РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯВ основу расчета мощности выделения загрязняющих веществ в атмосферу от крупных животноводческих комплексов и звероферм в настоящей методике положено экспериментально подтвержденное на примере свиноводческих комплексов правило десяти процентов или принцип (закон) Линдемана [12], согласно которому около 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему. Согласно этому правилу, животными усваивается от 7 до 13% энергии (или вещества в энергетическом выражении). Оставшиеся (87 - 93)% органического вещества (продуктов жизнедеятельности животных) будут переработаны микроорганизмами или утилизированы. Из усвоенных животными 10% кормов в результате их ферментативного разложения непосредственно от животных в атмосферу выделится десятая часть загрязняющих веществ. Таким образом, отношение величины выделения загрязняющего вещества непосредственно от животного к величине выделения от продуктов его жизнедеятельности составляет в первом приближении 1:100 за год (на пыль это правило не распространяется). В разные периоды года это различие может быть существенным. Так, в холодный период года величина выделений загрязняющих веществ в атмосферу животными, находящимися в теплом помещении, в несколько раз может превышать величину выделений от навоза, находящегося на скотном дворе на морозе, а в весенне-летний период, когда накопившийся за зиму навоз хорошо прогреется и увлажнится, величины выделений от навоза (в расчете на 1 ц ж.м.) в сотни раз будут превышать величины выделений от животных. Если навоз всю зиму не убирался и находился в помещении для содержания скота, то это различие сглаживается. Правило десяти процентов позволяет рассчитать мощность выделения (т/год) от мест переработки и хранения навоза любого животноводческого комплекса или зверофермы по величинам удельных выделений непосредственно от животных. Мощность выделения загрязняющих веществ в атмосферу крупного животноводческого комплекса или зверофермы складывается из мощностей выделения от мест: а) содержания животных (вентиляционные выбросы); б) переработки и хранения навоза для каждого i-го вещества по формуле: (5.1) 5.5.1. Мощность выделения загрязняющих веществ от мест содержания животных складывается из мощностей выделений от каждой группы животных одного вида, объединенных общим технологическим процессом (содержание, выращивание или откорм) при одинаковом рационе кормления и ежедневном удалении навоза, и рассчитывается по формуле: (5.2) Мощность выделения () i -го вещества рассчитывается по формуле: (5.3) или (5.4) где i - условное обозначение загрязняющего вещества (с 1 по 10). Для микроорганизмов (i=1) в формулах (5.3) и (5.4) устанавливается размерность кл./с и 106 кл./год соответственно; n - условное обозначение группы животных одного вида, объединенных общим технологическим процессом; К - коэффициент перехода от размерности (г/с) к (т/год), в формуле (5.4), К= 31,5; - величины удельного выделения i -го загрязняющего вещества, установленная для животных определенного вида, участвующих в общем технологическом процессе. Следует выбирать величину удельного выделения с учетом периодичности удаления навоза из помещения для содержания животных; N - количество животных, участвующих в общем технологическом процессе; q - средняя масса в центнерах одного животного из группы животных, участвующих в общем технологическом процессе. Произведение может быть заменено на массу всех животных, участвующих в одном технологическом процессе. Максимально разовое (г/с) выделение рассчитывается аналогично, но в этом случае все расчетные данные выбираются с максимальными значениями. 