ТРЕТИРАНЕ НА ЖИВОТИНСКИТЕ ОТПАДЪЦИ, ОТДЕЛЯЩИ СЕ ОТ ЖИВОТНОВЪДНИ ФЕРМИ ЧРЕЗ ИЗПОЛЗВАНЕ НА МИКРОБИАЛНИ ПРОДУКТИ

Подходящото управление на една свинеферма (или другa животновъдна ферма) включва отглеждане на голям брой животни на сравнително малка площ, интензивно хранене и внимателно планирана програма за управление на животинските отпадъци.
Когато качеството на въздуха в свинефермите се повиши с подобрена управленска практика включително и със система за презареждане на събирателните шахти в боксовете, производителя се възнаграждава с намаляване наполовина разходите за лекарства, с 45 грама по-добро усвояването на храната, намаляване на смъртността от 4% до 0.75% или като цяло увеличаване на печалбата с приблизително 3$ на прасе.

През осемдесетте години на миналия век, американската фирма ALKEN-MURRAY Corporation предложи бактериално третиране на отпадъците, чрез използване на високо концентрирани, непатогенни и икономически изгодни продукти на бактериална основа, които да разграждат излишните нутриенти, химическите замърсители и амоняка от най-различни сфери на индустрията и бита.
Бактериалните продукти отделят ензими, които превръщат отпадъците (включително и животинските) в по-прости вещества, след което тези вещества се преработват от самите бактерии.

Diagram of the activity of an enzyme

В природата нормално има по-голяма популация на непатоненни бактерии отколкото патогенни. Патогенните микроорганизми причиняват болести по хората и животните. Този баланс между непатоненни и патогенни бактерии може да бъде нарушен във животновъдни ферми с голяма концентрация на животни. С въвеждането на голям брой непатогенни, предварително селектирани и адаптирани бактерии, такива като в биопродуктите на ALKEN-MURRAY Corporation, в системите за третиране на животински отпадъци, става възможно намаляването и елиминирането на патогенните микроорганизми както и по-бързото разграждане на отпадъците.
80% от фосфора, съдържащ се в храната на животните преминава в техните отпадъци. Това диспропорционално голямо количество фосфор, което е компонент от свинските (и други животински) отпадъци, обикновено надхвърля пределно допустимите концентрации (ПДК) в отпадъчните води от животновъдните ферми. Добавянето на варовик във вид на суспензия е най-добрия начин за отстраняване на фосфора особено когато отпадъчната вода отива в кисели почви.
Пресните свински фекалии съдържат средно около 0.8 кг сяра на един тон отпадъци или около 4.5 грама сяра на прасе на ден. Без подходящо третиране поне 25% от тази сяра ще се отдели като сероводороден газ, който отделя неприятна миризма и в по-големи концентрации е отровен за хората и животните.

 

 

ПРИМЕР ЗА ТРЕТИРАНЕ НА ЖИВОТИНСКИТЕ ОТПАДЪЦИ ОТ СВИНЕФЕРМИ

 

За по-лесно описание на предлаганата от нас програма за третиране на животинските отпадъци, ще вземем за пример типична свинеферма с параметри и количества на отпадъците на база данни от американската свинеиндустрия, а също така и предпочитана конфигурация на свинефермата и лагуните за отпадъци.

Свинеферма за 10 000 прасета – 10 бокса по 1000 прасета.

Прасетата са върху скари, като под тях са разположени шахтите за събиране на отпадъците, които се дренират в колектор, а от там в лагуна.

АНАЕРОБНА ЛАГУНА

Обем – 30 000 м3
Отпадъците се дренират през тръби с ДН 250 мм с дължина 120-150 м посредством дренажна помпа в лагуната.

Дебит: 190-300 м3/ден
ХПК: 20 000 мг/л
БПК: 8 000 мг/л
Неразтворени вещества: 35 000 мг/л
Летливи вещества: 28 000 мг/л
Амонячен азот: 650 мг/л
Орто фосфати: 1 050 мг/л
Лигнин: 2 800 мг/л
Целулоза: 30% от неразтворените вещества
Сяра: 3 200 мг/л
рН: 6.7-7.7
Калций: 1 030 мг/л
Магнезий: 350 мг/л
Съотношение С/N 6-18 (идеално 20-30)

АЕРОБНА ЛАГУНА

Обем – 18 000 м3
аерационна система с поддържана концентрация на кислород: 2-3 мг/л

Дебит: 190-300 м3/ден
Време на престой: средно 63 дни.
Времето на престой измерва действителния престой на бактериите в лагуните.

