Как устроить лагуны для хранения жидких отходов?
Альтернативой устаревшим бетонным хранилищам для навоза сегодня являются лагуны, изготовленные из геосинтетического материала – геомембраны.
В навозе находятся носители опасных заболеваний, среди них туберкулез, сальмонеллез, инфекции кишечника и пр., а значит попадание его остатков в почву, реки и грунтовые воды достаточно опасно для экологии. В связи с этим, сегодня предъявляются высочайшие требования к устройству лагун для хранения жидких отходов, а также непосредственно к самому материалу – геомембране.
Уничтожение семян сорных растений и возбудителей болезней в лагуне осуществляется в результате анаэробного сбраживания. Сброженные подобным методом стоки навоза богаты питательными веществами в легкоусвояемом виде, не имеют запаха и дегельмитизированы, что позволяет решить экологические и агрохимические проблемы.
Характеристики геомембраны
Геомембрана является превосходным материалом, для решения задач прочности и экологической безопасности навозохранилища. Так, она устойчива к температурным перепадам, сохраняет свою эластичность при низких температурах (до -40°С), долговечна. При устройстве лагун для агросектора используется геомембрана ПНД толщиной не менее 1,5 мм.
Устройство лагуны
По своей сути лагуна для сбора и хранения навоза – это котлован, который выкапывается в земле и покрывается геомембраной с целью гидроизоляции.
В настоящее время лагуну можно сделать открытой или закрытой. Принцип построения каждого вида лагун одинаковый и состоит из следующих этапов.
1. Выкапывают котлован с заглублением не более 13м относительно уровня земли, общая глубина– не более 5 м. от верха дамбы.
2. Грунт из котлована используется для построения замкнутой дамбы по периметру котлована.
3. Создается противофильтрационный экран с помощью геомембраны (нижняя пленка в лагуне). Материал раскатывается из рулона, в затем растягивается по всей площади объекта, выравнивается, избегая появления зон натяжения. Благодаря этим действиям геомембрана предотвращает попадание навоза в землю.
4. Лагуна покрывается верхней пленкой (при закрытом типе), что позволяет защитить навоз от потери азота, а также его разжижения осадками.
Как наполняется лагуна?
Навоз в лагуну попадает с помощью насоса, который установлен в навозосборном приемнике фермы, по трубопроводу. Диаметра трубопровода может быть от 160 до 300 мм.
В лагуну труба вводится одним из способов:
- заглубленный (проходит под землей и выходит через дно лагуны);
- полузаглубленный (проходит под землей и выходит через верх дамбы лагуны);
- поверхностный (под уклоном проходит на несущих конструкциях к дамбе).
Трубопровод выводится в центральной части лагуны и имеет на своем окончании специальный фланец, который позволяет выкачивать жидкость даже из почти пустого навозохранилища.
Размеры и требуемое число лагун на предприятии
Размер лагун для жидких отходов определяется в соответствии с имеющимся пространством у предприятия, а также уровнем грунтовых вод. Нет никаких ограничений по размерам лагун, т.к. они могут быть выполнены как из цельного куска мембраны, так и из нескольких кусков, сваренных между собой. Без сварки может быть построена лагуна площадью до 9 тыс. м3, на объектах большей площадью происходит сварка материала.
Эксперты отмечают, что на сельскохозяйственном предприятии должно быть не менее двух лагун для жидких отходов. Они реализуют процесс последовательного накопления, обеззараживания (за шесть месяцев) и выгрузку навоза в годовом объеме.
Важно отметить, что согласно существующим нормам хранение навоза в лагунах и иных типах хранилищ без гидроизоляции недопустимо.
Преимущества лагун из геомембраны
Перед навозохранилищами других типов лагуны из геомембраны обладают рядом преимуществ:
- обеспечивают 100% противофильтрационный барьер в течение длительного периода;
- возможность совмещения в одной лагуне функций хранения и обеззараживания жидких отходов;
- нет ограничений по размеру лагуны;
- простота устройства и легкость монтажа объекта;
- невысокая стоимость реализации проекта (в 2-2,5 раза ниже, чем у бетонных навозохранилищ);
- высокая скорость монтажа;
- сразу после осуществления монтажа лагуна готова к использованию;
- высокая степень надежности и ремонтопригодность покрытия, длительный срок службы;
- высокая степень экологичности объектов, полностью безопасны для окружающей среды.
