Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Раздел 5 Наилучшие доступные технологии
Наилучшая доступная технология - технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности применения. [4, 28, 30, 59]
В данном разделе НДТ рассматриваются как новые решения, направленные на защиту одного из компонентов окружающей среды или на решение конкретной проблемы.
Технологии относились к НДТ при соответствии следующим критериям:
- Рациональное потребление сырья, материалов и воды (ресурсосбережение);
- Применение малоотходных или безотходных процессов;
- Характер и уровень негативного воздействия на окружающую среду, и возможность снижения удельных значений эмиссий, связанных с процессом;
- Использование в технологических процессах веществ, которые в наименьшей степени опасны для человека и окружающей среды, и отказ от особо опасных веществ;
- Возможность регенерации и повторного использования (рециклинга) веществ, применяемых в технологических процессах, в том числе в составе образующихся отходов;
- Свидетельства предыдущего успешного применения в промышленных масштабах сопоставимых процессов, установок, оборудования, методов управления;
- Сроки ввода в эксплуатацию для новых и существующих установок;
- Экономическая приемлемость для отрасли экономики.
На основании "Правил определения технологии в качестве наилучшей доступной технологии" и "Методических рекомендаций по определению технологии в качестве наилучшей доступной технологии" [19-22] были определены наилучшие доступные технологии в свиноводческих хозяйствах:
- Технология содержания хряков-производителей;
- Технология содержания холостых, условно-супоросных, супоросных свиноматок;
- Технология содержания подсосных свиноматок;
- Системы выращивания поросят-отъемышей;
- Технология выращивания ремонтного молодняка свиней;
- Технология содержания свиней на откорме;
- Технология переработки, хранения и внесения навоза.
В разделе 5 справочника НДТ представлен перечень НДТ, подготовленный в результате оценки технологий, применяемых при интенсивном разведении свиней, охарактеризованных в разделах: 2, 3, 4 настоящего справочника НДТ.
Оценка технологий проведена по данным 114 анкет промышленных предприятий, осуществляющих интенсивное разведение свиней в Российской Федерации.
Обработка отраслевых анкет показала, что в свиноводческих предприятиях Российской Федерации представлено станочное и технологическое оборудование различных фирм производителей/поставщиков. Так, в анкетах респонденты отметили: серийное отечественные и зарубежное оборудование периода 70-х-80-х годов прошлого столетия 5,4%, большая часть предприятий 94,6% оснащена современным зарубежным оборудованием.
Основной производственный процесс получения товарной продукции свиноводства разделен на циклы воспроизводства, доращивания и откорма/выращивания, в соответствии с которым организованы цеха воспроизводства, доращивания и откорма [30, 39, 43, 44, 59]. Схема технологического процесса производства свинины, отображающая взаимосвязь между процессами приведена на рисунке 5.1.1.
Первый этап: Воспроизводство - включает в себя содержание хряков-производителей, получение от них спермы для осеменения и продажи, подготовку свиноматок и ремонтных свинок к осеменению, непосредственно осеменение, супоросный период, подготовку к опоросу, опорос и подсосный период. Первый этап производства, включает цех осеменения, цех супоросности, цех опроса. Описание технологического процесса этапа приведено в разделе 2.
Второй этап: Доращивание - это период выращивания поросят после отъема. Поросят массой 6-8 кг переводят на участок доращивания, где они находятся семь-восемь недель или до достижения ими массы 25-30 кг. Содержатся поросята в групповых станках. Описание технологического процесса этапа приведено в разделе 2.
Третий этап: Откорм - это выращивание свиней до установленных весовых кондиций. По достижении поросятами массы 25-30 кг их переводят на участок откорма, где они содержатся в течение трех месяцев в групповых станках. На мясокомбинат отправляют поросят массой 100-110 кг, многие производители свинины откармливают свиней до 120-125 кг.
Выращивание - выращивание ремонтного молодняка для замены основного стада хряков и свиноматок. По достижении поросятами массы 30 кг их переводят на участок ремонтного молодняка, где они содержатся в групповых станках. Описание технологического процесса этапа приведено в разделе 2.
Рисунок 5.1.1 - Общая схема описания технологического процесса
Основной структурной единицей поточного производства свинины является технологическая группа. [43, 44]
Деление стада на группы соответствующего возраста и физиологического состояния позволяет стандартизировать условия содержания животных. Например, на участке воспроизводства технологическая группа свиноматок формируется при осеменении и сохраняется до отъема поросят. На участке доращивания поросята, полученные от свиноматок одной технологической группы, также образуют свою технологическую группу, которая сохраняется при их дальнейшей постановке на откорм. Особенности технологической группы заключаются в ее целостности и высокой стандартизации поголовья. Технологические группы формируются через определенный период времени - ритм производства, которому кратна длительность всех производственных процессов.
Архитектурно-строительные решения ферм и комплексов имеют два исполнения - одноплощадочное (замкнутый цикл) и многоплощадочное (мультисайт). Для первого характерно размещение всех цехов и участков в отдельных зданиях на одной площадке, для второго - размещение отдельных зон содержания животных на определенном расстоянии друг от друга (до нескольких километров).
Анализ данных, приведенных в отраслевой анкете показал, что к одноплощадочным комплексам относится 30,5% предприятий, к многоплощадочным - 12,9%, по остальным из-за отсутствия данных вывод сделать невозможно.
В процессе разведения свиней и производства свиноводческой продукции все технологические подпроцессы связаны между собой, физиологическое состояние свиноматки определяет ее нахождение на определенном участке производственного цикла. [39, 44, 59].
Информация об отдельных подпроцессах в этапах технологического процесса на свиноводческих предприятиях Российской Федерации (по ответам респондентов) приведена в таблице 5.1.1.
Таблица 5.1.1 - Описание этапов технологического процесса
Входной поток |
Этап процесса (подпроцесса) |
Выходной поток |
Основное технологическое оборудование* |
Эмиссия |
Хряки-производители Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Первый этап. Воспроизводство. Содержание хряков-производителей. |
Спермопродукция. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз. |
Количество зданий - 1, длина - 57, ширина - 18, высота - 4,2 м, количество станков - 90, количество рядов - 5 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Свиноматки в разных физиологических состояниях Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Первый этап. Воспроизводство. Содержание холостых свиноматок, условно-супоросных, супоросных свиноматок. |
Период ожидания продукции. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз |
Количество зданий - 2, длина - 85, ширина - 22, высота - 4,6 м, количество индивидуальных и групповых станков - 624, количество рядов - 7 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Свиноматки подсосные, поросята Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Первый этап. Репродукция. Подсосные свиноматки с поросятами. |
Поросята. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха, Тепловая энергия при обогреве поросят. Навоз |
Количество зданий - 8, длина - 48, ширина - 16, высота - 4,5 м, количество индивидуальных станков в секции - 64, количество рядов - 10 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Поросята-отъемыши, поросята на доращивании Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Второй этап. Содержание поросят-отъемышей, поросят на доращивании. |
Период ожидания продукции. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз |
Количество зданий - 2, длина - 45,5, ширина - 16,5, высота - 4,5 м, количество групповых станков в секции - 9, количество рядов - 7 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Свиньи на откорме, Взрослые свиньи (брак) Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Третий этап. Содержание откормочного молодняка, выбракованного поголовья свиней. |
Товарный молодняк живой массой 90-110 кг. Свиньи для убоя живой массой 150-170 кг. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз |
Количество зданий - 12, длина - 50, ширина - 15,5, высота - 4,7 м, количество групповых станков в секции - 6, количество рядов - 33 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Ремонтный молодняк Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Третий этап. Содержание ремонтного молодняка |
Ремонтный молодняк. Племенной молодняк. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз. |
Количество зданий - 4, длина - 36,4, ширина - 13, высота - 4,2 м, количество групповых станков в секции - 4, количество рядов - 40 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Молодняк на контрольном откорме и выращивании Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Третий этап. Контрольное выращивание молодняка на элевере. |
Ремонтный молодняк. Племенной молодняк. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз |
Количество зданий - 1, длина - 58, ширина - 17,6, высота - 4,2 м, количество групповых станков в секции - 8, количество рядов - 8 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Ремонтный молодняк Электроэнергия, природный газ, горючесмазочные материалы |
Содержание на карантине |
Период ожидания продукции. Вредные газы, выделяемые при дыхании, дефекации и мочеиспускании, Запыленность и микробиологическая загрязненность воздуха. Навоз |
Количество зданий - 2, длина - 27, ширина - 16,7, высота - 4,6 м, количество групповых станков в секции - 4, количество рядов - 13 |
Выбросы в атмосферу газов, выделяемых в процессе жизнедеятельности животных, навоз, пыль. Шум от животных, технологического оборудования, транспорта. |
Примечание: * размеры зданий, количество секций, рядов и станков, выражено в средних величинах по результатам анализа отраслевой анкеты
Источник: на основе сбора данных предприятий отрасли |
Анализируемые технологии рассматривались в соответствии с критериями достижения целей охраны окружающей среды для определения наилучшей доступной технологии, приведенными в Федеральном законе "Об охране окружающей среды:
- Объемы внедрения технологии в Российской Федерации.
- Наименьший уровень негативного воздействия на окружающую среду.
- Социальные факторы.
- Экономическая эффективность внедрения и эксплуатации НДТ.
- Применение ресурсо- и энергосберегающих методов.
- Период внедрения НДТ.
Каждый этап технологического производства свинины рассматривается как "Входной поток" - "Этап процесса" - "Выходной поток" - "Основное технологическое оборудование". [20, 22, 28]
В анкете предусматривались показатели, характеризующие надежность и экономичность оборудования, а также его воздействие на окружающую среду.
Применение интегрированного подхода по определению НДТ
Оценку наилучших доступных технологий проводили согласно ГОСТ Р 56828.8-2015 [19-22].
В первую очередь рассматривался критерий промышленного внедрения процессов, оборудования, технических способов, методов на двух и более объектах в Российской Федерации, затем остальные критерии.
Технологии, относящиеся к НДТ, при разведении свиней, позволяющие сократить потребление сырья, воды, энергии, снизить эмиссии в окружающую среду и образование отходов, приведены в таблице 5.2.1.
Выводы по наилучшим доступным технологиям
Данные выводы по НДТ охватывают следующие производственные процессы при разведении свиней и производстве свиноводческой продукции:
- Система экологического менеджмента.
- Управление материальными ресурсами и надлежащая организация производством.
- Управление кормлением.
- Управление водными ресурсами, сточными водами, навозом.
- Управление системой потребления энергетических ресурсов и энергоэффективностью.
- Управление снижением выбросов в атмосферу.
- Управление системой контроля ключевых параметров процессов производства.
- Управление системой обращения с отходами.
