Модель для расчета количества выделяемых загрязняющих веществ на свиноферме

Печать

Модель для расчета количества выделяемых загрязняющих веществ на свиноферме

УДК 631. 171

В. К. Найденко, к. т. н., с. н. с. ГНУ СЗНИИМЭСХ

Математическая модель-ММ, загрязняющие вещества, поголовье, размеры свинарников, вентиляция, параметры микроклимата, предельно допустимая концентрация

Каждая свиноферма или свинокомплекс состоят из свинарников, кормоприготовительных или кормораспределительных сооружений, навозоприемников с насосами, цехов по хранению или переработки навоза, ветеринарных объектов и санбоен с пунктами переработки свинины, санпропускников с хозяйственно-бытовыми и дезинфекционными помещениями и дезбарьерами. 

На каждом участке присутствуют загрязняющие вещества, но с различной удельной концентрацией. 

В свинарниках образуются такие основные газообразные загрязняющие вещества: углекислый газ, пары влаги, аммиак, сероводород, меркаптаны и микробы. В навозоприемниках, в пунктах переработки навоза и навозохранилищах в основном выделяются аммиак и сероводород. 

При хранении навоза, компоста или жидкого навоза на площадках или в резервуарах происходит потеря азота в количестве10-15%. В количестве 5-10% происходит потеря азота при внесении его в почву. 

Газообразные продукты разложения навоза способны проникать в более высокие слои атмосферы, благодаря переслаиванию и турбулентному движению воздуха, и переносится на значительные расстояния.

Микробное загрязнение воздуха концентрируется по вышеназванным участкам выделений загрязняющих веществ и распространяется атмосферными потоками воздуха на значительное расстояние в виде полидисперсных аэрозолей.

Количественные величины вредных загрязняющих газообразных веществ, выделяемых на участках свиноферм определяются согласно действующих норм ВНТП 2-96. Для количественного определения загрязняющих веществ в свинарниках следует пользоваться нормативными данными и универсальной формулой

G j = Qj gj *Тj*Пj, (1),


где: Qj – масса животного; gj – количество загрязняющего вещества выделяемого животным (на единицу живой массы); Тj – срок содержания животного на данной стадии; Пj- количество животных. Эта формула позволяет определить количество загрязняющего вещества G j (в Т – сроки времени в: cекунду, час, сутки, год)


Для количественного определения загрязняющих веществ в навозохранилищах и местах переработки навоза следует пользоваться нормативными данными по ВНТП 2-96 и формулой

Gj= Sj*hj*Тj, (2)

где Sj – площадь навозохранилища; hj - удельная величина загрязняющего вещества, выделяемого с единицы площади компостной площадкой или навозохранилищем;


Для обеспечения выброса загрязняющих веществ необходимо рассчитать потребное количество вентиляционного воздуха и сопоставить полученную концентрацию вредных веществ с предельно допустимыми (ПДК). Одновременно с экологической безопасностью свинофермы решается проблема создания и обеспечения микроклимата в помещениях зданий.


Для определения потребного количества вентиляционного воздуха Vj следует использовать нормативные данные по ВНТП 2-96, согласно которым на 1 ц живой массы свиней требуется 30, 45 и 60 м3 /ч воздуха, соответственно, для зимы, переходного периода и лета.

Vj ,= (30,45,60 м3 /ч)*ΣGj (3)


С целью ускорения и автоматизации расчетов предлагается математическая модель ММЭкБ по определению количества загрязняющих веществ, параметров вентиляционной системы (микроклимата) и экологической безопасности в виде определения величин концентрации загрязняющих веществ и сопоставления их с Предельно Допустимыми Концентрациями (ПДК). Структурная схема модели представлена на рис. 1, а сама модель выполнена в таблицах Ехсel. Модель ММЭкБ состоит из 2-х блоков: создания и обеспечения микроклимата и экологической оценки во всех зонах свинофермы.

Модель расчета количества загрязняющих веществ на свиноферме
Рис. 1 Структурная схема модели ММЭкБ по созданию микроклимата и экологической оценке свиноферм

Для экологической оценке свинофермы по загрязняющим веществам, выделяемым на различных ее участках, необходимо произвести расчеты их на модели, для определения количества общей и свободной теплоты, водяного пара (пота животных) и углекислого газа аммиака, сероводорода, меркаптана, численного количества микробов, выделяющихся в помещениях свинарников (таблицы 1,2) и в зоне переработки и хранения навоза (таблица 3). Исходные данные для таблиц 1,2,3 берутся из технологических расчетов (см ж «Перспективное свиноводство №5 2011г.») и из ВНТП 2-96.