Стоимость лагуны
Сегодня лагуны, выполненные с применением геомембраны, являются самыми экономичными для предприятий агросектора. Они не только выгодны с точки зрения процесса своего строительства, но и в последующем при переработке навоза являются наиболее оптимальными по затратам. Помимо этого, такие лагуны позволяют биологическим способом уничтожить возбудителей болезней и семена сорняков, находящиеся в навозе. Еще одним преимуществом данной технологии является то, что при ее использовании отсутствует необходимость покупки азотных удобрений предприятием.
Ввиду уникальности каждой лагуны стоимость проекта, работ по монтажу и сварке геомембраны рассчитывается индивидуально нашими менеджерами. Просто позвоните нам: 8(800) 500-56-09.
Источник
agro-e
1. Хранение навоза
Навозохранилище — применяется на животноводческих предприятиях для сбора и карантинации навоза с последующим использованием в качестве удобрения.
При разработке проекта свинофермы возникают вопросы, на какой объем и какое количество навозохранилищ необходимо предусмотреть.
Согласно рекомендациям по проектированию систем удаления и использованию навоза (РД-АПК 1.10.15.02-08), регламентируются следующие требования:
- хранение навоза предусматривается в навозохранилищах секционного типа;
- для совмещения процессов хранения и карантинации навоза предусматривать не менее двух секций.
В связи с данным требованием, необходимо проектировать не менее одного навозохранилища разделенного на две независимые секции. Первая секция для карантинации навоза, вторая для накопления.
Естественное обеззараживание не разделенного на фракции навоза, производится путем выдерживания в секционных навозохранилищах в течение 12 месяцев. Данное требование устанавливает необходимость карантинировать навоз в соответствии с нормативным периодом. В период карантинации, навозохранилище должно быть заполнено до расчетного объема. Дополнительное заполнение в процессе карантинации, запрещено.
На свинофермах мощностью свыше 6 тысяч свиней в год не допускается использование навозохранилищ, для навоза неразделенного на фракции. После разделения (сепарации) твердая фракция навоза карантинируется в буртах, на площадке с твердым покрытием. Жидкая фракция карантинируется в навозохранилище, в течении:
- 6 месяцев — в весенне-летний период;
- 9 месяцев — в осенний период.
Руководствуясь данными нормативами количество и объем навозохранилищ, необходимо предусматривать исходя из графика весенне-осенних полевых работ и годового выхода навозных стоков со свинофермы.
На момент освобождения навозохранилища, карантинация в нем навоза должна быть завершена.
Применение технологии разделения навоза на фракции, позволяет уменьшить количество навозохранилищ. Это связано с тем, что в зависимости от сезона хранения разделенных стоков, период карантинации сокращается в 1,5-2 раза.
2. Лагуна для хранения навоза.
Хранения жидкой фракции навоза после процесса разделения осуществляется в бетонных или пленочных навозохранилищах. Пленочное навозохранилище (лагуна) представляет собой котлован, на стены и дно которого уложен влагонепроницаемый материал — геомембрана. Толщина геомембраны для устройства навозохранилища, должна быть не менее 1,5мм.
Геомембрана это многослойный материал, изготовленный из высококачественного полиэтилена с применением стабилизирующих добавок.
Геомембрана является качественным гибким материалом с высокими гидроизоляционным и антикоррозионным свойствами и высокими механическими характеристиками.
Геомембрана обладает высокой прочностью к разрывам, ударам, проколам, износу и ультрафиолету. При сравнении объема капитальных затрат и времени на строительство, пленочное хранилище возводится быстрее и с меньшими затратами.
3. Устройство лагуны для хранения навоза.
Перед укладкой геомембраны выкапывается котлован. Выбранный грунт укладывается по периметру, образовывая дополнительные насыпные стенки. В гребне насыпной стенки устраивается «земляной замок» в виде канавки, для фиксации верхнего края геомембраны.
Рис.3 Подготовка котлована для лагуны.
После подготовки котлована, производится укладка геомембраны. Соединение швов, производится с помощью специального сварочного инструмента методом горячего клина. Данный метод позволяет создать двойной шов, что является гарантией высокой прочности на разрыв.
Рис.2 Укладка геомембраны в лагуне для хранения навоза.
Данная технология сварки позволяет изготавливать гидроизоляционные поверхности любых размеров, геометрической формы и степени сложности. Сварочные работы производятся в определенном диапазоне влажности и температуры воздуха, регламентирующейся производителем геомембраны. После завершения монтажных работ по сварке геомембраны, в лагуне устанавливается насосное оборудование.
Рис.4 Сварка мембраны.
Для перемешивания навоза в навозохранилище с последующими его освобождением, применяются миксеры и насосы, устанавливающиеся на бетонные плиты, заранее уложенные на дно лагуны.