Таблица 5.2.1 - Перечень технологий, относящихся к НДТ, при разведении свиней
Наименование раздела |
Метод/Оборудование |
Применимость |
5.1 |
Содержание хряков-производителей. |
|
|
Цех размещения хряков-производителей оснащен индивидуальными станками обеспечивающими каждого хряка площадью 7 |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание холостых, условно-супоросных, супоросных свиноматок. Технология содержания холостых и условно-супоросных и супоросных свиноматок предусматривает, обеспечение животным возможности нормального физиологического состояния и прихода в охоту. Стимулирование охоты, своевременное осеменение и контроль супоросности способствуют постоянному получению продукции (поросят). |
Широко применяется |
|
Цех осеменения оснащен индивидуальными станками с кормушкой и поилкой, дополнительно дозаторы кормов. Размер станка 0,6х2,1 м, покрытие полы полностью или частично щелевое. |
Широко применяется |
|
Цех содержания супоросных свиноматок предусматривает два типа содержания свиноматок. Индивидуальное - для свиноматок второго периода супоросности в станках сходных со станками осеменения. Групповое - для свиноматок второго периода супоросности в групповых станках, где предусмотрены индивидуальные кормушки для каждого животного с разделителями для фронта кормления. Площадь на одну голову 2-2,3 . Высота ограждения (оцинкованная сталь) 1,1-1,2 м. Покрытие пола - щелевое (не менее 30%), чугун-бетон. Оборудование - кормушка, поилки, дополнительно дозаторы кормов. Оптимально количество животных в одном станке 6-12 голов. |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание подсосных свиноматок. Технология содержания подсосных свиноматок с поросятами предусматривает, фиксацию свиноматки, что предотвращает задавливание и травмирование поросят. Дополнительно оборудовано место комфортного пребывания поросят. |
Широко применяется |
|
В цехе опороса применяют оборудование, позволяющее максимально снизить риск задавливания или травмирования поросят свиноматкой. Размер станка 1,8х2,4 м, материал станка для свиноматки оцинкованная сталь, высота пластиковых ограждений 50 см, покрытие пола щелевое, пластик для поросят, пластик/чугун для свиноматок. Оборудование: кормушка, поилки, прикормочная кормушка, дополнительно напольный обогрев (электричеством или водой). |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание поросят-отъемышей |
|
|
Технология содержания поросят-отъемышей предусматривает групповое кормление и свободное перемещение по станку. Дополнительно оборудовано место комфортного пребывания поросят. |
Широко применяется |
|
Цех доращивания, оснащен групповыми станками, выполненными из оцинкованной стали, покрытие пола щелевое, пластик (чугун), минимальная площадь щелевого пола 30% площади станка. Высота пластиковых ограждений - 0,70 м. Оборудование: кормовой автомат с поилками, дополнительно напольный обогрев (электричеством или водой с теплосберегающим ограждением). Оптимальное поголовье 22-25 голов на один станок. Площадь на одну голову 0,35-0,4 . |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание ремонтного молодняка |
|
|
Цех для содержания ремонтных свинок оснащен групповыми станками с ограждениями из пластиковых досок, по торцам усиленные оцинкованным профилем, что облегчает очистку и санитарную обработку ограждений и обеспечивает долговечность работы. Высота ограждения 1 м. Станочное ограждение выполнено с промежутками между пластиковыми досками на высоте от 0,5 до 1,0 м для лучшего вентилирования зоны нахождения свиней. Пол бетонный, щелевой на 30%, оптимальный вариант полностью щелевой. |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание откормочного молодняка |
Широко применяется |
|
Цех откорма оснащен групповыми станками с ограждениями из пластиковых досок, по торцам усиленные оцинкованным профилем, что облегчает очистку и санитарную обработку ограждений и обеспечивает долговечность работы. Высота ограждения 1 м. Станочное ограждение выполнено с промежутками между пластиковыми досками на высоте от 0,5 до 1,0 м для лучшего вентилирования зоны нахождения свиней. Пол бетонный, щелевой на 30%. |
Широко применяется |
5.1 |
Содержание свиней на карантине. Технология содержания молодняка на карантине предусматривает групповое содержание животных, продолжительностью от 1 до 6 недель. |
Широко применяется |
|
Предусматривает проведение лечебных мероприятий и ветеринарных обработок. Технология содержания молодняка на карантине предусматривает групповое кормление и свободное перемещение по станку. |
Широко применяется |
Источник: на основе сбора данных предприятий отрасли
Технологии, перечисленные и описанные в данном разделе, не являются предписывающими и исчерпывающими. На практике могут быть использованы другие методы и технологии, которые обеспечивают равноценный уровень охраны окружающей среды или превосходят этот уровень.
Если не указано иное, выбросы по технологии НДТ являются общеприменимыми.
5.1 Система экологического менеджмента (СЭМ)
НДТ-1. Улучшение общей экологической эффективности предприятий по разведению свиней обеспечивается реализацией и поддержанием системы экологического менеджмента (Environmental management systems-EMS). [39, 63]
НДТ включает следующие мероприятия:
- обязательства руководства в области экологической политики, в том числе руководителей предприятий;
- определение экологической политики, включая непрерывное улучшение управления в этой сфере;
- планирование и внедрение необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;
- при внедрении процедур, уделяется особое внимание:
- структуре и ответственности;
- обучению, осведомленности и компетентности работников;
- связям и коммуникациям;
- мотивации работников;
- системе документооборота;
- эффективному управлению процессами;
- программам технического обслуживания;
- готовности к чрезвычайным ситуациям и реагированию на них;
- соблюдению природоохранного законодательства;
- при проверке работы и принятию корректирующих мер, обращается внимание на:
- мониторинг и измерение показателей процессов;
- корректирующие и предупреждающие действия;
- ведение учета;
- независимый внутренний и внешний аудит (где практикуется), чтобы определить, соответствуют ли системы экологического менеджмента запланированным мероприятиям и прошли ли должным образом внедрение;
- обзор системы экологического менеджмента и ее постоянную пригодность, адекватность и эффективность со стороны руководителей предприятий;
- отслеживание разработки экологически чистых технологий;
- рассмотрение воздействия на окружающую среду от возможного вывода из эксплуатации установки/оборудования на стадии проектирования нового завода и в течение всего срока эксплуатации;
- регулярное применение отраслевого сопоставительного анализа отдельных показателей.
Специально для сектора свиноводства, НДТ должны также включать следующие функции в СЭМ:
- реализация плана по управлению шумами.
- реализация плана дезодорации.
Технический анализ применимости включает область (уровень детализации) и характер СЭМ (стандартизированные или не стандартизированные), где они будут связаны с окружающей средой, масштабами и особенностью предприятия, а также возможностью возникновения ряда экологических последствий. [39, 63].
5.2 Управление материальными ресурсами и надлежащая организация производства при разведении свиней
НДТ-2. Оптимальное управление материальными ресурсами и надлежащая организация производства для сведения к минимуму воздействия на окружающую среду производственных процессов.
В целях предотвращения и снижения воздействия на окружающую среду, улучшения общей производительности НДТ следует использовать все методы и оборудование, приведенные в таблице 5.3.2.1.
Таблица 5.3.2.1 - Методы/оборудование, используемые при оптимизации управления материальными ресурсами
Метод/оборудование |
Применимость |
|
1. Правильное расположение свиноводческого предприятия и пространственное расположение видов деятельности в целях: | ||
а |
сокращение транспортировки животных и материалов (в том числе навоза); |
Общеприменимы |
б |
обеспечение надлежащего расстояния от социальных объектов, нуждающихся в защите; |
Не может быть применимо к существующим комплексам/фермам. |
в |
учитывать сложившиеся климатические условия (температура, ветер и осадки); |
Как правило, применяется |
г |
рассмотреть будущие возможности развития предприятия/фермы; |
Как правило, применяется |
д |
предотвратить загрязнение воды |
Как правило, применяется |
2. Обучение и подготовка персонала, в частности для: | ||
а |
соответствующих правил, животноводства, ветеринарии и благополучия животных, работы с навозом, охраны труда; |
Как правило, применяется |
б |
перевозки и внесения навоза; |
Как правило, применяется |
в |
планирования деятельности; |
Общеприменимы |
г |
планирования и управления в чрезвычайных ситуациях; |
Общеприменимы |
д |
ремонта и технического обслуживания оборудования. |
Общеприменимы |
3. Подготовка плана в чрезвычайных ситуациях по борьбе с неожиданными выбросами и инцидентами, такими как загрязнение водоемов. Это может включать в себя: | ||
а |
план фермы, показывающий расположение дренажных систем и воды/источников сточных вод; |
Общеприменимы |
б |
планы действий для реагирования на определенные чрезвычайные ситуации (например, пожары, утечки или разрушения хранилищ для жидкого навоза, неконтролируемые стоки с навозных куч, разливы нефти); |
Общеприменимы |
в |
оборудование для борьбы со случаями загрязнений (например, для подключения наземных дренажных установок, водостоки, перекрытия канав, перегородки для задержки разливов нефти и нефтепродуктов). |
Как правило, применяется |
4. Регулярные проверки, ремонт и поддержание зданий и оборудования. Включают в себя: | ||
а |
чистоту на ферме; |
Общеприменимы |
б |
борьбу с вредителями; |
Общеприменимы |
в |
контроль хранилищ жидкого навоза на наличие каких-либо признаков повреждения, деградации, утечки; |
Общеприменимы |
г |
шламовые насосы, миксеры, сепараторы, ирригаторы; |
Как правило, применяется |
д |
системы водоснабжения и питания; |
Как правило, применяется |
ж |
системы вентиляции и датчики температуры; |
Как правило, применяется |
з |
оборудование для хранения и транспортировки корма (например, клапаны, трубы); |
Как правило, применяется |
е |
системы очистки воздуха (например, путем регулярных осмотров) |
Как правило, применяется |
5. |
Хранение мертвых животных таким образом, чтобы предотвратить или уменьшить выбросы. |
Как правило, применяется |
Источник: BREF (EU), 2015 |
5.3 Управление кормлением
НДТ-3. Использование сбалансированных рационов соответствующих потребностям животных и программ кормления для снижения общего количества выделяемого азота, фосфора и калия, что уменьшает количество выбросов в окружающую среду. [63] НДТ должны использовать разработку рациона и стратегии кормления, которые включают в себя один или комбинацию из методов, приведенных в таблице 5.3.3.1.
Уровни выделяемого азота, выбросы аммиака при удовлетворении потребностей в кормлении животных приведены в таблице 5.3.3.2.
Уровни выделяемого фосфора, выбросы при удовлетворении потребностей в кормлении животных приведены в таблице 5.3.3.3.