РАЗГРАЖДАНЕ НА ЖИВОТИНСКИТЕ ОТПАДЪЦИ И КОНТРОЛ НА МИРИЗМИТЕ ОТ СВИНЕФЕРМИ

ALKEN-MURRAY препоръчва по-ниско съотношение въглерод/азот (C/N) отколкото обикновено се препоръчва за анаеробно разграждане с цел съотношението да не надхвърли това при което нитрификацията може да започне в аеробната лагуна. За балансиране на съотношението C/N на желаното ниво от 18-20, следната таблица и алгебтични уравнения:

Примерни отпадъци Съотношение C/N
Пресен птичи тор 6
Пресен говежди тор 8
Пресен свински тор 6
Трева 19
Листа 40-80
Слама от овес 80
Слама от жито 130
Дървени кори 100
Хартия 170
Дървени стърготини 500
Желана смес  за лагуни 18-20

 

Нека: А = масата на свинския тор
1-А = масата на сламата

Формулата е: А х [C/N свинска тор] + (1-A) x [C/N слама] = 1 х желаното съотношение

А х 6 + (1-А) х 130 = 1 х 18
6А + 130 – 130А = 18
6А – 130А = 18 – 130
-124А = -112
124А = 112

Тор: А = 112/124 = 0.90
Слама: 1-А = 1-0.90 = 0.10

Следователно на всеки 90 кг. тор е необходимо да се добави 10 кг. слама за да се доведе съотношението C/N до 18. Трябва да се има предвид, че е необходимо към сместта допълнително да се внесат фунги и/или бактерии, които отделят целулозни ензими за разграждане на този въглероден източник поради излишъка на азот и фосфор в свинския (птичи) тор.

Животинските отпадъци ще се разграждат в съотношение БПК/амоняк/ортофосфати равно на: 100 : 6 : 3. Процеса на разграждане ще протича в шахтите за събиране на отпадъците, в тръбопроводната система за извеждане на отпадъците и в анаеробната лагуна. С подходяща бактериална популация, 480 мг/л амоняк и 240 мг/л ортофосфати ще се метаболизират с 8000 мг/л БПК. Следователно 170 мг/л амоняк и 810 мг/л ортофосфати ще отидат в аеробната лагуна. Амоняка ще се нитрифицира, а също така е възможно част от ортофосфатите да се редуцират от някои видове бактерии.

ПРОГРАМА ЗА ТРЕТИРАНЕ

Анаеробна лагуна

Първи месец:
Продуктите се дозират в шахтите за събиране на отпадъците под скарите.
Количество: 3.0 кг. на седмица от Alken Clear-Flo 7000 във всеки бокс (Общо 30 кг на седмица).

Втори месец: Дозиране в анаеробната лагуна.
Количество: 27.0 кг. на седмица от Alken Clear-Flo 7000.

Поддържаща доза:
След третия месец количествата започват постепенно да се намаляват докато стойностите на ХПК, БПК, амоняка и сероводорода започват да се увеличават. Последната дозировка преди увеличаване на тези стойности ще бъде поддържаща доза за анаеробната лагуна.
През есенно-зимния сезон когато температурите паднат под 12 оС Alken Clear-Flo 7000 се заменя с Alken Clear-Flo 7001. Продуктът се дозира в лагуната докато температурите паднат под 5 оС. Под тази температура дозировката се извършва в боксовете. Когато температурите достигнат отново 12 оС, третирането с Alken Clear-Flo 7000 се възобновява.

Аеробна лагуна

Аеробната лагуна трябва да се съоръжи с механична аерационна система или с инжекционна система за въздух за поддържане концентрацията на кислород в лагуната 2-3 мг/л. В лагуната се дозира Alken Clear-Flo 7110-50х.

За свързване на 810 мг/л ортофосфати, останали след обработката в анаеробната лагуна, е необходим 1710 мг/л CaCO3 чрез дозиране на доломит. Изваждайки типичната концентрация от 1032 мг/л калций от свинските отпадъци и 348 мг/л от магнезия, остава един баланс от 330 мг/л или е необходимо ежедневно дозиране на 23 до 36 кг доломит в аеробната лагуна. Дозирането на доломит също така ще подпомогне нитрифициращите бактерии, чийто оптимално действие е при рН 7.5-8.0.

Първи месец:
Alken Clear-Flo 7110-50х се дозира в аеробната лагуна.
Количество:
Първи и втори ден: 0.600 литра на ден.
От трети до седми ден: 0.340 литра на ден.
От втора до четвърта седмица: 0.700 литра два пъти на седмица

Втори месец:
Alken Clear-Flo 7110-50х се дозира в аеробната лагуна.
Количество:
0.360 литра два пъти на седмица

Поддържаща доза:
След втория месец количествата започват постепенно да се намаляват докато стойностите на амоняка започват да се увеличават. Последната дозировка преди увеличаване на тези стойности ще бъде поддържаща доза за аеробната лагуна.
През есенно-зимния сезон когато температурата в лагуната падне под 10 оС, се спира дозирането на Alken Clear-Flo 7110-50х. Дозировката се възобновява на пролет когато температурите достигнат отново 10 оС.
Цената на обработката за една година с продукти на ALKEN-MURRAY по горепосочената програма за третиране на свинеферма капацитет 10 000 прасета възлиза средно на около 50 000 Евро без ДДС.