Рис.5 Установка оборудования в лагуну.
Обратитесь к нам, и мы:
- разработаем систему удаления навоза,
- рассчитаем необходимый объем и количество лагун,
- определим место расположения лагун относительно свинофермы,
- подберем необходимое насосное оборудование для лагун.
Источник
«ЛАГУНА», как один из новейших методов обезвреживания отходов содержания животных
Методы утилизации отходов животноводства. Одним из направлений агропромышленного комплекса (АПК) Кировской области является разведение сельскохозяйственных животных: крупного рогатого скота молочных и мясных пород, свиней, птицы. При содержании животных и птицы образуются крупнотоннажные отходы: навоз и помет. Отходы животноводства по данным инвентаризации ежегодно образуются и используются в количестве 2640,0 тыс т [1].
При этом на 1059 площадках временного хранения ежегодно находятся 3977,56 тыс т указанных отходов в ожидании использования (технологическое обезвреживание) [1, 2]. Согласно областной целевой программе «Развитие агропромышленного комплекса Кировской области на период до 2015 года» в перспективе до 2015 года планируется: развитие племенного животноводства с увеличением поголовья скота примерно в 2 раза по сравнению с 2008 г. (табл. 1) [1, 3]; развитие мясного животноводства с увеличением поголовья скота в 5 раз; развитие мясного животноводства с увеличением мяса скота и птицы на реализацию в убойной массе в 1,48 раза [2].
При реализации всех мероприятий программы годовые объемы образования навоза к 2015 году увеличатся в пять раз, помета — в 1,5 раза и могут достигнуть 16000 и 300 тыс. т соответственно [3]. С увеличением объема производства и использования органических удобрений, повышением требований к их качеству, к охране окружающей среды актуальной задачей становится строительство специальных площадок компостирования.
Масса отходов, тыс. т
Использовано и обезврежено
Длительное хранение и захоронение
Несмотря на то, что отходы животноводства и птицеводства практически не накапливаются, а регулярно используются, объекты их размещения являются источниками негативного воздействия на атмосферный воздух, подземные воды, почвы.
Охрана окружающей среды обеспечивается за счет правильного размещения площадок, с учетом расположения рыбохозяйственных объектов и уровня грунтовых вод; устройства специальных защитных приспособлений — бетонированных площадок, бордюров, водоотводных канав и жижесборников. По характеру капитальности и долговечности службы площадки разработаны в трех конструктивных вариантах (таблица 2) [4], применение которых зависит от характера защищенности грунтовых вод на месте строительства [4]. По объемам площадки имеют три основных типоразмера — 1500, 2500 и 3500 м 3 [4].
Новый метод утилизация отходов содержания животных. Одной из современных и легко реализуемых разновидностей навозохранилища является «Лагуна». Лагуна представляет собой заглубленный котлован, грунт вынутый из котлована используется для образования замкнутой дамбы по периметру.
На нижней части Лагуны создается 300-миллиметровая песчаная подушка, далее на песчаную подушку и боковые стенки наносится и утрамбовывается глиняный замок толщиной 250 мм. Далее укладывается защитная пленка, текстильный дренаж и нижняя пленка. Нижнее уплотнение выполняется из пленки «Nicoflex»1000 HSPO (высокопрочный полиоле-фин) с удельным весом 1000 г/м 2 [5].
Пленка раскатывается из рулона и растягивается по всей площади лагуны, выравнивается, чтобы не было зон натяжения, при помощи экскаватора. Края пленки закладываются в канавку, выкопанную по верху дамбы, для лучшей фиксации пленочного покрытия. Пленка склеивается внахлест сварочным экструдером ПСТ-2 или ручным аппаратом РЭСУ-500 [6]. Верхнее покрытие выполняется из пленки «Nicoflex»800 HSPO (высокопрочный полиолефин), удельный вес 800 г/м 2 , изготавливается с армированием из полиэстера, что обеспечивает пленке достаточную прочность.
Преимущества этой пленки — это долговечность (стойкость к воздействию УФ лучей) и эластичность при высоких и низких температурах. Верхняя пленка фиксируется на опорных элементах конструкции и стенках таким образом, что достигается полная герметичность стыков. Укладка пленки производится при скорости ветра не более 5 м/с [6].