Таблица 5.3.3.1 - Методы и оборудование для предотвращения загрязнений при удовлетворении потребностей в кормлении животных
Метод/оборудование |
Применимость |
|
а |
Технология системы транспортировки кормов |
Общеприменим |
б |
Контроль расхода кормов |
Применимость может быть ограничена площадью и размером сооружений |
Источник: BREF (EU), 2015 |
Таблица 5.3.3.2 - НДТ, связанные с общим количеством выделяемого азота
Параметры, кг N* выдел./место |
Категория животных, (жив./год) |
НДТ, связанные с общим количеством выделяемого азота |
Общее кол-во выделенного Азот, выражено как N 1,5-4,0 |
Поросята-отъемыши |
Соответствующий мониторинг описан в Разделе 3. НДТ - связанные с общим количеством выделяемого азота, не могут быть применимы к продукции органического животноводства. |
7,0-13,0 |
Свиньи на откорме |
|
17,0-30,0 |
Свиноматки и подсосные поросята |
Этот НДТ вывод базируется на информации, представленной в разделах 3, 4, 5 |
* Нижняя граница значений достигнута путем комбинирования методов. | ||
Источник: BREF (EU), 2015 |
Таблица 5.3.3.3 - НДТ, связанные с общим количеством выделяемого фосфора
Параметры, кг выдел./место (жив./год) |
Категория животных |
НДТ, связанные с общим количеством выделяемого фосфора |
Общее кол-во выделенного фосфора выраженное как 1,2-2,2 |
Поросята-отъемыши |
НДТ, связанные с общим количеством выделяемого фосфора, не могут быть применимы к племенным животным. |
3,5-5,4 |
Свиньи на откорме |
|
9,0-15,0 |
Свиноматки и подсосные поросята |
|
Источник: BREF (EU), 2015 |
5.4 Управление водными ресурсами, сточными водами, навозом
НДТ-4. Управление системой предотвращения загрязнений сточных вод от веществ, выделяемых при хранении и подготовки навоза, путем использования комбинации методов/оборудования приведенных в таблице 5.3.4.1 [63].
Таблица 5.3.4.1 - Методы/оборудование для предотвращения загрязнений сточных вод
Метод/оборудование |
Применимость |
|
Возможные методы* |
|
|
а |
сокращение площади засоренных территорий |
Как правило, применяется |
б |
минимизировать расход воды |
Как правило, применяется. |
в |
отделить незагрязненные дождевые воды от сточных вод, которые требуют обработки |
Не может быть применимо к существующим фермам. |
г |
слив сточных вод в специальный контейнер или хранилище для жидкого навоза |
Как правило, применяется |
д |
очистка сточных вод |
Как правило, применяется |
ж |
распределение сточных вод с помощью систем орошения (опрыскиватель, самоходная дождевальная машина, автоцистерна, трубопровод) |
Применимость может быть ограничена в связи с ограниченной доступностью подходящих земельных участков рядом с фермой. |
* Описание методов приведено в разделе 5. Этот вывод НДТ базируется на информации, представленной в разделах 3, 4, 5. | ||
Источник: BREF (EU), 2015 |
Сточные воды и канализационные стоки, включают: промывочную воду из животноводческих сооружений, воду, сбрасываемую из воздухоочистительной системы, загрязненные дождевые стоки, смешанные с навозом. Промывочная вода может содержать остатки навоза, мочи, корма, а также моющих средств и дезинфектантов. Количество дождевых стоков зависит от уровня осадков, что влияет на содержание различных веществ в них.
В целях предотвращения загрязнения дождевой воды на предприятиях необходимо проводить отделение грязных и незагрязненных стоков. Дождевая вода, стекающая с поверхности чистых крыш, забетонированных чистых дворовых территорий может считаться "слегка загрязненной" или незагрязненной. Чем чище дворовая территория, тем меньшее количество воды требуется для ее очистки, что ведет к уменьшению объема сточных вод.
В случае, если сточная вода не сливается в резервуары с жидким навозом, она собирается и накапливается в резервуарах или отстойниках. Твердые фракции используются или перерабатываются. Жидкие фракции перерабатываются и применяются в оросительной системе (Раздел 2, 3, 4).
НДТ-5. Оптимальное управление системой водопровода, поения животных, водопользования, удаления, хранения, переработки навоза, образованного при жизнедеятельности свиней с помощью комбинации методов, приведенных в таблице 5.3.4.2.
НДТ 4, НДТ 5 должны быть направлены на предотвращение истощения природной среды, разрушение ее экологических связей, обеспечения рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, при применении одного или комбинации из методов, приведенных в таблицах 5.3.4.1, 5.3.4.2.
Таблица 5.3.4.2 - Методы/оборудование для предотвращения потери воды, удаления, хранения, обработки и внесения навоза
Метод/оборудование |
Применимость |
|
Методы контроля и учета воды: |
|
|
а |
контроль и оптимизация использования воды |
В основном применимы |
б |
локальная очистка воды, используемой для питья животными |
Применима при использовании нового инновационного оборудования |
в |
мониторинг степени замкнутости системы водопользования и потенциальных недостатков: использование дополнительного оборудования при необходимости |
Применимость может быть ограничена качеством воды (осаждение/ образование отложений в водопроводной системе) |
Методы хранения навоза: | ||
г |
отделение жидкой фракции навоза |
В основном применимы |
д |
отделение твердой фракции навоза |
В основном применимы |
ж |
жидкий или твердый навоз во время хранения накрывают |
Применима при использовании нового инновационного оборудования |
з |
хранилище располагают, принимая во внимание общее направление ветра. Принимают меры по уменьшению скорости ветра (вокруг и над хранилищем высаживают деревья, создавая естественные барьеры) |
Как правило, применяется |
е |
минимизировать перемешивание жидкого навоза |
Как правило, применяется |
и |
Методы обработки навоза для уменьшения выбросов запаха: |
|
|
аэробное сбраживание (аэрации) жидкого навоза/навозной жижей |
|
|
компостирование сухого навоза |
|
|
анаэробное сбраживание |
|
Методы внесения навоза в почву: | ||
|
ленточное разбрасывание, инжектор для внесения жидкого навоза |
|
|
сокращение сроков внесения навоза |
|
* Описание методов, дается в разделах 2, 3, 5. Этот НДТ вывод базируется на информации, представленной в разделе 2 | ||
Источник: BREF (EU), 2015 |
5.5 Управление системой потребления энергетических ресурсов и энергоэффективностью
НДТ-6. Оптимальное управление системой потребления энергии и энергоэффективностью для уменьшения расхода топливно-энергетических ресурсов и снижения техногенного воздействия на окружающую среду производственных процессов путем использования комбинации методов/процессов, приведенных в таблице 5.3.5.1 [52, 53, 63]
Таблица 5.3.5.1 - Методы/оборудование для уменьшения расхода топливно-энергетических ресурсов и снижения техногенного воздействия на окружающую среду производственных процессов
Метод/оборудование |
Применимость |
|
а |
Реализация программы энергосбережения и энергоэффективности. |
В основном применимы |
б |
Использование систем управления энергией и энергоресурсами, которые включают следующие функции: 1. Оценка общего потребления и производства энергии из навоза. 2. Определение точек, количественная оценка и оптимизация возможностей использования энергии. 3. Контроль и поддержание оптимальных параметров энергопотребления. |
Применима при использовании нового инновационного оборудования* |
в |
Меры по регенерации тепла и снижению его потребления: - значительные колебания между высокими и низкими климатическими температурами; - высокий КПД теплогенераторов; - эффективность системы использования вторичного тепла для обогрева здания; - переход на использование природного газа. Максимальное производство энергии за счет переработки отходов (навоза), которые имеют высокое содержание органических веществ. |
Применимость может быть ограничена особенностями архитектурно-строительных решений здания Применимо для предприятий, если установлено оборудование для получения газа из отходов и навоза |
г |
Максимальное удовлетворение потребностей животных в оптимальных условиях микроклимата с помощью совместного использования систем отопления, вентиляции, охлаждения, водоснабжения, навозоудаления |
В основном применимы |
д |
Использование избыточного тепла для нагрева питьевой воды, технологической воды, отопления здания |
В основном применимы** |
Источник: BREF (EU), 2015
Примечание: * В процессе обработки производственных анкет провести группировку свиноводческих предприятий по мощности не представляется возможным из-за низкого качества заполнения разделов анкеты. ** Подробное описание мероприятий по достижению НДТ приведены в разделе 7. |
5.6 Эффективное использование энергии
НДТ-7. В целях эффективного и рационального использования энергии, для предотвращения истощения природных ресурсов НДТ должны использовать комбинацию из методов, приведенных в таблице 5.3.6.1. [63]
Таблица 5.3.6.1 - Методы/оборудование для предотвращения и снижения потерь в процессе технологического производства
Метод/оборудование |
Применимость |
|
а |
Высокая эффективность систем отопления/охлаждения и систем вентиляции |
Не может быть применимо к существующим установкам |
б |
Оптимизация отопления/охлаждения и системы вентиляции и их управления, особенно в случае, когда используется система очистки воздуха |
Как правило, применяется |
в |
Утепление стен, пола и/или потолков в животноводческих помещениях |
Не может быть применимо к помещениям с естественной вентиляцией. Изоляция не может быть применима для существующих зданий из-за архитектурно-строительных ограничений |
г |
Использование энергосберегающего освещения |
Как правило, применяется. Использование энергосберегающих ламп (светодиодных и ДНаТ) |
д |
Использование теплообменников. |
|
|
1. воздух-воздух 2. воздух-вода 3. воздух-земля |
Воздух-земля теплообменники применяются только в тех случаях, когда есть свободное место. |
ж |
Использование тепловых насосов |
Применение тепловых насосов на основе геотермальной регенерации тепла ограничена наличием дополнительных площадей при использовании горизонтальных труб |
з |
Применение естественной вентиляции |
Не применяется для предприятий с централизованной системой вентиляции. В свиноводческих предприятиях это не может быть применимо в: - помещениях с использованием подстилки в жарком климате; - помещениях без использования подстилки или без использования крытых утепленных боксов в холодном климате. |
Описание технологии приводится в разделе 5. Этот вывод НДТ основан на информации, приведенной в разделах 3, 4, 5 | ||
Источник: BREF (EU), 2015 |
5.7 Управление снижением выбросов в атмосферу
НДТ-8. Предотвращение и снижение газовых выбросов, образующихся в помещениях содержания животных, в системе навозоудаления, путем использования комбинации методов, приведены в таблице 5.3.7.1. [54, 63]
Таблица 5.3.7.1 - Методы/оборудование для предотвращения и снижения газовых выбросов, образующихся при жизнедеятельности животных и в процессе технологического производства
Метод/оборудование |
Применимость |
|
1. Система контроля микроклиматом помещения: | ||
а |
реализация программы энергосбережения и энергоэффективности |
В основном применимы |
б |
использование систем управления энергией и энергоресурсами. |
Применима при использовании нового инновационного оборудования |
в |
Меры по значительной регенерации тепла и снижению его потребления: - значительные колебания между высокими и низкими климатическими температурами; - высокий КПД теплогенераторов; - эффективность системы использования вторичного тепла для обогрева здания; - переход на использование природного газа. Максимальное производство энергии за счет переработки отходов (навоза), которые имеют высокое содержание органических веществ |
Применимость может быть ограничена особенностями архитектурно-строительных решений здания* Применимо для предприятий, если установлено оборудование для получения газа из отходов и навоза** |
г |
Максимальное удовлетворение потребностей животных в оптимальных условиях микроклимата с помощью совместного использования систем отопления, вентиляции, охлаждения, водоснабжения, навозоудаления |
В основном применимы |
д |
Использование избыточного тепла для нагрева питьевой воды, технологической воды, отопления здания |
В основном применимы |
Источник: BREF (EU), 2015
Примечание: * Технология и оборудование по производству энергии из отходов приведена в разделе 7. ** Данный пункт приведен в редакции BREF (EU), 2015. Проработку процесса производства энергии из отходов, содержащие органические вещества провести не удалось в связи с недостаточным объемом информации по получению отходов, выработке энергии, утилизации. |
5.8 Управление снижением запаха
НДТ-9. В целях предотвращения и уменьшения выбросов запаха от комплексов и ферм, НДТ должны соответствовать плану управления выбросами запаха, в рамках системы экологического менеджмента (НДТ 1), внедряться и регулярно пересматриваться. [54, 63] Этот план включает в себя следующие элементы:
- протокол, содержащий соответствующие действия и сроки;
- протокол проведения мониторинга выбросов запаха;
- протокол по реагированию на выявленный неприятный запах;
- программы профилактики выбросов запаха и их ликвидации направленные на определение источника(ов), для контроля выбросов запаха, чтобы характеризовать вклад источников для осуществления ликвидации выбросов запаха и/или мер по их снижению;
- обзор предыдущих случаев выбросов запаха и средств защиты, и распространения сведений о случаях выбросов запаха. Связанный с этим мониторинг.