5.5.2. Мощность выделения загрязняющих веществ от мест переработки и хранения навоза крупного свиноводческого комплекса на 54, 108 или 216 тыс. голов в год складывается из мощностей выделений за каждый период года: (5.5) Мощность выделения рассчитывается по формуле: (5.6) или (5.7) где i - условное обозначение загрязняющего вещества (с 1 по 10). Для микроорганизмов (i = 1) в формулах (5.6) и (5.7) устанавливается размерность кл./с и 106кл./год соответственно; j - период года (теплый -Т, переходный -П, холодный -X); К - коэффициент перехода от размерности (г/с) к (т/год), в формуле (5.7) К = 8,64 10-2; Сп - количество суток в расчетном периоде (теплом, переходном, холодном); - величина удельного выделения i -го загрязняющего вещества, установленная для мест переработки и хранения навоза свиноводческого комплекса соответствующей мощности и периода года j; N - количество животных, содержащихся на свиноводческом комплексе; q - средняя масса (в центнерах) животного на комплексе. Произведение может быть заменено на массу всех животных, содержащихся на комплексе. Максимально разовое (г/с) выделение рассчитывается аналогично, но в этом случае все расчетные данные выбираются с максимальными значениями. Таблица 5.1 Величины удельных выделений загрязняющих веществ непосредственно от животных ( 10-6 г/с 1 центнер живой массы (ц ж.м.), кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса воспроизводства, содержания, выращивания и откорма свиней на свиноводческих комплексах мощностью 12, 24 и 36 тыс. свиней в год при ежедневной чистке и удалении навоза из помещений для содержания скота (по результатам анализа и усреднения данных [3])
Примечание 1. Величины удельных выделений фенола, альдегида пропионового, капроновой кислоты, диметилсульфида и диметиламина следует выбирать из четвертой колонки таблицы рекомендуемого Приложения А. Примечание 2. Средняя за год величина удельного выделения летучих органических соединений (ЛОС) составляет 15,0 г/сут. 1 ц. ж. м. Примечание 3. Если животные находятся в отапливаемых помещениях, то для расчетов следует выбирать величины удельных выделений, установленные для теплого периода. Примечание 4. Величины удельных выделений, установленные для технологических процессов переработки и хранения навоза, представлены в табл. 5.3. В случае, если навоз из помещения для содержания животных не удаляется длительное время, величины удельных выделений от навоза определяются для различных периодов инструментальными методами. В общем случае эти величины не превышают 100-кратного значения величин удельных выделений, установленных для животных. Таблица 5.2 Величины удельных выделений загрязняющих веществ непосредственно от животных ( 10-6г/с 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса воспроизводства, содержания, выращивания и откорма свиней на свиноводческих комплексах мощностью 54, 108 и 216 тыс. свиней в год при ежедневной чистке и удалении навоза из помещений для содержания скота (по результатам анализа и усреднения данных [1])
Примечание Величины удельных выделений загрязняющих веществ от канала навозоудаления и навоза, находящегося в помещении для содержания скота., учтены в табл. 5.3 -5.5, (см. также примечания с 1 по 4 к таблице 5.1). Таблица 5.3 Величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу ( 10-6 г/с 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса биологической очистки и хранения свиного навоза свиноводческих комплексов мощностью А) 12, Б) 24, В) 36 и Г) 54 тыс. свиней в год при ежедневном поступлении навоза из помещений для содержания скота (по результатам анализа и усреднения данных [1] и [4])
Таблица 5.4 Величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу ( 10-6 г/с 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса биологической очистки и хранения свиного навоза свиноводческих комплексов мощностью 108 тыс. свиней в год при ежедневном поступлении навоза из помещений для содержания скота (по результатам анализа и усреднения данных [4])
Таблица 5.5 Величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу ( 10-6 г/с 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса биологической очистки и хранения свиного навоза свиноводческих комплексов мощностью 216 тыс. свиней в год при ежедневном поступлении навоза из помещений для содержания скота (по результатам анализа и усреднения данных [4])
Таблица 5.6 Усредненные за год величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу непосредственно от животных ( ´ 10-6 г/с 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса содержания, выращивания и откорма КРС: А) молочного комплекса на 1200 скотомест, общая масса животных 4800 центнеров; Б) комплекса по выращиванию нетелей на 2500 скотомест, общая масса животных 5216 центнеров; В) комплекса по откорму крупного рогатого скота на 10000 скотомест общей массой 30000 центнеров (по результатам анализа и усреднения данных [5]).
