудования представлено в п. 2.2.4.

5.12 НДТ системы контроля и управления микроклиматом в птичниках и на птицефабрике в целом

НДТ 42-20. Системы вентиляции, работающие на разряжении (отрицательном давлении), создаваемом внутри птичника. Данная система вентиляции применяется для птичников мясной и яичной птицы, как наиболее экономичная система, позволяющая сократить до 50 % энергозатраты и создать равномерный, регулируемый приток свежего воздуха внутрь птичника. Описание работы систем вентиляции представлено в п. 2.3.1.2.

НДТ 42-21. Системы вентиляции, работающие на повышенном давлении, создаваемом внутри птичника. Данная система вентиляции не часто применяется в производстве из-за повышенного расхода энергии и стоимости оборудования, но является актуальной для площадок птицефабрики с РМ и РС, т.к. вместе системой фильтрации и обеззараживания приточного воздуха позволяют существенно повысить биобезопасность предприятия.

НДТ 42-22. Системы вентиляции, работающие на разряжении (отрицательном давлении), создаваемом внутри птичника с применением системы фильтрации от пыли и обеззараживания аммиака в выбрасываемом из птичника отработанном воздухе, что позволяет снизить до 85 % содержание аммиака, до 89 % содержание пыли. Принцип работы таких систем — вместо вытяжных вентиляторов монтируются вытяжные модули, которые включают в себя комплект из вентиляторов и фильтров, стенки которых орошаются водяным раствором с добавкой серной кислоты (рН < 3,3), для более эффективной очистки воздуха от аммиака. Дозирование кислоты в воды происходит автоматически в зависимости от показателя рН воды для орошения стенок фильтров,
посредством автоматического дозирующего насоса.

НДТ 42-23. Системы управления микроклиматом. Интеллекгуальные системы управления микроклиматом осуществляющие постоянный мониторинг температуры,влажности и загазованности в зоне размещения птицы и управляющий исполнительными элементами приточно-вытяжной вентиляцией, системой отопления, увлажнения, охлаждения, освещения в соответствии с потребностями птицы. Применение такой системы управления позволяет снизить затраты энергии и выбросы аммиака из птичника.

НДТ 42-24. Применение программно-аппаратных комплексов для централизованной диспетчеризации и управления птицефабрикой. Настроенный программный комплекс позволяет на основе получения актуальной и анализа архивной информации отслеживать производственный процесс, оперативно реагировать на отклонения от нормативных показателей продуктивности поголовья. В случае возникновения аварийных ситуаций техногенного или климатического характера — ускорить процесс принятия мер по устранению возможных сбоев в работе предприятия. Использование комплекса позволяет снизить трудозатраты по осуществлению технологических операций по сбору информации из птичников и упростить процесс формирования сводных таблиц по продуктивным показателям как с птичников, так и с площадок птицефабрики.

НДТ 42-25. Энергосберегающие и перспективные системы отопления приведены в таблице 5.9.1.



Каждый из перечисленных видов обогревателей имеет свои преимущества и недостатки:

а) теплогенераторы прямого нагрева на природном, сжиженном газе или пропане имеют самую низкую стоимость, по сравнению с другими видами нагревателей и КПД 1 00 0/0;

б) теплогенераторы с рекуперативным нагревом, имеют высокую стоимость, но осуществляют нагрев птичника без выброса СО2 внутрь корпуса, что позволяет настраивать систему вентиляции только на удаление продуктов жизнедеятельности птицы;

в) линейные инфракрасные обогреватели за счет своего принципа обогрева, позволяют сократить время прогрева корпуса и общие расходы газа до 30 %, по сравнению с использованием обогревателей прямого нагрева, но такая имеет высокую стоимость;

г) обогреватели на теплоносителе — горячая вода являются наиболее оптимальными для отопления поголовья, т.к. подают подогретый воздушный лоток на птицу и производят дополнительно углекислый газ, как остальные типы обогревателей, которые выбрасывают его внутрь птичника или наружу.