При установлении нормативов и контроля выбросов дурнопахнущих веществ в атмосферу необходимо руководствоваться ГОСТ 32673-2014 [23].
НДТ 9 применяется только в тех случаях, когда ожидаются выбросы запаха на социальные объекты и/или они уже произошли. В целях предотвращения и уменьшение образования запахов и распространения запахов от комплексов, ферм, НДТ 9 должно использовать комбинацию методов, приведенных в таблице 5.3.8.1.
Таблица 5.3.8.1 - Методы/оборудование для предотвращения и снижения запаха в процессе технологического производства
Возможные методы |
Применимость |
|
1 |
Обеспечить адекватное расстояние между комплексом, фермой и социальными объектами |
Не может быть вообще применимо к существующим фермам |
2. Использовать систему размещения, которая реализует один или сочетание следующих принципов: | ||
а |
- держать животных и поверхности сухими и чистыми (во избежание потери кормов); |
Применимы |
б |
- уменьшать эмитирующую поверхность навоза (использование металлических или пластиковых планок, каналы с уменьшенной наружной поверхностью навоза); |
В основном применимы* |
в |
- удаление навоза на внешнее хранилище; |
Удаление жидкого навоза путем промывки не приемлемо для свинокомплексов и ферм, расположенных близко к социальным объектам из-за запаха |
г |
- снижение температуры навоза (охлаждение жидкого навоза) и внутренней среды; |
Снижение температуры в помещении, расход воздуха и скорость не могут быть приемлемы в целях защиты животных |
д |
- уменьшение объема и скорости воздушного потока над поверхностью навоза; |
Не могут быть приемлемы в целях защиты животных |
е |
- содержание подстилки сухой и в аэробных условиях |
Может быть применимо при содержании на глубокой подстилке |
3. Оптимизировать условия выброса вытяжного воздуха из животноводческого помещения с помощью одного или сочетания следующих методов: | ||
а |
- увеличение высоты трубы отвода отработанного воздуха; |
В основном применимы** |
б |
- увеличение скорости вентиляции вертикальной вытяжки; |
В основном применимы*** |
в |
- эффективное размещение внешних барьеров для создания турбулентности выходящего потока воздуха (растительности); |
В основном применимы |
г |
- добавить крышку на дефлектор выходного отверстия расположенного в нижней части стены, чтобы отвести выходящий воздух к земле; |
В основном применимы |
д |
- диспергирование вытяжного воздуха в корпуса, которые отвернуты от социальных объектов; |
В основном применимы |
е |
- выровнять ось гребня здания с естественной вентиляцией перпендикулярно направлению господствующих ветров |
Выравнивание оси гребня не применяется для существующих предприятий. |
Примечание: * Конкретные технические характеристики, а также требования к оборудованию на данный момент не разработаны. ** Точных рекомендуемых характеристик высоты труб отвода отработанного воздуха указать не возможно. В разделе 7 предлагаются новые технологические решения. *** Точных рекомендуемых характеристик по скорости вентиляции отработанного воздуха вертикальной вытяжки указать не возможно. | ||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
5.9 Выбросы пыли
НДТ-10. Для уменьшения выбросов и концентрации пыли, содержащей органические вещества, микроорганизмы особенно при повышении температуры и влажности, для предотвращения заболеваемости обслуживающего персонала и животных, НДТ должны использовать один или комбинацию методов, приведенных в таблице 5.3.9.1. [30, 39, 63]
Таблица 5.3.9.1 - Методы/оборудование для предотвращения и снижения образования пыли в процессе технологического производства
Возможные методы |
Применимость |
|
1. Уменьшить образования пыли животными внутри помещения. Для этой цели, сочетание следующих методов может быть использовано: | ||
а |
использовать более грубый материал подстилки (длинная солома или древесные опилки, а не измельченная солома) |
Длинная солома не применяется в системах с жидким навозом |
б |
применение свежего наполнителя с техникой использования с низким количеством пыли (вручную) |
Как правило, применяется |
в |
применять систему неограниченного кормления |
Как правило, применяется |
г |
использовать влажные и гранулированные корма или добавлять масла и связующие вещества в сухой корм |
Как правило, применяется |
д |
оборудовать хранилища для сухих кормов, которые заполняются пневматически, сепараторами инородных частиц |
Как правило, применяется |
ж |
Проектирование и эксплуатация системы вентиляции с малой скоростью воздуха в помещении |
Применимость может быть ограничена из-за соображений защиты животных. |
2. Снизить концентрацию пыли внутри помещения путем применения одного из следующих методов: | ||
а |
мелкокапельное опрыскивание водой (затуманивание) |
Применимость может быть ограничено из-за ощущения животными снижения температуры во время затуманивания, в частности в чувствительные периоды жизни животного, и для холодного и влажного климата. Применимость может быть ограничена при применении твердого навоза в конце периода выращивания из-за высокого выброса аммиака. |
б |
ионизация |
Не может применяться на свиноводческих предприятиях по техническим и/или экономическим причинам. |
3. Очистка удаляемого воздуха системами очистки воздуха такими как: | ||
а |
Водосборник |
Применимо только на предприятиях с системой тоннельной вентиляции |
б |
Водяной скруббер |
Эта техника не может быть общеприменимой, из-за высокой стоимости реализации. Применимо только там, где существует централизованная система вентиляции |
в |
кислотный скруббер |
Только для помещений с жидким навозом. Необходима достаточная площадь вне животноводческого помещения для размещения пакетов с фильтрами. Эта техника не может быть общеприменимой, из-за высокой стоимости реализации. Применимо только там, где существует централизованная система вентиляции. |
г |
биоскруббер |
|
д |
двухфазная или трехфазная система очистки воздуха |
|
ж |
биофильтр |
|
Описание методов, дается в разделе 5. Этот НДТ вывод базируется на информации, представленной в разделе 3, 5 | ||
Источник: BREF (EU), 2015 |
5.10 Управление шумовым воздействием
НДТ-11. В целях предотвращения и для снижения уровня шума использовать мероприятия обеспечивающие соблюдение санитарно-гигиенических нормативов в рамках системы экологического менеджмента (НДТ 1), которая включает следующие элементы:
- протокол, содержащий соответствующие действия и сроки;
- протокол проведения мониторинга шума;
- протокол для принятия мер реагирования на выявленные случаи шума;
- программа снижения шума, разработанная, например, для выявления источника(ов) шума, для контроля выбросов шума, чтобы характеризовать вклад источников шума и для осуществления мер ликвидации и/или мер по снижению;
- обзор предыдущих случаев выбросов шума и средств защиты, и распространения сведений о случаях выбросов шума. [30, 39, 63]
НДТ 11 применяется только в тех случаях, когда ожидается шумовое воздействие на социальные объекты и/или оно уже произошло. Этот вывод НДТ базируется на информации, представленной в разделе 3.
5.11 Управление системой контроля ключевых параметров процессов производства
Мониторинг ключевых параметров процессов производства [30, 39, 63]
НДТ-12. Контроль ключевых параметров технологического процесса на предприятиях (давление, температура, влажность, количество загрязнений, прочие ключевые индикаторы согласно техническим регламентам предприятия).
НДТ-13. Контроль и измерение выбросов в атмосферу (, , пыль).
НДТ-14. Контроль и измерение сбросов в воду (ХПК, БПК, взвешенные вещества, общий азот, рН, электропроводность).
НДТ-15. Регулярный контроль и оценка распространения дурнопахнущих газов из соответствующих источников.
5.12 Управление системой обращения с отходами
НДТ-16. Снижение образования отходов, переработка и использование путем применения комбинации методов/процессов приведенных в таблице 5.3.12.1. [30, 39, 63]
Таблица 5.3.12.1 - Методы/оборудование для снижения образования отходов, хранение, подготовка и переработка
Метод/оборудование |
Применимость |
|
а |
Раздельный сбор различных видов отходов (включая разделение и классификацию отходов по степени опасности) |
В основном применимо |
б |
Объединение подходящих видов (фракций) для получения продуктов, которые могут лучше использоваться |
В основном применимо |
в |
Предварительная обработка отходов перед хранением, переработкой и использованием |
В основном применимо |
г |
Выработка энергии на месте или вне предприятия из навоза с высоким содержанием горючих органических веществ |
Применимость зависит от доступности установок по переработки навоза |
д |
Предварительная обработка и подготовка навоза перед переработкой |
Применимо |
Источник: BREF (EU), 2015 |
Описание методов
Методы очистки сточных вод
Незагрязненную атмосферную воду с крыш и дорог можно, сбрасывать на местный рельеф, в сточные канавы или главные выводные коллекторы. Наиболее эффективный вариант возможности повторного использования собираемых и отдельно накапливаемых сточных вод (промывочные цели, резервуар для пожаротушения), если они не представляют угрозу для биобезопасности. Атмосферная вода из не накрытых выгульных дворов, открытых кормовых (нагульных) площадей, мест, где складируется навоз, должна быть собрана и очищена. [39, 63]
При определении размеров складских мощностей для хранения жидкого навоза и навозных стоков, объем атмосферной воды, берущийся в расчет, должен соответствовать объему и размеру соответствующих участков за вычетом потерь при испарении.
Экологическая польза. Сбор и очистка сточной воды до того, как она поступит в водоем, предотвращает загрязнение воды. Однако необходимо учитывать, что хранение отдельно собранной незагрязненной дождевой воды в течение длительно времени может быть проблематичным из-за биологической активности в хранимой воде и неприятного запаха. Она также может быть опасна для здоровья животных и персонала.
Технические аспекты применения. Строительство соответствующих отдельных водосборных и дренажных систем для разделения незагрязненной воды может не подходить действующим хозяйствам из-за высокой стоимости.
Повторное использование незагрязненной дождевой воды для уборки подходит для новых и модернизируемых хозяйств. В некоторых регионах нет необходимости собирать такую воду, и собираемые объемы могут превышать потребности. Также может потребоваться, чтобы собираемая вода хранилась в отапливаемых сооружениях зимой.
