Научный архив: статьи

Проблема и цель. В статье приведены результаты исследования динамики содержания биогенных элементов в осадке жидких отходов свинофермы в ходе реагентной обработки. Актуальность исследования обусловлена необходимостью поиска возможных способов выделения биогенных элементов из жидких отходов свинофермы с обеспечением безопасности получаемых продуктов для использования их в качестве удобрений. Целью работы было изучение динамики содержания биогенных элементов в осадке жидких отходов свиноферм при реагентной обработке с использованием известковой суспензии в качестве щелочного коагулянта и аммофоса в качестве подкисляющего реагента. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: определить структуру осадка, качественное и количественное содержание элементов в осадке различными методами (рентгенофлуоресцентная спектроскопия и с использованием атомно-адсорбционного спектрометра).

Методология. Для установления массовой доли питательных веществ проведен анализ на спектрометре атомно-адсорбционном «Квант-2мт». Рентгеноспектральный элементный анализ исследуемых образцов определяли с помощью сканирующего растрового электронного микроскопа Carl Zeiss EVO 40 (режим SE-детектор Эверхарта-Торнли, EHT=20кВ, WD=10 мм, с использованием дополнительной приставки Oxford «Inca Energy»).

Результаты. В результате реагентной обработки наблюдается увеличение в исследуемом образце содержания фосфора и калия. Отмечено уменьшение содержания азота в образце после обработки и разделения, связанное с переходом основной его части в жидкую фазу. В образцах присутствуют фосфаты кальциевых оснований, а также следы натрий-калиевых солей. В небольших количествах содержится кремний. Присутствие углерода связано с органическим происхождением исследуемых образцов.

Заключение. В результате реагентной обработки осадка жидких отходов свинофермы отмечена динамика содержания таких биогенных элементов, как азот, фосфор и калий. При этом количество азота значительно снижается c 8,59 % до 3,57 % за счет перехода его в жидкую фазу при разделении. Содержание калия и фосфора увеличивается, соответственно, с 0,13 % до 0,23 % и с 0,87 % до 4,1 %, как за счет образования солей, выпадающих в осадок, так и за счет дополнительного внесения этих элементов с реагентом (аммофос).

Проблема и цель. В статье исследуются последствия циклов замораживания-оттаивания для физико-химических свойств свиного навоза и его фосфорных форм. В условиях растущего поголовья скота и увеличения объёмов производства продуктов животноводства навоз свиней становится значительным источником фосфора, способным вызывать загрязнение водных ресурсов. Цель статьи заключается в изучении влияния циклов замораживания-оттаивания на физико-химические свойства свиного навоза и его фосфорные формы, а также в анализе влияния содержания влаги в навозе и частоты проведения замораживания-оттаивания на изменение этих параметров.

Методология. Отбор проб свиного навоза проводился на свинокомплексе Зерноградского района Ростовской области. Перед началом эксперимента образцы свиного навоза одинаковой массы были помещены в пластиковые контейнеры весом по 1 кг с герметичными крышками для предотвращения потери влаги. Имитационные эксперименты были рассчитаны на две серии. Один набор образцов замораживали в морозильной камере при температуре -18° C в течение 12 ч, а затем размораживали при температуре 20° C в течение 12 ч в термостате (обработка замораживанием-оттаиванием). Другой набор был заморожен при температуре -18° C без периода оттаивания в качестве контроля (обработка только замораживанием). Общий период каждой обработки составлял 30 дней. В конце эксперимента замороженный навоз размораживали для дальнейшего анализа.

Результаты. Результаты свидетельствуют о том, что структура и физико-химические свойства навоза животных будут меняться более резко в регионах сезонного замораживания-оттаивания, чем в регионах длительного замораживания. Кроме того, обнаружили, что Ca-P, поглощенный-P и остаточный-P в навозе могут быть преобразованы в NH4CI-P, Al-P и Fe-P во время циклов замораживания-оттаивания, что приведет к увеличению биодоступности P навоза более чем на 20 %. Кроме того, основные изменения в распределении частиц навоза показали, что частицы >1000 мкм были разбиты на частицы <250 мкм во время замораживания-оттаивания.

Выводы. Циклические изменения температуры существенно влияют на содержание фосфора в навозе, а также на его распределение между различными формами. При этом наблюдается значительное увеличение содержания некоторых форм фосфора, таких как NH4CI-P и Al-P, что указывает на повышение их доступности и потенциальной мобильности. Это особенно важно, учитывая, что такие формы фосфора могут легко вымываться в водоемы, способствуя эвтрофикации. Также установлено, что замораживание-оттаивание приводит к изменению размеров частиц навоза, увеличивая долю мелких фракций (<38 мкм), что облегчает перенос фосфора вместе с этими частицами. Важно отметить, что высокая влажность навоза усиливает этот процесс, приводя к увеличению подвижности фосфора и повышению риска загрязнения окружающей среды. Таким образом, полученные данные подчеркивают необходимость учета эффектов замораживания-оттаивания при оценке экологических рисков, связанных с утилизацией навоза свиней.