НДТ 42-26. Системы освещения со светодиодными источниками. Светодиодные источники освещения являются наиболее перспективными для применения в птичниках для всех видов птицы. Наиболее важными критериями для выбора светодиодных систем являются:

- срок службы, превышающий все остальные виды источников освещения, более 50 000 часов;

- низкое напряжение питания;

- экологичность, отсутствие ртутьсодержащих элементов в составе светильников;

- низкая мощность наряду с высокой светоотдачей;

- широкий угол светового потока, позволяющий создать равномерную освещенность и отсутствие мерцания.

Раздел 6. Экономические аспекты реализации наилучших доступных технологий

6.1 Оценка эффективности внедрения технологии и установки для сжигания помета с подстилкой с получением тепловой энергии

Основными факторами эффективности внедрения технологии и установки для сжигания помета с получением тепловой энергии являются:

1 . Снижение экологической нагрузки на окружающую среду.
2. Снижение затрат на закупку тепловой энергии.
3. Снижение капитальных затрат на строительство пометохранилищ и площадок для его переработки.

4. Получение золы, которая может быть использована в составе минеральных удобрений. Ее выход составляет 14 % от общего количества подстилочного помета.

Приведем расчеты экономической эффекгивности внедрения технологии по термической утилизации за счет экономии затрат на тепловую энергию, на условной бройлерной птицефабрике с годовым выходом помета с подстилкой — 12 000 т. В качестве подстилки применяются древесные опилки, в соотношении 40 % — опилки, 60 % — помет.

Для утилизации исходного количества помета необходимы две установки с выработкой тепловой энергии мощностью 6,0 МВт (два модуля по 3,0 МВт). Внедрение технологии позволит предприятию полностью утилизировать вырабатываемый подстилочный помет и обеспечить нужды птицефабрики тепловой энергией в регионах с умеренно-континентальным климатом.

Для утилизации исходного количества помета необходима установка с выработкой тепловой энергии мощностью 6,0 МВт (два модуля по 3,0 МВт). Внедрение технологии позволит предприятию полностью утилизировать вырабатываемый подстилочный помет и обеспечить нужды птицефабрики тепловой энергией в регионах с умеренно-континентальным климатом.

При объеме потребляемого тепла — 20 000 Гкал/год и среднем тарифе на тепловую энергию 2000 руб. за 1 Гкал затраты на закупку тепловой энергии для птицефабрики составляют 40 000 000 руб. в год.

Капитальные затраты на проектирование, приобретение, монтаж, наладку основного и вспомогательного оборудования для внедрения технологии термической утилизации помета составляют — 50 000 000 руб. Затраты на строительство здания для размещения двух модулей установки общей площадью 300 кв.м. составят 5 000 000 руб. Общий объем капитальных затрат на здание и оборудование котельной составит 55 000 000 руб.

Ежегодные производственные затраты на производство тепловой энергии из помета с подстилкой, включающие расходы на электроэнергию, заработную плату обслуживающего персонала, эксплуатационные расходы составляют 500 руб. на 1 Гкал или 10 000 000 руб.

Расчеты экономической эффективности показывают, что при термической утилизации 12000 тонн подстилочного помета в год, с производством тепловой энергии 20000 Гкал/год, обеспечивающей полную потребность бройлерной птицефабрики и получении годовой экономии 40000000 руб., ориентировочный срок окупаемости внедряемой технологии составляет 2,0 года.

6.2 Оценка эффективности внедрения технологии традиционной переработки птичьего помета

В целом по стране ежегодно только на птицеводческих предприятиях образуется около 7—9 млн.т отходов и более 60 % отходов загрязняют поверхностные и грунтовые воды. Кроме того, в районе расположения птицефабрик резко ухудшаются химические о органолептические показатели воздуха.

Современные технологии переработки (биоферментации) отходов в компост основан на активном управлении (регулировании) процессор компостирования. Это дает возможность ускорить разложение пометной массы при полевом (площадном) компостировании. При этом субстрат разнообразного состава активно модифицируется под воздействием ферментных систем, а компост, как удобрение, значительно более эффективен, чем исходные компоненты.