Экономика. Совокупные ежегодные затраты свиноводческого хозяйства (при амортизационном сроке 20 лет) на сооружение дополнительных навесов над грязными забетонированными участками и отвод чистой воды составляют 1820 евро (евро 45/ крыши=0,88). [30, 39, 63]
Перспектива внедрения данной технологии. Использование сточных вод при обработке жидкого навоза является более эффективной так как требуется меньший объем хранилища и меньше времени и затрат на разбрасывание навоза. Предотвращение поступления дополнительных объемов осадков наиболее рентабельно в регионах с высоким уровнем осадков. Описанные технологии широко применяются. [30, 39, 63].
Очистка слегка загрязненной воды растениями может уменьшить концентрацию загрязняющих веществ, если уничтожить патогены до того, как они попадут в естественные поверхностные или грунтовые воды. Растения поглощают некоторые нутриенты и тяжелые металлы, что предотвращает их попадание в естественную экосистему. Методы и механизмы очистки/самоочищения болотной экосистемы, просты и эффективны.
Сбросной канал - мелкий задернованный канал, вырытый для сбора сточной воды, по которому вода медленно стекает по склону. Проходя по каналу, вода фильтруется, поскольку дерн может отфильтровывать взвешенные наносы, а также поглощать нутриенты. Часто вдоль канала строятся защитные дамбы (чековые валики), чтобы увеличь полезный объем и замедлить прохождение воды.
Пруд-отстойник - предназначен для того, чтобы взвешенные твердые частицы в сточной воде оседали. Вода в пруду накапливается и биологически очищается. Однако пруд удаляет избыточные отложения, но не может полностью очистить сточную воду, поэтому пруд используется в качестве предварительной очистки сточной воды. Сточная вода поступает в пруд после очистки в сбросном канале. Пруды время от времени нужно обезиливать.
Сконструированная болотная экосистема - это сконструированный полунатуральный участок земли, который обычно включает в себя рассадочные гряды специальных растений, таких как камыш (Phragmites spp) и каналы с гравийной (галечной) засыпкой. Она повторяет естественную систему прудов и болот, где последовательное увеличение глубины благоприятствует разнообразной флоре и фауне. Они обладают способностью очищать размываемые сточные воды (устраняют биохимическую потребность в кислороде и нутриенты, задерживают отложения). Сконструированная болотная система прекрасно очищает сточные воды, но требует пространства.
Поглощающий (дренажный колодец) - применяется там, где почва достаточно проницаемая и уровень грунтовых вод достаточно низкий. Очищаемая вода должна иметь очень низкую концентрацию загрязняющих веществ, поскольку сточная вода в поглощающем колодце просачивается сквозь окружающую почву выше уровня грунтовых вод. Почва является средой, в которой происходит биологическая очистка сточной воды, а очищенная вода далее попадает в грунтовые воды.
Разделение сильно загрязненных фракций от незначительно загрязненных в сточной воде перед последующей очисткой осуществляется в специализированной системе первого смыва (при утечках из хранилищ). Для высококонцентрированной фракции характерны высокая концентрация органических загрязняющих веществ (химические, биохимические вещества, взвешенные твердые частицы) и небольшие объемы. Кроме этой фракции может встречаться больший объем незначительно загрязненных стоков. Эти две фракции могут быть физически отделены в специализированной "системе первого смыва".
Система первого смыва - состоит из ямы с кирпичной кладкой с тонкой перегородкой посередине. Сточная вода поступает в систему через впускное устройство с отходом. Сильно загрязненная фракция оседает в первом отделении. Из первого отделения эта фракция сбрасывается в отдельный накопитель. Незначительно загрязненная фракция оседает во втором отделении. Из второго отделения эта фракция сбрасывается через выходное отверстие для последующей биологической очистки одним из выше описанным методом. Фракции не могут поступать из одного отделения в другое.
Экологическая польза. Эти системы эффективно улучшают качество воды благодаря одновременной биологической и физической очистки, задерживанию содержащих нутриенты и тяжелые металлы отложений, контролируемому поглощению растениями некоторых нутриентов. Таким образом, уменьшается концентрация загрязняющих веществ благодаря вымыванию нутриенты не попадают в почву, грунтовые и/или поверхностные воды.
Характеристика экологичности и рабочие данные. Длинный сбросной канал (70 м и длиннее) задерживает и осаждает взвешенные твердые частицы. Оптимальные параметры: уклон 5°, только пологая кривая и не слишком крутые обрывы (соотношение 1:3). Желателен укоренившийся травостой, чтобы вода не застаивалась.
Объем сбросного канала рассчитывается путем умножения площади, которую нужно осушить на 12 (равен количеству осадков т.е. 12 мм). Необходимо возрастающее количество защитных дамб вдоль сбросного канала для повышения уклона (1 дамба каждые 25 м для уклона 2°).
Пруды - относительно глубокие водоемы с мелкой кромкой. Растительность по краю способствует задерживанию наносов, созданию среды обитания животных, растений и безопасности. Наносы (тяжелые металлы) оседают на дне.
Конструируемые болотные экосистемы - специально затопленные участки разной глубины, предназначенные для того, чтобы смоделировать естественные болота. Это различные по глубине и характеру рельефа каналы или пруды с мелководными участками с водной или надводной растительностью (заросли камыша). Глубокий пруд всегда первый, а мелкота кромки болота может достигать 10 см. Существуют 2 основных типа конструируемых камышовых зарослей: с вертикальным течением и горизонтальным течением, однако оба типа могут быть объединены. Камышовые заросли предназначены для обогащения сточных вод кислородом и освобождения от любых загрязняющих веществ.
Эффективность выведения азота, по сообщениям [30, 39, 63], составляет 20-60%, но может достигать 90% при присутствии плавающих водных макрофитов. Биохимический процесс распада азотистых соединений (денитрификация) - самый важный способ выведения азота, в то время как абсорбция в твердом состоянии является главным механизмом выведения фосфора.
При расчете размеров поглощающих колодцев следует исходить из максимального притока воды, наибольшей скорости просачивания в почву, систему размещать на более низком уровне. При выборе системы следует учитывать ряд переменных: включая угол склона, прогнозируемый уровень осадков, скорость просачивания в почву и наличие свободного пространства.
Технические аспекты применения. Очистка сточных вод общеприменима. Но то, каким способом предприятие будет очищать сточные воды, зависит от месторасположения. Всегда нужно заботиться о биобезопасности, когда сточная вода храниться раздельно до и после очистки. Для систем, очищающих сточные воды с низкой концентрацией загрязняющих веществ, необходима свободная земля. Они не должны быть расположены близко к природным территориям, важным с экологической точки зрения, чтобы не нарушить существующее биоразнообразие. Такие пруды возводятся для хранения воды и обычно не выстилаются. Их следует размещать на водонепроницаемом глубоком участке, предпочтительно с уровнем содержания глины не менее 20%. Обычно такие системы выдерживают значительные ежедневные и сезонные колебания концентрации загрязняющих веществ, что делает их подходящими для разнообразных местоположений и погодных условий. В холодном климате, например в северной Европе, описываемые системы работают лишь определенное количество времени в году, например в вегетационный период. По этой причине необходима параллельная система очистки (или резервуар для сбора и хранения воды зимой).
Экономика. Затраты различны в зависимости от характеристик участка, но ориентировочная стоимость для обычного узкого сливного канала в Европе 6,00 евро на метр. Сконструированные болотные системы, при условии подходящей почвы, требуют выемки грунта, ограждений, ворот, плотин (запруд) и оплаты профессионалам. Ориентировочная стоимость, основанная на расчетных параметрах, указанных в британском руководстве по возведению устойчивых дренажных систем, может составлять 0,9-1,1 евро на непроницаемого осушаемого участка, для сконструированных болотных систем большего размера стоимость, вероятно, будет меньшей. На возведение сконструированной болотной системы для очистки и разжижения воды площадью в 22005 в Великобритании было потрачено 70000 евро. Стоимость разделительной системы может зависеть от типа, размеров и т.д. Требуется (включая баки с вентиляционным отверстием, выгребные ямы, участок) около 750 евро. Общая стоимость и стоимость возведения 1500-2500 евро. [30, 39, 63]
Перспективы внедрения данной технологии. Данные системы позволяют естественным образом очищать незначительно загрязненные сточные воды, поступающие из разных источников с различными типами загрязнения. Регенерируемая биомасса может широко применяться (субстрат для биогаза или производства биоэтанола). Их легче возводить, чем трубные системы, они требуют незначительного обслуживания и легко регулируются.
Сконструированные или естественные болотные системы широко используются по всему миру для очистки различных сточных вод, в основном это размытые стоки с обычной биохимической потребностью в кислороде из расчета на 5 дней в 100-250 мг/л. Биохимическая потребность в кислороде из расчета на 5 дней в животноводческих стоках может быть значительно выше. В некоторых странах ЕС (в Австрии), таким способом очищаются исключительно дождевые стоки. [30, 39, 63].
Использование сточной воды в оросительных системах. Сточные воды включают в себя всю воду, поступающую из хозяйств, которая содержит воду, оставшуюся после уборки сооружений, и сточную воду со скотного двора. Уровень биохимической потребности в кислороде в сточной воде, как правило, высок (1000-5000 мг/л). Ирригация применяется с целью отвода сточной воды на поля, если имеющаяся земля для этого подходит. Такие же ограничения распространяются и на разбрасывание жидкого навоза.
При этой технологии могут использоваться отстойные резервуары или пруды-отстойники для сбора сточной воды перед закачкой на поля. Частички можно осадить для предотвращения засорения системы, или твердые частички можно удалить механически. Эту фракцию нужно разбросать. Сточная вода закачивается из накопителя в трубопровод и поступает в дождевальную установку или самоходную дождевую машину, которые разбрызгивают воду на поля. Разбрызгивать воду также можно с помощью инжектора с пульсирующей струей (Раздел 2, 4), танкера, или инжектора со шлангом.
Достигаемая экологическая польза. Преимуществом данной системы считается предотвращение попадания сточной воды в канализационную систему или поверхностные воды. Однако, при орошении нужно учитывать потребность орошаемой земли в воде и придерживаться общепринятых правил разбрасывания отходов (Раздел 2, 3, 4). При использовании данной системы необходимо иметь достаточное количество земли. Важно во время разбрызгивания учитывать присутствие неприятного запаха, поэтому должны приниматься во внимание погодные и почвенные условия.
Характеристика экологичности и рабочие данные. Ирригационные системы используют подходящие цистерны или выкопанные в земле резервуары для сбора и отстаивания жидкостей. Для разбрызгивания жидкостей на поля они используют электрический насос, трубопровод малого диаметра и дождевальные установки (до 5 мм в час) или небольшую самоходную дождевую машину (до 50 или 5 мм на шаг машины). Период хранения будет зависеть от угрозы загрязнения сточными водами при разбрызгивании.
Если объем накапливаемой воды превышает полезный объем системы (в случае сильных осадков), система требует аварийного водосброса. Насос должен соответствовать давлению, зависящему от расстояния, на котором находится дождевальная установка. Объем может быть различным.
