Портал промышленного птицеводства
Эл № ФС77-48923 от 12.03.12г. Роскомнадзор

Статьи по содержанию свиней на Piginfo | Модель для расчета количества выделяемых загрязняющих веществ на свиноферме

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.





Просмотров: 2711

Возврат к списку