Для переработки 100 т/сутки помета при напольном содержании птицы производится 55 т/сутки готового органического компоста влажностью 45—50 % и хорошего химического содержания и органолептических характеристик (запах, цвет, и др.). Для организации такой промышленной технологии требуемый объем инвестиций составляет около 30 млн. рублей. Эксплуатационные затраты — 320 руб/т, и цена продукта составляет от 2—3 до 5 руб/кг. Срок окупаемости инвестиций — около двух лет.

При переработке пометной массы влажностью 72—75 % потребуется в качестве структуратора — сорбента солома, торф, опилки и т.д. в количестве 20—25 % к перерабатываемому помету. Тогда при переработки 50 т/сутки помета производится 35 т/сутки компоста и объем инвестиций будет составлять 13 млн. руб., эксплуатационные затраты — 848—850 руб., а отпускная цена компоста будет составлять 2—3 руб/кг. Окупаемость инвестиций — 21 месяц.

Разные технологии переработки пометной массы имеют разные экономические и экологические (лучше агрономические) показатели. Расчеты в ценах 2005 года показывают, что себестоимость 1 т биокомпоста не превышает 800 руб. при цене реализации не менее 2000 рублей. Строительство цеха под такую технологию мощностью 12 т компоста в сутки окупается за 7—8 месяцев.

Аэробная твердофазная биотермическая ферментация пометной массы позволяет минерализировать и гумифицировать вещества птичьего помета влажностью 50—55 %. Стоимость технологической линии — 5,3—5,5 млн. руб. Энергетическая мощность технологической линии 50 кВт, себестоимость полученного органического удобрения составляет 1 ,5—2 руб/л и более.

Для сокращения объемов пометной массы, удобства транспортирования и т.п., используется вакуумная сушка. Установочная мощность составляет 300 кВт. При этом наблюдаются потери питательных веществ помета и некоторые отклонения от ПДК образуемых побочных соединений.

Пометная масса может быть использована как альтернативный и возобновляемый источник тепловой и электрической энергии. Биогаз состоит на 50—80 % из метана и на 50—20 % — из диоксида углерода. Из 1 кг помета птиц можно получить до 500 дмз биогаза. Возможно получение биотоплива без примесей — 60 % метана и 40 % диоксида углерода. Теплотворная способность чистого биометана составляет 104 кал/мз, а биогаза — около 6х1 Озккал/мз, в зависимости от содержания в нем диоксида углерода.

Биогазовые установки предназначены для переработки птичьего помета с целью получения удобрения и энергии. Затраты всех видов энергии на поддержание необходимого температурного режима составляют 25—30 % от вырабатываемой энергии. Производительность в сутки по исходному субстрату составляет до 5 №, по биогазу — до 100м3, объем реактора 25 м3, влажность исходного субстрата составляет 89 — 92 %, срок окупаемости 1,5 года. При этом 1л бензина или дизельного топлива может быть заменен 1 м3 газа в сжатом состоянии.

При этом в процессе метанового брожения 90 % сброженных органических веществ превращаются в метан и углекислый газ. При сбраживании жиров и белков больше образуется метана, а распад углеводов дает газ с высоким содержанием углекислоты. 10 % — осадок — шлам — органическое удобрение, требующее небольших дополнительных затрат. Стоимость создания биоэнергетического цеха (или фабрики) от 12 млн (твердофазная метаногенерация) до 20 млн руб., окупаемость производства составляет от 1 до 2 лет.

Экономическая эффективность переработки пометной массы и производства удобрений и биогаза зависит от многих факторов: цен на носители энергии, удобрений, затрат на субстраты, стоимости строительства и т.д. Инвестиционные затраты можно уменьшить, используя стандартные установки серийного производства, правильное местоположение, подбор кадров и технологии.

Традиционная переработка ПП — компостирование, как экзотермический процесс биологического окисления органического субстрата смешанной популяцией микроорганизмов. В результате биодеградации исходных компонентов образуется гумифицированный конечный продукт — ценное органическое удобрение. Этот способ может быть широко распространен, т.к. имеется большой спрос на ферментированное удобрение, экологически безопасного, содержащего в хорошо усвояемой форме соединения азота, фосфора (особенно), калия, а также микроэлементов. Кроме того, оно обогащено наиболее стабильными органическими соединениями, продуктами распада, биомассой микроорганизмов и продуктами химического взаимодействия этих компонентов. Оно повышает агроэкономическую эффективность ПП, себестоимость такого удобрения составляет около 1,5—2 руб/л.