Технические аспекты применения. Предпочтительно, чтобы к хозяйству примыкало достаточно земли, тогда не нужен длинный трубопровод. Дождевальную установку нужно регулярно передвигать во избежание загрязнения почвы. Систему нужно регулярно обслуживать для предотвращения засора труб и скапливания неприятного запаха в системе. Такая система всегда слабо нагружаема.
Перспективы внедрения данной технологии. Отдельная от сточных вод обработка жидкого навоза дает больше маневренности, т.е. требуется меньший объем хранилища и меньше времени и затрат на разбрасывание навоза. Эта технология широко применяется в Великобритании. [30, 39, 63]
Принципы кормления свиней, способствующие снижению выделяемого азота и фосфора
К основным принципам кормления свиней, способствующим снижению количества выделяемого животными азота и фосфора относятся следующие:
1. Уменьшить уровень сырого белка, составляя рацион из расчета потребностей свиньи в энергии, включить в рацион легко усваиваемые аминокислоты. Это позволит животным реализовать свой потенциал роста и продуктивности, благодаря максимальной скорости синтеза протеина. Важно отслеживать количество незаменимых аминокислот, избегая избытка и недостатка. Не сбалансированные в соответствии с потребностями животного рационы не обеспечивают организм достаточным количеством необходимых питательных веществ. В таких рационах наблюдается переизбыток питательных веществ, которые не соответствуют физиологическим потребностям организма, что приводит к увеличению уровня выделяемый свиньями веществ в окружающую среду. [30, 39, 63]
2. Составлять рацион в соответствии с физиологическим состоянием и уровнем продуктивности свиней (азот и фосфор). Потребности животного в разные периода роста, а также физиологического состояния, различны. Следовательно, правильное составление рациона в соответствии с потребностями конкретного животного является общепринятым методом уменьшения количества элементов выделяемых животным (многоэтапное кормление).
3. Улучшать качество кормов за счет:
- применения низких уровней сырого белка, используя синтетические аминокислоты и включения сопутствующие компоненты в рационах с низким содержанием сырого белка и аминокислот (азот);
- применения низких уровней фосфора, включения фитазы для повышения усвояемости или ввода усваиваемых неорганических пищевых фосфатов (фосфор);
- использования других разрешенных пищевых добавок, включая зоотехнические добавки, которые уменьшают выделение азота в окружающую среду (экологические последствия животноводства;
- повышенного использования очень легко усваиваемых компонентов кормов (азот и фосфор).
Достигаемая экологическая польза. Значительное сокращение уровней азота и фосфора, выделяемых животными, может быть достигнуто за счет ограничения излишнего потребления питательных веществ или улучшения эффективности усвоения этих питательных веществ животными. Сокращение уровня выделяемых свиньями элементов приводит к сокращению выбросов животноводческих предприятий, что в дальнейшем улучшает этапы производственного процесса и делает его более экологически чистым. [30, 39, 63]
Стандартные уровни N и , выделяемые свиньями приведены в таблице 5.4.2.1.
Таблица 5.4.2.1 - Стандартные уровни выделения свиньями N и в Германии, Финляндии и Франции
|
N (кг/год) |
(кг/год) |
||||
Германия |
Финляндия |
Франция |
Германия |
Финляндия |
Франция |
|
Отъемыши |
4,3 |
ИО |
4,03 |
2,3 |
ИО |
2,02 |
Молодняк в период роста, Свиньи на откорме |
13,0 |
ИО |
13,7 |
6,3 |
ИО |
6,30 |
Хряки, Свиноматки |
27-36 |
20,3-29,3 |
24,6 |
14-19 |
16,7 |
14 |
ИО - информация отсутствует Данные за год рассчитывались для типичного числа производственных циклов в год, равного 6,5 для поросят-отъемышей и 3 для свиней на откорме. | ||||||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
В сравнении со стандартными уровнями, приведенными в таблице 5.4.1 наблюдается снижение от 4% до 30% уровня азота/фосфора за счет рационального кормления в зависимости от применяемой технологии и группы животного. [30, 39, 63]
По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "в таблице 5.4.1" следует читать "в таблице 5.4.2.1"
В таблице 5.4.2.2 приведено влияние рационального кормления на уровень выделяемого свиньями азота, фосфора и калия.
На выброс аммиака значительное воздействие оказывает применение различных методов рационального кормления. Поэтому при кормлении свиней различными методами необходимо учитывать их аддитивное воздействие. [30, 39, 63]
Так, при выращивании молодняка в период роста и взрослых свиней на заключительном откорме можно добиться сокращения выбросов аммиака до 69% благодаря следующим мерам:
- снижение сырого белка в сочетании с добавление аминокислот;
- выделение аммиака не с мочой, а с испражнениями при добавлении в рацион сбраживаемых углеводов;
- снижение pH мочи при добавлении в рацион окисляющих солей;
- снижение pH испражнений при добавлении в рацион сбраживаемых углеводов.
Программы обучения специалистов предприятий. Практически в каждой стране существуют программы по информированию специалистов предприятий о методах рационального кормления. Стандарты кормления знакомят специалистов предприятий с требованиями кормления для эффективного производства, принимая во внимание здоровье животных и необходимость защиты окружающей среды. [30, 39, 59, 63]
В регионах, где интенсивное животноводство оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, соответствующие структурные подразделения свиноводческих предприятий должны вести учет применяемых азота и фосфатов, отслеживать уровни используемых и выбрасываемых элементов.
Таблица 5.4.2.2 - Влияние рационального кормления на уровень выделения свиньями азота, фосфора и калия
|
Рацион/параметры |
N (кг/год) |
P (кг/год) |
К (кг/год) |
|||
Стандартное кормлен. |
2-х этапное кормлен. |
Стандартное кормлен. |
2-х этапное кормлен. |
Стандартное кормлен. |
2-х этапное кормлен. |
||
Свиноматки |
2 этапа: СБ (сырой белок) 14% супоросные 16,5% холостые 1200 кг корма/год |
24,60 |
20,40 |
6,11 |
4,80 |
9,08 |
8,00 |
Поросята-отъемыши (8-30 кг) |
2 этапа: СБ 20% (1 этап) 18% (2 этап) Затраты корма на единицу продукции (ЗКЕП): 1,74 кг |
4,03 |
3,64 |
0,91 |
0,72 |
2,02 |
1,89 |
Свиньи на откорме (30-112 кг) |
2 этапа: СБ 16,5% молодняк в период роста 15% взрослые на заключ откорме ЗКЕП: 2,86 кг (+0,006 на каждый кг, если вес свыше 112 кг) |
13,68 |
11,37 |
2,76 |
1,89 |
5,52 |
4,82 |
На каждый последующий кг |
Не применимо |
0,20 |
0,18 |
0,05 |
0,03 |
0,08 |
0,08 |
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Мониторинг потребления и выбросов элементов
Оценка выделения элементов из жидкого навоза на основе характеристики кормов
Поскольку выброс элементов тесно связан с потреблением питательных веществ, его следует рассчитывать на основе характеристик кормов в связи с содержанием в них минеральных веществ. [63]
Для расчета применяют уравнения регрессионной зависимости, приведенные в таблице 5.4.2.3. Если система кормления отличается от требований по кормлению, то можно рассчитать реальный уровень выделения элементов.
Экономика. Колебание цен на зерно значительно оказывает влияние на сбалансированность рациона по содержанию белка. При снижении цен на зерно увеличивается ввод злаковых культур в рацион и снижается ввод синтетических, что влияет на стоимость рационов и программ кормления. При повышении цен на зерно увеличивается применение синтетических веществ в рационы, что значительно повышает стоимость рационов. Следует отметить, что стоимость и доступность мероприятий по регулированию кормления зависит от местных преимуществ (возможности возделывания зерновых культур), от наличия земли, под внесение навоза, от рыночной цены кормов с высоким содержание белка. Высокие цены на корма с высоким содержанием белка делают привлекательными методы рационального кормления, так же как и растущая доступность синтетических аминокислот. [30, 39, 59, 63]
Таблица 5.4.2.3 - Регрессионная зависимость, используемая в Бельгии-Фландрии для расчета реального уровня выделения элементов
|
Выделение N (кг/год) |
Выделение (кг/год) |
Поросята-отъемыши весом 7-20 кг |
Y=0,10 X - 1,322 |
Y=1,65 X - 0,819 |
Др. свиньи весом 20-110 кг |
Y=0,13 X - 3,046 |
Y=1,94 X - 1,698 |
Др. свиньи весом более 110 кг |
Y=0,133 X - 0,2208 |
Y=1,8503 X + 0,344 |
Свиноматки, включая поросят весом менее 7 кг |
Y=0,133 X - 0,2208 |
Y=1,8503 X + 0,344 |
Хряки |
Y=0,133 X - 0,2208 |
Y=1,8503 X + 0,344 |
Y=Производство (кг) N и каждым животным каждый год X=Потребление (кг) сырого белка и фосфора каждым животным каждый год | ||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Метод многоэтапного кормления свиней
Многоэтапное кормление свиней подразумевает последовательное скармливание свиньям весом от 25 кг и до 110 кг (убойный вес) от 2 до 5 видов корма. Программы кормления в разных странах различны. Двух этапная программа кормления (25-60 кг и 60-110 кг) достаточно хорошо проработана, но может быть в дальнейшем доработана с учетом экологических и экономических факторов. Итальянские программы кормления существенно отличаются от программ других европейских стран, так как рассчитаны на значительно больший убойный вес (140-150 кг). [30, 39, 63]
Многоэтапное кормление также подразумевает кормление свиней комбикормами, которые соответствуют потребностям свиней в аминокислотах, минеральных веществах и в энергии. Это достигается за счет регулярного смешивания высоко питательных и малопитательных кормов, в соответствии с содержанием питательных веществ в кормах и в зависимости от живой массы животных. Многоэтапное кормление позволяет подбирать питательный состав, наиболее соответствующий потребностям животного в питательных веществах.
Межсредовое загрязнение (влияние качества и количества корма на выход навоза, содержание элементов)
Более низкое содержание элементов в навозе приводит к более низкому уровню выбросов при внесении в почву, но при этом увеличивается использование минеральных удобрений в тех случаях, когда потребность сельскохозяйственной культуры в питательных веществах не может быть удовлетворена исключительно за счет навоза.
Характеристика метода многоэтапного кормления свиней и его экологичность
Рацион подбирается для каждой половозрастной группы:
- для поросят-отъемышей (менее 30 кг живого веса),
- молодняка в период роста (от 30 до 60 кг живого веса)
- для взрослых свиней на откорме (от 60 до 112 кг живого веса).