После определения количества загрязняющих веществ по таблицам 1,2,3 следует определить количество вентиляционного воздуха, необходимого для вентиляции помещений свинарников. Для этого используется таблица 4. В нее заносятся поголовье, по технологическим группам, живая масса свиней и размеры помещений. Определение количества вентиляционного воздуха производится с использованием формулы (3). По полученным результатам расчетов выбираются вентиляционные установки.


По этим же результатам расчета вентиляционного воздуха можно определить концентрацию загрязняющих веществ в единице объема воздуха и сравнить ее с предельно допустимыми величинами (таблица 5). При необходимости можно скорректировать величины потребного количества вентиляционного воздуха путем подбора вентиляционных установок по производительности.

Составленные таблицы 1,2,3,4 обладают памятью единожды произведенным математическим действиям и представляют собой модель, которая является универсальной поскольку может тиражироваться с сохранением своих свойств. Для очередного использования математической модели достаточно ввести новые исходные данные по поголовью и размерам помещений и сооружений 
Модель расчета количества загрязняющих веществ на свиноферме


Модель расчета количества загрязняющих веществ на свиноферме

Модель расчета количества загрязняющих веществ на свиноферме

После определения потребного количества вентиляционного воздуха и количества загрязняющих веществ, можно рассчитать предельные допустимые концентрации загрязняющих веществ по нижеследующей формуле:
ПДКj =Gj / Vj , (4)

Сопоставляя степень концентрации загрязняющих веществ в единице объема вентиляционного воздуха с предельно допускаемыми величинами, определяли достаточность расхода воздуха. В приведенных выше расчетах принятые мероприятия по вентилированию помещений достаточны для обеспечения условий содержания свиней и работы обслуживающего персонала.

Санитарными правилами (закон РФ «89-Ф3 от 26.06.98 – «Об отходах производства и потребления») установлено, что зоной влияния на атмосферный воздух является территория, на которой суммарное количество загрязнений атмосферы от всей совокупности источников выбросов вредных веществ превышает 0,05 ПДК загрязняющих веществ.

Оборудование

Строительство ферм

Поставщик проектов и комплексных решений для животноводства...

Индивидуальное кормление свиноматок на площадке опороса с помощью системы EasySlider

Система EasySlider позволяет свиноматкам в боксах опороса самостоятельно решать, когда и сколько корма они хотят получить. Данн...

Системы отопления

Предназначены для поддержания оптимальных температур. Целью является максимизировать выход тепла, оптимально доставить его живо...

Система сухого кормления - DryRapid

Система сухого кормления для содержания свиноматок, отъемышей и откормочных поросят. Для транспортировки и дозировки сухого кор...

Комбикормовые заводы

Более 6600 построенных комбикормовых  заводов в 140 странах мира. ...

Всё оборудование

Статьи партнеров

Интервью с Арно Де Крейжем, глобальным руководителем сегмента бизнеса Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) — Г-н Де Крейж, истинная ценность фитазы заключается в ус...

276

Д-р А. Гане, компания Danisco Animal Nutrition & Health (IFF) В недавних независимых исследованиях было продемонстрировано, что новая фитаза Акстра™ Phy Gold позволяет...

294

Захарова Анна, технический специалист по свиноводству (Россия), Каргилл Кирсанов Геннадий, технический специалист по свиноводству (Россия), Каргилл Вопросы здоровья живот...

125

Чад Бирман, Доктор наук, генетик, Genesus Inc. Традиционно для отрасли свиноводства рентабельность подразумевает снижение затрат, повышение производительности или увеличение...

293

Представляем вам интересную коллаборацию от "Каргилл" и "БМК": эксперты Иван Иванов и Андрей Василевский обсудили важную тему в области свиноводства - "Производство и использован...

394

Довольно часто в свиноводстве поднимается вопрос о том, как плотность посадки свиней влияет на их продуктивность. Вполне логично предположить, что данная зависимость имеется. Для...

536

В настоящее время практически каждое российское свиноводческое хозяйство отмечает нехватку кадров. И даже повышение заработной платы не решает возникший вопрос! Почему возникл...

421

Автор: Светлана Серебренникова - ведущий специалист по кормовым решениям компании «Каргилл», кандидат биологических наук. В последние годы все больше возрастает интерес к ...

383

Сегодня эксперты "Каргилл" Анна Захарова и Иван Потапов расскажут об основных аспектах в оценке физического состояния животных: с чего начинать работу со свиноматкой, как сохрани...

363

В этом видео эксперты "Каргилл" расскажут о причинах теплового стресса у свиней и предложат эффективные превентивные меры и методы борьбы. Подробнее о продукте Coolpig [ http...

482

Тепловой стресс – это то, с чем сталкиваются все животноводы нашей страны в жаркие месяцы года. Аномальная жара летом 2021 года стала ночным кошмаром для свиноводства России: пре...

573