6.3 Оценка эффективности внедрения технологий для систем содержания птиц

Клеточная технология содержания при производстве куриных пищевых яиц позволяет сократить потребление электроэнергии, теплоносителя на отопление, снизить в 5 раз стоимость птицеместа по сравнению с напольной системой содержания и увеличить выход продукции с квадратного метра полезной площади птичника.

Технологии клеточного выращивания и содержания ремонтного молодняка, ремонтного стада и бройлеров. Данные технологии позволяют увеличить выход мяса 0 квадратного метра пола птичника в 2,5—3 раза, снизить стоимость птицеместа и затраты энергии на производство продукции по сравнению с напольными технологиями содержания.

Раздел 7. Перспективные технологии

В условиях промышленного предприятия очистка отработанного воздуха в производственных помещениях для содержания птицы одно из главных технологических решений в борьбе с выбросами в окружающую среду вредных веществ. Методы очистки воздуха в птицеводческих хозяйствах применяются с целью перекрестного эффекта, заключающегося в снижении концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, и как следствие, в полном или частичном устранении неприятныхзапахов.

В ходе выращивания птицы пометная масса разлагается, образуя аммиак и сероводород, вещества опасные для жизни не только поголовья птицы, но и человека. Также особое внимание должно уделяться продуктам жизнедеятельности птицы таким как, органическая пыль, микроорганизмы и углекислый газ. В связи с этим очистка воздуха на промышленных птицеводческих хозяйствах необходима как с целью обеспечения благополучных условий содержания для птицы, так и для создания экологической безопасности окружающей среды.

В настоящее время отработанный воздух на выходе из вытяжной вентиляционной системы можно очищать следующими методами:

1) капельная биофильтрация;
2) одноступенчатая система очистки;
3) двухступенчатая система очистки;
4) сухая фильтрация;
5) система гидрозатвора;
6) электрофильтрация;
7) ионизация воздуха.

7.1 Капельная биофильтрация

Капельная биофильтрация осуществляется в биоскруббере (рабочий процесс показан на рис. 7.1). Загрязняющие вещества осаждаются на фильтре поддерживаемом во влажном состоянии. Вследствие интенсивного контакта между воздухом и водой, пылью, аммиаком и неприятными запахами, содержащимися в загрязненном воздухе, вредные вещества всасываются в жидкой фазе и впоследствии разрушаются микроорганизмами, оседая на элементах фильтра в виде биопленки. Стоки собираются в резервуар для хранения, прежде чем возвращаться обратно в верхнюю часть скруббера. Таким образом, биомасса в системе накапливается частично в виде биопленки на поверхностном материале фильтра и частично в виде взвешенных частиц в воде, которая циркулирует по системе. Эффективность метода зависит от влажности фильтра, состава воздуха на квадратный метр фильтра, и высоты фильтра. При использовании такого метода очистки воздуха возможны проблемы из-за высокого содержания пыли в воздухе, так как создается высокое сопротивление воздуха.



7.2 Одноступенчатая система очистки

Одноступенчатая система очистки отработанного воздуха сконструирована по модульному принципу (рис. 7.2). Каждый модуль рассчитан на объемный поток воздуха в среднем 65 тыс. м3/ч. При использовании очистителя необходимо подавать отработанный воздух сфокусированно, т.к. он проходит через очиститель, перед тем как покинуть корпус. Фильтрующая стенка регулярно орошается водой с фронтальной стороны при помощи форсунок. Тем самым удается предотвратить оседание пыли на стенке либо склеивание наполнителя, что обеспечивает эффективность чистки. Воздух проходит через фильтрующую стенку, по которой стекает вода, смывая пыль и аммиак в резервуар с водой. Благодаря добавке серной кислоты в воду (рН < 3,3) очистка воздуха от аммиака становится более эффективной. Находящийся в воде для промывки аммоний связывается, превращаясь в сульфат аммония, позволяя предотвратить газовыделение МНз. Дозирование кислоты производится в зависимости от показателя рН воды для промывки посредством автоматического дозирующего насоса. Кислота должна храниться в закрытом сервисном помещении. При использовании очистителя в помещении для выращивания бройлеров отработанный воздух вытягивается через фильтрующие стенки отдельных модулей. При этом модули активируются поочередно исходя из возрастающей потребности в вентиляции. Для равномерного распределения эмиссионной нагрузки по всем модулям, они используются поочередно. За счет модульной конструкции удается сократить до 40 % расходы на электроэнергию по сравнению с немодульными очистителями. Особый порядок фильтрующих стенок обеспечивает большую площадь чистки для улавливания пыли и аммиака. При использовании такого метода возможно сокращение эмиссий неприятных запахов и микробов.