По верхнему периметру дамбы при помощи подвесов монтируется пластиковая перфорированная гибкая труба, предназначенная для отвода метановых газов, образующихся при брожении. При установке крышки труба деформируется и плотно прилегает к стыкуемым объектам. В результате происходит процесс полной герметизации хранилища, а так же отвода газов, препятствуя распространению неприятного запаха, выделению аммиака и защищая емкости от заполнения атмосферными осадками [7] (рисунок).
Уничтожение возбудителей болезней и семян сорняков в лагуне происходит в процессе анаэробного сбраживания. Сброженные в анаэробном процессе навозные стоки богаты питательными веществами в легкоусвояемой форме, не имеют запаха и практически дегельминтизированы, что решает проблемы экологического, санитарного и агрохимического характера. Резервуар может быть открытым — иметь только нижнюю пленку, препятствующую попаданию хранимого вещества в землю, или закрытым — иметь, кроме нижней, еще и верхнюю пленку, плавающую поверх содержимого резервуара 6.
На ферме должно быть минимум две лагуны, обеспечивающие последовательное накопление и 6-месячное выдерживание (обеззараживание) навоза по средствам добавления 1 кг СаСО3 на 1 тонну навоза с периодической гомогенизацией. Выгрузка производится для весенне-осеннего внесения на поля годового объема навоза [9].
Система циркуляции посредством специального трехлопастного миксера фирмы JS, предназначенного для резервуаров с пленочным покрытием, гомогенизации навоза в период его накопления и перед опорожнением Лагуны служит для более быстрого обеззараживания стоков 8.Миксер с лопастями помещается в раму, которая защищает от повреждения пленку. Рама оборудована регулируемыми насадками, которые в процессе перемешивания могут управляться с верха дамбы.
Подача навоза в лагуну производится самовсасывающими насосами для жидкого навоза, например фирмы «JOZ». Выгрузная станция устраивается в месте, обеспечивающем подъезд тракторов с самовсасывающими бочками. Таким образом, полностью исключается попадание навоза на землю и загрязнение прилегающих территорий [8].
Открытая лагуна монтируется по аналогии закрытой, исключая верхнюю покрывную пленку.
Преимущества лагун перед типовыми навозохранилищами заключается в следующем: лагуна значительно дешевле железобетонных и металлических навозохранилищ; возможность совмещения в одном сооружении функций хранения и обеззараживания; простота устройства и монтажа отдельных узлов и сооружения в целом; возможно увеличение объемов за счет надстройки высоты стен, отсутствие загрязнений территории рядом с фермой; полная безопасность для окружающей среды. Так как мы исключили капитальные бетонные конструкции, что многократно удешевили навозохранилища, не утратив их герметичности и сохранив возможность при необходимости изменять месторасположение лагуны [6]. Преимущественно в Кировской области применяют построенные в советские годы типовые навозохранилища, но функционируют и лагуны.
Внесение органических удобрений. Для транспортировки с последующим внесением навоза на поля используются спредеры. Ёмкость бака от 20 500 до 27 300 л. Спредер оборудован независимой подвеской, системой автосмазки, дисковыми тормозами, системой рециркуляции, перемешивания навоза и рукавами для разбрызгивания с зоной охвата от 10 до 14 м [8].
Стоимостные показатели. Усиленная Лагуна, позволяющая наиболее сильно защитить от фильтрации жидкие навозные отходы в период накопления, представлена в дополнительном 250-миллиметровом глиняном замке и стоит 420 тыс. рублей. Так как для нормальной работы потребуется два таких навозохранилища соответственно цена будет составлять 840 тыс. рублей. На наш взгляд, усиление глиняным замком обосновано и экономически выгодно в силу того, что глина плохой фильтрующий материал и она предотвратит от загрязнения почвы при аварийной разгерметизации пленки.
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) пленочного навозохранилища типа Лагуна. На территории Кировской области успешно эксплуатируются такого типа навозохранилища. Строительство, а также монтаж проводятся в соответствии с инструкцией по проектированию и строительству противофильтрующих устройств из полиэтиленовой пленки для искусственных водоемов СН 551 -82 [6]. Воздействие на окружающую среду Лагуны в период строительства и монтажа будет носить кратковременный характер, а в период эксплуатации будет иметь место воздействия в течение всего срока службы.
Виды техногенных воздействий объекта по уничтожению биологических отходов:
- загрязнение атмосферного воздуха,
- техногенное воздействие на земельные ресурсы,
- воздействия на водные объекты,
- обращение твёрдыми отходами;
Оценка воздействия на геологическую среду. Воздействие на почвенно-растительный покров связывается с механическим повреждением в результате выемки грунта, проведения работ по установке насыпной дамбы из выбранного грунта, изменение рельефа местности, химическим загрязнением в результате выбросов при строительных работах, возможным загрязнением при засорении территории образующимися твёрдыми отходами и нефтепродуктами.