В некоторых случаях разрабатывается рацион для поросят-отъемышей (1 возрастной период, 8-12 кг) и более старших (2 возрастной период, свыше 12 кг). [30, 39, 63]
Поэтапное кормление свиноматок предусматривает 2 различных рациона: один в период лактации, другой во время супоросности. Такая дифференциация достаточно хорошо проработана в странах Европы. В некоторых случаях специальный рацион предусматривается перед опоросом. [30, 39, 59, 63]
Таблица 5.4.3.1 - Возможное сокращение выбросов аммиака при подборе содержания сырого белка (СБ) в рационе
Технологии кормления |
Возможное сокращение* (%) |
Примечания |
Многоэтапное кормление (2 этапа) |
Вплоть до 10 |
Подбор в период с первичного кормления до заключительного откорма (от 18 до 15% СБ) |
Многоэтапное кормление (3-4 этапа) |
Вплоть до 20 |
Подбор каждые несколько недель; от 18 до 13% СБ с уравновешиванием незаменимыми аминокислотами (лизин, метионин) |
Многоэтапное кормление плюс уравновешивание аминокислотами |
Вплоть до 40 |
Ежедневный подбор; от 18 до 13% СБ от 18 до 13% СБ с уравновешиванием незаменимыми аминокислотами (лизин, метионин) |
* По сравнению с не многоэтапным кормлением с 18% содержанием сырого белка Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
В таблице 5.4.3.1 приведено возможное сокращение выбросов аммиака при применении многоэтапного кормления для различных технологий кормления и рационов.
Примеры снижения уровня выделяемого свиньями азота при применении двухэтапного кормления в сочетании с рационом с низким содержанием белка, применяемого во Франции и Германии, приведены в таблице 5.4.3.2.
Трехэтапное кормление молодняка в период роста и взрослых свиней на откорме может уменьшить выделение N на 16% по сравнению с одноэтапным кормлением. Эксперимент проведенный в Великобритании по пятиэтапному кормлению рационом с низким содержанием СБ/ПЭ (сырой белок/переваримой энергии) для откорма молодняка в период роста, взрослых свиней на заключительном откорме отражает устойчивую тенденцию к сокращению уровня азота и аммония-N в жидком навозе по сравнению с уровнями при применении технологии двухэтапного промышленного кормления. [63]
Сокращение выбросов до 5% и выбросов растворимого Р до 10% подтверждает эффективность данного метода в Великобритании. Исследования, проведенные в промышленных условиях показали эффективность многоэтапного кормления с ежедневным подбором рациона для откорма свиней на щелевом полу (и на соломенной подстилке) в сравнении с одноэтапным кормлением.
Рацион при многоэтапном кормлении подбирался так, чтобы общее соотношение лизина и переваримой энергии соответствовало потребностям свиней в зависимости от живого веса, в то время как одноэтапное кормление соответствовало потребностям свиней живым весом 70 кг (18,5% СБ). Не обнаружено значительного влияния на выброс пыли и аммиака, количество и состав жидкого навоза при применении данного рациона.
Таблица 5.4.3.2 - Снижение уровня выделяемого свиньями азота при двух этапном кормлении по сравнению с одноэтапным
|
Источник |
Рацион/ Характеристики |
Снижение выделяемого N (%) |
Поросята-отъемыши |
Франция CORPEN 1 |
2 этапа: СБ 20% (1 этап); 18% (2 этап) |
9 |
Франция CORPEN 2 |
2 этапа: СБ 20% (1 этап); 17% (2 этап) |
18 |
|
Свиньи на откорме |
Франция CORPEN 1 |
2 этапа: СБ 16,5% (молодняк в период роста); 15% (взрослые на заключительном откорме) |
17 |
Франция CORPEN 2 |
2 этапа: СБ 15,5% (молодняк в период роста); 13% (взрослые на заключительном откорме) |
30 |
|
Германия RAM |
2 этапа: СБ 17,0% (Крупная Белая менее 60 кг); 14,0% (Крупная Белая свыше 60 кг) |
19 |
|
Свиноматки |
Франция CORPEN 1 |
2 этапа: СБ 16,5% (лактационный период); 14,0% (беременность) |
17 |
Франция CORPEN 2 |
2 этапа: СБ 16,0% (лактационный период); 12,0% (беременность) |
27 |
|
Германия RAM |
2 этапа: СБ 16,5% (лактационный период); 14,0% (беременность) |
19-22 |
|
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Изменения параметров, наблюдаемые при применении двухэтапного и пятиэтапного кормления представлены в таблице 5.4.3.3.
Таблица 5.4.3.3 - Влияние многоэтапного кормления на выделение азота и фосфора при откорме свиней
|
Операционные и динамические параметры |
|
Технология кормления* |
2 этапа |
5 этапов |
Этапы |
Этап 1: 25-60 кг Этап 2: 60-110 кг |
Этап 1: 30-40 кг Этап 2: 40-60 кг Этап 3: 60-80 кг Этап 4: 80-100 кг Этап 5: 100-110 кг |
Выделяемые элементы | ||
Общее кол-во азота** (кг/год) |
7,8 |
7,35 |
Выделяемое к-во азота (кг N/ навоза) |
~5,2 |
4,9 |
Общее кол-во (кг/год) |
4,8 |
4,5 |
Выделяемое к-во ( навоза) |
~3,2 |
~3,0 |
Кол-во навоза () |
1,5 с 7,5% |
|
Показатели продуктивности и (физиологического) состояния свиней | ||
Потребление корма (кг/день) |
2,15 (2,1-2,3) |
|
Среднесуточный прирост (гр/день) |
720 (650-850) |
|
Эффективность использования кормов (кг прироста/кг корма) |
0,34 (0,31-0,37) |
|
Период откорма (день) |
125 (110-140) |
|
Кол-во животных на 1 место каждый день |
2,8 (2,5-3) |
|
* Программы кормления с обогащением аминокислотами + добавление бензойной кислоты. Добавление фитазы и неорганического Р ** За вычетом потерь при содержании в помещениях и на пастбищах | ||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Выделение элементов при применении многоэтапного кормления свиноматок во время супоросности и перед опоросом, а также рациона с низким содержанием сырого протеина, обогащенного аминокислотами, представлено в таблице 5.4.3.4.
Таблица 5.4.3.4 - Влияние многоэтапного кормления с добавлением аминокислот и фитазы на выделение свиноматками и поросятами-отъемышами азота и фосфора
|
Операционные и динамические параметры |
||
|
Свиноматки |
Отъемыши |
|
Технология кормления |
Супоросные свиноматки: этапное кормление с добавлением аминокислот, фитазы и неорганического Р |
Лактирующие свиноматки: 1-этапное кормление с добавлением аминокислот, фитазы и неорганического Р |
Этапное кормление с добавлением аминокислот, бензойной кислоты, НПС (некрахмалистые полисахариды) энзимов, фитазы и неорганического Р |
Этапы |
Этап 1: с 1 дня по 84 день Этап 2: с 85 дня по 115 день и для холостых свиноматок |
Этап 1: ~25 дней (21-28) |
Этап 1: 8-20 кг Этап 2: 20-30 кг |
Выделяемые элементы | |||
Общее кол-во азота** (кг/год) |
18 (17,2-18,4)*** |
1,5 (1,4-1,6) |
|
Выделяемое к-во азота (кг N/ навоза) |
~4,5 (4,3-4,6)*** |
~2,5 (2,3-2,7) |
|
Общее кол-во (кг/год) |
12,4 (11,2-13,6) |
2,2 |
|
Выделяемое к-во ( навоза) |
~3,1 (2,8-3,4) |
~3,7 |
|
Кол-во навоза () |
4 (3,6-7,7) с 4% |
0,6 (0,5-1,1) |
|
Показатели продуктивности и (физиологического) состояния свиней | |||
Потребление корма |
2,8 (2,5-3,1) (кг/день) |
6,5 (3,5-7) |
0,8 (0,65-0,9) |
Среднесуточный прирост (гр/день) |
- |
- |
500 (450-550) |
Эффективность использования кормов (кг прироста/кг корма) |
0,25 (0,23-0,28) |
0,25 (0,23-0,28) |
0,6 (0,5-0,65) |
Период откорма (день) |
115 |
25 (21-25) |
47 (41-48) |
Кол-во опоросов или животных на каждое место каждый год |
2,3 |
2,3 |
6,7 (5-7) |
** За вычетом потерь при содержании в помещении, на пастбище *** Показатель относится к свиноматкам (с 22 поросятами весом 8 кг) деления на периоды (подсосная, супоросная, холостая) | |||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Технология двухэтапного кормление с уменьшенным уровнем содержания фосфора, принятая во Франции, по сравнению с одноэтапным кормлением сокращает потребление и выделение Р на 19 и 28% соответственно на каждую товарную свинью (0-115 кг). [30, 39, 63]
Технические аспекты применения. Многоэтапное кормление широко применяется в свиноводстве многих стран мира, а так же Российской Федерации.
Для откорма больших групп свиней кормление, состоящее из пяти или более этапов, может не подходить из-за значительных различий в живой массе животных в пределах группы, которые могут не соответствовать контрольному весу в начале и конце откорма.
Экономика. При переходе от одноэтапного кормления к двухэтапному могут потребоваться дополнительные затраты на расширение складских мощностей. В связи с тем, что количество этапов возрастает, при внедрении данной технологии могут потребоваться значительные дополнительные затраты на приспособления для хранения, смешивания и распределения кормов, дозаторы, конвейеры и т.д., Такие вложения не могут позволить хозяйства имеющие небольшие размеры. Так, в Дании данная технология считается неподходящей для ферм с поголовьем свиней, не превышающим 1300 голов. [30, 39, 63]
Сообщается, что дополнительные затраты на одно станкоместо в Испании составляют 0,7-1,02 евро в год или 2,4-4,0 евро на тонну продукции при двухэтапном кормлении (1 этап для свиней весом 20-60 кг, 2 этап для свиней на заключительном откорме весом 60-100 кг). Проведенные в Великобритании исследования выявили, что при многоэтапном откорме с ежедневным подбором рациона происходит увеличение затрат на полный цикл производства (евро на кг убойного веса) приблизительно на 2% при сравнении с одноэтапным кормлением (брались в расчет переменные и фиксированные затраты). [30, 39, 63]
Перспективы внедрения данной технологии. Многоэтапное кормление является экономичным средством для снижения выделения элементов при откорме свиней и может быть внедрено в кратчайшие сроки. Это отработанная технология, широко применяемая в Европейском Союзе. [30, 39, 63]
Методы эффективного использования энергии
Меры по улучшению эффективности использования энергии включают применяемые системы организации и управления производственными процессами, а также выбор и применение соответствующего оборудования и устройства животноводческих помещений. Меры по снижению уровня потребления энергии, которые способствуют уменьшению ежегодных эксплуатационных расходов. [30, 39, 59, 63]
Возможности экономии энергии:
1. отопление,
2. вентиляция,
3. освещение,
4. прочие расходы (приготовления и раздачи кормов).
Факторы, влияющие на температуру воздуха в помещении:
- выход тепла от животных, в зависимости от их веса и плотности поголовья;
- выделение тепла от оборудования (газовый обогреватель, лампы, тепловые маты для поросят, входное освещение и солнечная радиация);
- интенсивность вентиляции;
- тепло, поглощаемое воздухом в помещении, в том числе путем создания требуемой воздушно-влажностной среды и орошения водой;
- тепло используемое для испарения воды из поилок, кормушек, пролитой воды и мочи;
- потери тепла через стены, кровлю и пол;
- наличие деревьев с теневым эффектом (в теплом климате);
- внешняя температура.