В ходе измерений были установлены следующие показатели по очистке воздуха:

- до 85 % аммиака;

- до 89 % пыли;

- до 84 % РМ 10 (размер частиц < 10 им);

- до 62 % РМ 2,5 (размер частиц < 2,5 мм).



7.3 Двухступенчатая система очистки

Система очистки воздуха состоит из двух этапов: очистка в химическом скруббере и в биоскруббере.

На первом этапе с помощью кислоты отделяется аммиак и пыль. Он состоит из фильтра, изготовленного из синтетических полимерных волокон, расположенных параллельно с большой емкостью для хранения воды. Аммиак реагирует с серной кислотой, образуя сульфат аммония. С помощью регулируемой системы дозирования кислоты, значение рН для очистки воды на химической стадии находится в определенном диапазоне. Когда значение рН достигает более высокого уровня за счет поглощения аммиака, добавляют кислоту для снижения рН значения. На втором этапе воздух очищается в биоскруббере по технологии приведенной в пункте 7.1.



При использовании двухступенчатой системы очистки отработанного воздуха удается сократить выбросы пахучих веществ, аммиака и пыли. По сравнению с одноступенчатой системой очистки применение двух скрубберов примерно соответствует работе трех одноступенчатых систем очистки воздуха.

Количество затрачиваемой воды в химической стадии составляет 0,05 м3 на каждый кг пропускаемого аммиака и в биологической стадии — 0,04 м3. Сокращение аммиака могут быть достигнуты в диапазоне от 70 до 96 %, при общем снижении пыли от 85 до 98 %.

7.4 Сухая фильтрация

Воздух втягивается в выходное отверстие проходит через фильтр, расположенный в водоотводящем канале перед вытяжным вентилятором, выполненный из многослойного пластика или бумажных фильтров. Центробежной силы из воздуха, циркулирующего в многочисленных полостях фильтр, отделяющий пыль от воздуха, позволяя пыли падать и собираются в V-образных карманах фильтра.

В качестве пылеулавливающих материалов используют различные хлопчатобумажные и синтетические ткани, стекловолокно, асбест, пенаполиуретан и др. Эффективность таких фильтров 45—95 %. Полная очистка воздуха от пыли и микроорганизмов (стерилизация) достигается тонковолокнистыми фильтрующими материалами.

Фильтр для улавливания пыли состоит из фильтрующей стены, внутри которой проходящий сквозь нее воздух подвергается массивным изменениям направления движения. Благодаря этому простому механическому принципу центрифугирования происходит выделение пылевых частиц из воздушного потока. Пылевые частицы собираются в v-образных осадочных камерах, расположенных за пределами потока воздуха. Это позволяет освободить путь очищенному воздуху, несмотря на заполнение воздушного фильтра пылью. Квалифицированные исследования позволили выявить общий показатель пылеулавливания: до 70 %. схема сухого фильтра, установленного в помещении для выращивания птицы представлена на рис. 7.4.



Использование сухой фильтрации воздуха позволяет достичь высокий накопительный потенциал за счет v-образных камер оседания вне потока воздуха а также устойчивое сопротивление потоку ввиду беспрепятственного прохождения воздушного потока. Стенки фильтра хорошо сохраняют форму за счет геометрической структуры и имеют долгий срок службы т.к. они изготовлены из пластмассы. В сравнении с биофильтрами, где используется увлажнение, фильтры сухого типа, работающие без использования воды позволяют снизить капзатраты, эксплуатационные расходы.