Возможно в период эксплуатации нарушение герметичности пленки, что ведет к загрязнению почвенного покрова, так же негативное воздействие проявляется из-за потери плодородного слоя почвы.
Оценка воздействия на атмосферный воздух. Суммарное количество выбросов от работы строительной техники и эксплуатации такого навозохранилища значительно меньше, чем ранее реализованные проекты.
К негативному воздействию открытой Лагуны на атмосферный воздух относится аммиак, у закрытой Лагуны аммиак с помощью специальных отводящих труб собирается в отдельный герметичный резервуар и тем самым минимизирует попадание загрязняющих веществ в атмосферу. Контроль соблюдения нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) будет осуществляться как ведомственный, так и государственный.
Оценка воздействия при обращении с отходами. Такого типа навозохранилище, как Лагуна, способно складировать отходы от животноводческих ферм в виде жидкой фракции навоза, относящегося к 4 классу опасности в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов [10]. В результате строительства Лагун происходит замусоривание прилегающей территории твердыми бытовыми отходами и нефтепродуктами.
Оценка воздействия на растительный и животный мир. Прямое воздействие в месте строительстве Лагун выражается в уничтожении плодородного слоя почв и в связи с этим полное уничтожение растительности в данном месте. К косвенным относят изменение путей миграции животных.
Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды. Негативное воздействие выражается в возможности загрязнения подземных вод навозными стоками при нарушении герметизации швов или пленочного полотна в период эксплуатации, для минимизации таких рисков Лагуны проектируют в местах с низким уровнем грунтовых вод и строительство пруда-накопителя в комплексе с Лагунами.
Оценка воздействия на социальные условия. Наиболее значимый социальный фактор выражается в том, что Лагуна является своего рода емкостью санитарного обезвреживания навозной жижи в течение 6 месяцев. В течение полугода происходит практически полное уничтожение патогенных микроорганизмов. Помимо этого навозохранилище закрытого типа минимизирует распространение запаха, исходящего от навоза, и создаст рабочие места, как при строительстве Лагун, так и при их дальнейшей эксплуатации.
Мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду:
Для минимизации воздействия на почвенные ресурсы требуется отдельное складирование плодородного слоя почвы в соответствии с ГОСТ 17.5.1.03-78. и дальнейшего его применения, что является трудоемкой и дорогостоящей операцией [11].
Для данных типов навозохранилищ в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.120003 будет установлена санитарно-защитная зона 1000 метров для открытого типа Лагун и 500 — для закрытых [12].
Для снижения негативного воздействия на атмосферный воздух и уменьшение запаха разработаны навозохранилища закрытого типа и дальнейшего монтажа накопителя отходящих газов.
Для предотвращения загрязнения подземных и поверхностных вод необходимо применять сварку швов внахлест согласно СН 551 -82 [6] и последующего строительства прудов-накопителей.
Для минимизации воздействия на водные ресурсы предусмотрены дополнительные виды защиты от фильтрации в виде 250-миллиметрового глиняного замка по всему периметру ложа и дополнительного слоя покрывающей пленки в местах размещения аппаратов для гомогенизации Лагун.
Для полного санитарного обезвреживания отходов необходимый срок выдерживания составляет 6 месяцев при обработке стоков известью за 3-4 месяца до опорожнения Лагуны [11].
Система производственного экологического мониторинга. Открытость данных мониторинга в период строительства и эксплуатации навозохранилищ типа Лагуна с партнёрами и общественными организациями.
Предварительная оценка экологических рисков. В представленных материалах ОВОС рассматривается основной риск, который связан с разгерметизацией пленочного покрытия, что может привести к загрязнению земельных ресурсов.
Заключение. Одним из направлений АПК Кировской области является разведение сельскохозяйственных животных. Большой проблемой в настоящее время является утилизация биологических отходов и отходов содержания животных, для решения этой задачи изучено большинство возможных видов утилизации отходов животноводства и был проанализирован проект усиленного пленочного навозохранилища типа Лагуна.
Проведено сравнение старых навозохранилищ с лагунами закрытого и открытого типа. Преимущество последних заключается в более надежной герметизации навозных стоков, более быстром обезвреживании за счет гомогенизации миксерами, быстрой реализации и дешевизне проекта относительно старых методов наво-зохранения. Преимущественно в Кировской области применяют построенные в советские годы типовые навозохранилища, но функционируют и лагуны.
Источник