Примечание 1. Дополнительные сведения о величинах удельных выделений загрязняющих веществ непосредственно от КРС см. в Приложении А; Примечание 2. Расход кислорода на окисление веществ составляет в среднем 0,5 мг/с ´1 ц ж. м. КРС или 0,016 т/год ´1 ц ж. м.; Примечание 3. Величина удельного выделения метана составляет в среднем 10,4 г/сут. ´1 ц ж. м. КРС; Примечание 4. Величина удельного выделения углерода диоксида (углекислого газа) составляет в среднем 19,0 мг/с ´1 ц ж. м. КРС. Таблица 5.7 Усредненные за год величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу непосредственно от животных ( ´ 10 г/с ´ 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса содержания и выращивания овец на овцеферме мощностью 2 тысячи овцематок (по результатам анализа и усреднения данных [6]).
Примечание 1. Величины удельных выделений сероводорода, фенола, альдегида пропионового, капроновой кислоты, диметилсульфида и диметиламина следует выбирать из третьей колонки таблицы рекомендуемого Приложения А. Примечание 2. Средняя за год величина удельного выделения углерода диоксида (углекислого газа) составляет 17,0 мг/с ´1 ц ж. м. МРС. Таблица 5.8 Усредненные за год величины удельных выделений загрязняющих веществ в атмосферу непосредственно от животных ( ´ 10-6 г/с ´ 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для различных этапов технологического процесса откорма овец в кошарах различного типа (по результатам анализа и усреднения данных [6])
См. Примечания 1 и 2 к табл. 5.7. Таблица 5.9 Усредненные за год величины удельных выделений загрязняющих веществ непосредственно от животных ( ´ 10-6 г/с ´ 1 центнер живой массы, кроме микроорганизмов), установленные для процессов выращивания и содержания пушных зверей в клетках (по результатам анализа и усреднения данных [2] и [8])
Примечание. Пояснения по применению величин удельных выделений от пушных зверей см. в разделе 5.4. ЛИТЕРАТУРА 1. Удельные выделения вредных веществ в атмосферу от организованных источников свиноводческих предприятий промышленного типа мощностью 54 и 108 тысяч голов в год. М:ВНИИВСГЭ, 1991.23с. 2. Методические указания по расчету количественных характеристик выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от основного технологического оборудования предприятий агропромышленного комплекса, перерабатывающих сырье животного происхождения (мясокомбинаты, клеевые и желатиновые заводы). М.,1987 3. Показатели удельных выбросов вредных веществ свиноводческими предприятиями мощностью 12, 24, и 36 тыс. свиней в год (проект). - М.: ВНИИВС, 1990. - 19 л. «Для сведения». 4. Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу очистными сооружениями свиноводческих комплексов (проект).-М.: ВНИИВС, 1990. - 34л. «Для сведения». 5. Удельные показатели характеристик загрязнений, выделяемых в атмосферу животноводческими предприятиями по содержанию крупного рогатого скота (проект). - М.: ВНИИВС, 1989, - 6 л. «Для сведения». 6. Удельные показатели характеристик загрязнений, выделяемых в атмосферу овцеводческими фермами и предприятиями (проект).-М.: ВНИИВС, 1989. - 8 л. «Для сведения». 7. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. -СПб.: Химия, 1992. -228с. 8. Макаров Н.В. Методы анализа состояния и защита окружающей среды в мясной и молочной промышленности. - Приложение к журналу - приложению «Молочная и мясная промышленность» - М.: ВО «Агропромиздат», 1989,- 152с. 9. Методические указания для проведения исследований в основных отраслях промышленности по определению удельных выбросов вредных веществ в атмосферу на единицу продукции. М., 1978. 10. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. - СПб.: НИИ Атмосфера, 1995. - 137 с. 11. Перечень методических документов по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, действующих в 1996 году. - СПб., 1996 г. - 19 с. 12. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учебное пособие для ВУЗов. - СПб: Химия, 1995. - 240 с.
|