7.5 Система гидрозатвора

Отработанный воздух из помещения направляется вниз по водяной бане чтобы впитать частицы пыли, и затем перенаправляется на 180 градусов вверх в воздух, чтобы избавиться от загрязняющих веществ (см. рис. 5). Водяная баня должна регулярно заполняться водой с целью компенсации испарения. Такой метод очистки воздуха может быть использован в помещениях для выращивания птицы с системой тоннельной вентиляции. На рис. 7.5 изображена система гидрозатвора, располагающаяся в задней торцевой части производственного помещения.



7.6 Электрофильтрация

Наиболее перспективной системой очистки воздуха с точки зрения защиты от распространения аэрогенных инфекций, защиты окружающей среды, улучшения санитарно-гигиенического состояния воздушной среды в животноводческих помещениях и снижения энергозатрат на создание оптимального микроклимата в данных помещениях является система комплексной очистки рециркуляционного воздуха основанная на электрофильтрации воздуха. Для высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха необходим электрофильтр, обладающий высокой пылеемкостью и возможностью непрерывной регенерации осадительных электродов. Такими качествами обладает мокрый однозонный электрофильтр. В результате использования систем комплексной очистки рециркуляционного воздуха можно эффективно осуществлять очистку и обеззараживание воздуха в птицеводческих хозяйствах. Система позволяет снизить концентрации вредных веществ внутри помещений, улучшить условия труда и снизить энергозатраты на создание нормативного микроклимата [2].

7.7 Ионизация воздуха

Ионизация и санация воздуха озоном используется в системе рециркуляции, состоящей из двух стадий. В результате воздух из загрязненного помещения очищается озоном (концентрация 11,3 мг/л), а затем возвращается уже чистым для повторного использования. В обработанном воздухе полностью отсутствуют метанол, органические соединения и пыль, а концентрация сероводорода, аммиака и углекислого газа снижается до уровня предельно допустимых концентраций.

Для дезинфекции воздуха помещений в присутствии птицы также рекомендовано применять высокодисперстные аэрозоли молочной кислоты, триэтиленгликоля или 20%-ного водного раствора резорцина из расчета 35 мг препарата на 1 м3 воздуха помещения. Препараты распыляют распылителями и компрессором. Рациональнее вводить аэрозоль через приточную вентиляцию.

Для искусственной ионизации воздуха применяют аэроионизаторы: игольчатого и антенного типов, работающие на принципе коронного разряда а также радиоизотопные ионизаторы.

Положительный эффект аэроионизации выражается в улучшении зоотехнических показателей выращивания птицы: выводимость цыплят увеличивается на 2,0—6,0 %, среднесуточный прирост бройлеров увеличивается до 7,0 %.

Рекомендации по применению справочника НДТ
С целью совершенствования справочника НДТ в дальнейшем необходимо обратить внимание на следующие вопросы:

- усовершенствовать анкету по сбору данных, запрашиваемых от птицеводческих предприятий, по используемым технологиям выращивания и содержания птицы, а также применяемых передовых технологических решениях переработки птичьего помета;

- более подробно отразить различия в используемых технологиях содержания и кормления сельскохозяйственной птицы и переработки помета в зависимости от различных климатических зон страны;

- регулярно собирать информацию о последствиях временного хранения помета на пометных площадках, а также в пометохранилищах, на поверхностные и подземные воды, качественный состав и питательность почвы;

- учитывать географические зоны и природные ресурсы при внедрении биоконверсии отходов АПК и перерабатывающих производств;

- проводить мониторинг выбросов вредных газов и пыли, возникающих на птицеводческих предприятиях промышленного типа, и влиянии таких выбросов на окружающую среду;

- разработать методику оценки влияния производственной деятельности птицеводческих предприятий на окружающую среду, с использование методов контроля, основанных на национальных и международных стандартах;

- наиболее объективным показателем потенциального воздействия птицеводческих предприятий на окружающую среду принимать расход кормов на предприятии за год;

- проводить исследования по технологии использования золы от сжигания подстилочного помета в качестве минерального удобрения;

- включать в госзадания по проведению приоритетных фундаментальных и прикладных научных исследований тематику по экологической оценке интенсивного животноводства;

- изыскать возможности финансирования создания «пилотных хозяйств» для демонстрации НДТ интенсивного птицеводства в России получения независимых, достоверных данных о применяемых технологиях;

В целом справочник НДТ отражает применяемые при интенсивном разведении сельскохозяйственной птицы процессы, оборудование, технические и технологические способы и методы, в том числе позволяющие снизить негативное воздействие на окружающую среду, сократить водопотребление, повысить энергоэффективность и ресурсосбережение. В результате анализа технологических процессов, оборудования, технических способов и методов, определены конкретные решения, которые являются наилучшими доступными технологиями при промышленном производстве продукции птицеводства.

Приложение А (обязательное)



Приложение Б (обязательное)

Перечень маркерных веществ и технологическихпоказателей


Приложение В (обязательное)

Перечень НДТ, позволяющих сократить эмиссии в окружающую среду, потребление сырья, воды, энергии и снизить образование отходов




Приложение Г (обязательное)

Энергоэффективность

Г. 1 Краткая характеристика отрасли с точки зрения ресурсо- и энергопотребления

Особенности функционирования сельскохозяйственной отрасли связаны с тем, что в качестве объекта воздействия машинных технологий чаще всего выступают биологические объекты: почва, растение, животное. Это накладывает отпечатки на особенности потребления и распределения энергии, а также возможные энергетические источники. Структура теплоэнергетических ресурсов для сельского хозяйства помимо традиционных источников энергии — нефти, газа, электроэнергии; включает также солнечную энергию, энергию биологической массы, вторичные энергоресурсы.

В зависимости от сельскохозяйственного направления приоритет отдается разным его видам, если для животноводства это ГСМ и электроэнергия, то для растениеводства это ГСМ, а для закрытого грунта тепловая энергия и электроэнергия.

Функционирование российского сельского хозяйства происходит в более неблагоприятных климатических условиях, чем в развитых капиталистических странах. Это приводит к тому, что 30—40 % энергетических ресурсов, потребляемых в сельском хозяйстве, тратится на обогрев помещений. Совокупные энергетические затраты на производство 1 т условной зерновой единицы в России в сравнении с США выше более, чем в 5 раз. В настоящее время энергоемкость производимой продукции выступает как фактор конкурентоспособности произведенной продукции.

При плановой модели хозяйствования в последние годы отмечается устойчивая тенденция к повышению энергоемкости сельскохозяйственного производства. Увеличение прироста валовой продукции сельского хозяйства на 1 % достигалось повышением на 1,8—2,7 % используемых энергетических мощностей.

За последние три пятилетки повышалась энергоемкость средств производства. Потребление овеществленной энергии возросло на 350 %. За указанный период прирост растениеводческой и животноводческой продукции составил, соответственно, 25 0/0 И 35 0/0.

Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве включает последовательное решение трех задач: принятие и постепенная реализация организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий; внедрение энергосберегающих технологий широким использованием вторичных энергоресурсов; изменение машинных технологий с кардинальным снижением энергетических затрат.

Г. 2 Основные технологические процессы, связанные с использованием энергии

Технологические процессы, связанные с связанные с использованием энергии при интенсивном разведении сельскохозяйственной птицы приведены в 2.3.1.

Основные характеристики расхода топлива приведены в 3.1.

Г. 3 Уровни потребления

Удельный расход сырьевых материалов при интенсивном разведении сельскохозяйственной птицы приведен в 3.1 и приложении Б.

Г. 4 Наилучшие доступные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления



Г. 5 Экономические аспекты реализации НДТ, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Г. 5.1 Внедрение технологии по термической утилизации птичьего помета позволит предприятию за счет экономии затрат на тепловую энергию полностью утилизировать вырабатываемый подстилочный помет и обеспечить нужды птицефабрики тепловой энергией в регионах с умеренно-континентальным климатом.

Г. 5.2 Использование клеточной технологии содержания при производстве куриных пищевых яиц позволяет сократить потребление электроэнергии, теплоносителя на отопление, снизить в 5 раз стоимость птицеместа по сравнению с напольной системой содержания и увеличить выход продукции с квадратного метра полезной площади птичника.

Г. 6 Перспективные технологии, направленные на повышение энергоэффективности и оптимизацию и сокращение ресурсопотребления

Г. 6.1 К перспективным технологиям, направленным на оптимизацию и сокращение ресурсопотребления следует отнести систему комплексной очистки рециркуляционного воздуха, основанной на электрофильтрации воздуха. Такими качествами обладает мокрый однозонный электрофильтр. В результате использования систем комплексной очистки рециркуляционного воздуха можно эффективно осуществлять очистку и обеззараживание воздуха в птицеводческих хозяйствах. Система позволяет снизить концентрации вредных веществ внутри помещений, улучшить условия труда и снизить энергозатраты на создание нормативного микроклимата (раздел 7.6).

Г. 6.2 К перспективным технологиям, направленным на повышение энергоэффективности можно отнести одноступенчатую систему очистки отработанного воздуха, сконструированную по модульному принципу. За счет модульной конструкции удается сократить до 40 % расходы на электроэнергию по сравнению с немодульными очистителями. Помимо этого особый порядок фильтрующих стенок обеспечивает большую площадь чистки для улавливания пыли и аммиака. При использовании такого метода возможно сокращение эмиссий неприятных запахов и микробов (раздел 7.2).

Источник: agrovesti.ru

29.09.2019
2268

Статьи партнеров

Ольга СУНЦОВА, кандидат ветеринарных наук СибНИИП — филиал ФГБНУ «Омский АНЦ» Алексей ЩЕГЛОВ, главный ветеринарный врач Алексей ЧИСТЯКОВ, главный зоотехник ООО «Агрофирма Рус...

19.11.2019

Синдром жирной печени, также известный как липидоз печени, обычно наблюдается у бройлеров или несушек на высококаллорийкых рационах. Данное заболевание очень схоже с неалкогольно...

06.11.2019

Принцип УЛЬТРАДИФФУЗИИ® был разработан в 1963 году доктором Кортьером, инженером-химиком из Пешине   и профессором Морё, основателем микробиологической кафедры Брестско...

04.09.2019

О. Сунцова, канд. вет. наук, ведущий научный сотрудник отдела ветеринарии сельскохозяйственной птицы СибНИИП — филиал ФГБНУ «Омский АНЦ» В. Родионов, заместитель генерального ди...

17.05.2019
250

Белоглазов П.Г., помощник коммерческого директора по направлению «ВЕТПРИБОР», ООО «ТД-ВИК» На сегодняшний день самым эффективным способом массового введения животным ветер...

25.03.2019
412

Александр Слюсарь / ветеринарный врач компании Dostofarm GmbH (Германия)  Сальмонелл довольно часто можно обнаружить в желудочно-кишечном тракте птицы. Они не все...

18.02.2019
567

Ольга СУНЦОВА, кандидат ветеринарных наук СибНИИП — филиал ФГБНУ «Омский АНЦ» Антон ПРЫТКОВ, директор племенного хозяйства АО «Птицефабрика Верхневолжская» Сергей ВАСИЛЬЕВ, м...

18.12.2018
826

О. Сунцова, канд. вет. наук, ст. научный сотрудник отдела ветеринарии СибНИИП — филиал ФГБНУ «Омский АНЦ», Э. Муль, главный ветеринарный врач ОАО ПФ «Свердловская», Т. Родион...

07.06.2018
1667

Сельское хозяйство является важнейшей отраслью экономики России, где производится важная для общества продукция, и сосредоточен огромный экономический потенциал. Важнейшим зве...

06.04.2018
2152

Татьяна ТИТОВА, кандидат ветеринарных наук ВНИВИП — филиал ФНЦ ВНИТИП РАН Сергей ОРЛОВ, технический специалист подразделения по работе с ключевыми клиентами (птицеводство) ООО...

12.02.2018
3032

С. Орлов, технический специалист отдела по работе с ключевыми клиентами, птицеводство и диагностика, Зоэтис   Все мы помним старый мультфильм про то, как...

25.01.2018
2646