Контроль интенсивности вентиляции - это самый простой способ контроля температуры в животноводческом помещении. Меры по экономии энергии имеют непосредственное отношение к вентиляции животноводческих помещений.
Системы вентиляции должны быть сконструированы так, чтобы удалять дополнительное тепло в теплые летние месяцы при максимально возможной плотности поголовья, а также иметь возможность обеспечить минимальную кратность воздухообмена в холодные зимние месяцы при низкой плотности поголовья. Для соблюдения условий жизни животных, минимальная интенсивность вентиляции должна быть достаточной, чтобы обеспечить приток свежего воздуха, достаточную влажность воздуха для удаления нежелательных газов.
Достигнутая экономия энергии является значительной, при достаточном уровне вентиляции. В свинарниках, ежегодные средние потери, связанные с обновлением воздуха, составляют около 75% от общих потерь тепла. Плохая регулировка или управление уровнем вентиляции могут привести к значительным потерям энергии. [63]
Потребление электроэнергии может быть значительно уменьшено, если помещения оборудованы естественной вентиляцией, а не системами принудительной вентиляции. Однако, это не всегда возможно.
Значительное количество энергии расходуется на освещение животноводческих помещений. Система освещения должна быть предназначена для удовлетворения потребностей животного в отношении его надлежащих условий содержания и здоровья, а также обеспечивать хорошие рабочие условия труда.
Для удовлетворения потребностей животных должна быть обеспечена минимальная интенсивность света, в зависимости от категории животного. Кроме того должна быть предусмотрена регулярная смена света и тьмы. Оба фактора существенно влияют на поведение животного.
Энергозатратным для свиноводческих предприятий является оборудование высокого давления для очистки животноводческих помещений и удаления навоза. Последнее включает в себя оборудование, используемое для перемешивания навоза в емкости для хранения до его внесения на поля.
Общие оперативные меры по сокращению потребления энергии в свиноводческих помещениях - это использование оптимальных объемов животноводческих помещений и оптимизация плотности поголовья животных.
На предприятиях где электрическое отопление и освещение управляется вручную, установка простых терморегуляторов с "диммерами" может обеспечить значительную экономию энергии. Использование автоматически управляемых систем управления (широко доступных) также дает экономию энергии. Инвестиционные затраты и нежелание использовать такое оборудование мешают его внедрению.
Солнечное излучение может легко быть преобразовано в тепло. Обе методики, "косвенная" (панели содержат горячую воду, которая передает тепло через катушку к нагреваемой жидкости) и "прямая" (горячая вода используется непосредственно из панели) пригодны для использования в животноводческих помещениях, особенно в регионах с высоким уровнем годовой солнечной радиации. Использование этой технологии увеличивается на комплексах и фермах, так как она является экономически эффективной во многих государствах-членах ЕС. [63] Однако, эта технология не подходит для использования в районах с очень жесткой водой.
Потенциальное использование тепловой энергии, производимой за счет когенерации энергии и тепла из биогаза, и использование другой биогенной энергии или возобновляемых источников энергии для покрытия части энергетических потребностей фермы тоже являются вариантом с положительным воздействием на окружающую среду.
Еще одним источником потребления электрической энергии является приготовление кормов и их распределение. В секторе свиноводства, использование энергии в приготовлении корма могут быть снижены примерно на 50%, когда корм передается механически, а не пневматически от мельницы до кормохранилища.
Система кормления с использованием жидких кормов несет больше энергозатрат для смешивания и распределения кормов, чем система с использованием сухих кормов. Увеличение расхода общего объема электроэнергии примерно на 18% приходится на комплексах и фермах с использованием жидких кормов.
Потребность в энергии может быть уменьшена в жарком климате, там, где можно охладить здания, с помощью деревьев с теневым эффектом, предпочтительно местных пород, посаженных вдоль длинных сторон животноводческих помещений. Такие деревья также способствуют снижению выбросов пыли и ослаблению выбросов запахов, а также снижению воздействия на ландшафт. Потенциал увеличения биобезопасности из-за наличия растительности возле животноводческих помещений (привлечение диких птиц) должен быть принят во внимание. [30, 39, 63]
Подход к управлению энергозатратами. Создание плана действий в области энергетики является важным шагом для сокращения энергозатрат. План управления энергозатратами учитывает всю информацию, имеющуюся у операторов.
Простые установленные правила, сопоставление производственных показателей с целевыми показателями, а также выбор мер и действий - все это основные элементы плана действий в области управления энергозатратами. Своевременная коррекция проблемы приводит к экономии энергии. В общем, малозатратные и беззатратные мероприятия, которые требуют мало или вообще не требуют материальных вложений должны быть реализованы в первую очередь.
Во многих случаях эти меры дают лучшие результаты и значительную экономию энергии, которая может быть достигнута в короткие сроки и с небольшими усилиями и расходами.
Сравнительные данные по свиноводческим комплексам и фермам приведены в таблицах 5.4.4.1 и 5.4.4.2. [63]
Таблица 5.4.4.1 - Показатели использования энергии на свиноводческих комплексах и фермах
Технологический процесс |
Энергопотребление кВт ч/ произведенных свиней |
Типичная надлежащая практика |
Основное воздействие |
Опорос |
8 |
4 |
Использование боксов с терморегуляторами дает низкие эксплуатационные расходы. Полы с подогревом как правило, более энергоэффективны, чем инфракрасные лампы. |
Отъем |
9 |
3 |
Утепление помещений и управление вентиляцией. |
Откорм на конечной стадии |
10 |
6 |
Эффективный подбор вентиляторов, хорошее устройство входных отверстий, розеток и системы очистки являются ключевыми моментами минимизации потребления энергии. |
Система кормления |
3 |
1 |
Системы с применением сухого корма используют небольшое количество энергии для транспортировки. Системы с применением влажного корма, как правило, более энергозатратны из-за необходимости смешивания и использования насосов. |
Работы с жидким навозом |
6 |
2 |
Подбор насосов с высоким КПД, аэраторов и сепараторов. |
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Энергетический мониторинг и понимание моделей потребления энергии необходимы до составления плана действий. Мониторинг в режиме реального времени, часто включает систему вентиляции и управления окружающей средой в помещении и может предоставлять необходимые данные в формате, где методы улучшения и участки, заслуживающие внимания могут быть легко определены.
Таблица 5.4.4.2 - Показатели использования энергии в помещениях для содержания поросят-отъемышей
Отопление |
Освещение |
Вентиляция |
|||
|
Типичная надлежащая практика |
|
Типичная надлежащая практика |
|
Типичная надлежащая практика |
7,5 |
3 |
2 |
1 |
0,8 |
0,6 |
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Уровень предоставляемых данных более полный и ценный, чем точечные замеры, особенно там, где ряд измерений проводимых одновременно в течение определенного периода времени, можно рассматривать вместе. [30, 39, 63]
Меры, которые могут быть частью плана действий по энергопотреблению
Низкозатратные или не требующие материальных вложений мероприятия:
- Регулярный учет показаний счетчика, в том числе для проверки уровней запасов топлива, а также для контроля результатов на систематической основе. Эта мера позволяет понять изменения, происходящие в энергопотреблении и сравнивать их с производственными показателями. Насколько это возможно, показания должны быть связаны с процессами, стадиями производства, помещениями и т. д. Собранная информации должна быть связана с уровнями производства и внешними воздействующими параметрами (погода), со снятием показаний в отдельных помещениях или по отдельным производственным процессам.
- Проводить техническое обслуживание и ремонты в помещениях и оборудования (поддержание в порядке регулируемых створок и утепление зданий, чтобы исключить сквозняки);
- Пыль и коррозия являются основными проблемами для обогревателей, компонентов системы вентиляции и управления. Все компоненты оборудования должны быть очищены в конце сезона (чистка вентиляторов и воздуховодов);
- Регулярно проверять работоспособность датчиков температуры, влажности, углекислого газа и света;
- Использовать информацию из систем управления. Ряд систем мониторинга экологического регулирования и контроля подачи могут быть оснащены устройствами, передающими информацию в реальном времени.
Такая информация может передаваться удаленно через смартфон, и использоваться позднее. Потенциал энергосбережения, связанный с регулярным мониторингом и сравнительным анализом, составляет примерно около 10% от общего потребления энергии и имеет срок окупаемости для свиноводческих предприятий 2 года. [30, 39, 63]
Среднесрочные и долгосрочные меры со средней и высокой стоимостью:
- повторно утеплить здания;
- обновить системы отопления и вентиляции. Использовать усовершенствованные приборы контроля, такие как диммеры, терморегуляторы (для обогрева загонов);
- установить эффективные вентиляторы и воздуховоды;
- выбирать двигатели с высоким КПД при модернизации двигателей в системе раздачи корма или системе обработки жидкого навоза. Выбирать насосы с переменной скоростью для различных производственных процессов;
- перенастроить вентиляцию, чтобы получить лучший результат при минимальном уровне;
- установить компактное люминесцентное освещение или высокоэффективное дневное освещение;
- для достижения высокой удельной скорости передачи кислорода в расчете на единицу потребляемой энергии установить аэраторы при применении аэрации жидкого навоза.
Наиболее важные среднесрочные и долгосрочные мероприятия по энергосбережению в секторе интенсивного выращивания следующие:
- утепление зданий;
- использование эффективного освещения;
- оптимизация систем отопления и вентиляции в помещениях.
Теплоизоляция. Теплоизоляция препятствует прохождению тепла в или из животноводческих помещений, путем оснащения проводящим материалом стен, пола и крыши. Так как влажность является основной причиной разрушения изоляционных материалов, некоторые из них являются естественно непромокаемыми, или снабжаются непромокаемым покрытием на производстве для предотвращения попадания влаги при их использовании. Водопроницаемые материалы должны быть обеспечены пароизоляцией в соответствии с инструкциями производителя, чтобы они были защищены от попадания влаги после установки. Изоляционный материал должен быть устойчив к диким птицам, грызунам и насекомым. [30, 39, 59, 63]
Необходимость утепления зависит также от:
- вида системы вентиляции; некоторые системы размещения на открытом воздухе вообще не требуют никакой изоляции.
- теплоизоляционных свойств материалов, применяемых в строительстве.
Достигнутые экологические выгоды. Хорошая изоляция ограничивает чрезмерное охлаждение и нагрев через стены, крыши и пол.
Таким образом, это поможет сохранить в помещении тепло зимой и прохладу летом. Когда качество изоляции и герметизации зданий улучшено, будут получены значительные преимущества в экономии энергии для отопления и вентиляции. Большинство материалов повторно не используются, поэтому уничтожаются в конце использования.
Перспективы для реализации. Снижение изменений температуры в помещении сохраняет или повышает производительность животных и качество их жизни. В некоторых регионах РФ экстремальные климатические условия в большей степени обосновывают использование изоляционных материалов. В системах содержания с использованием подстилки, уменьшение колебаний температуры между землей и подстилкой предотвращает конденсацию.[30, 39, 63]
Экологические показатели и эксплуатационные данные. Композитные панели, содержащие твердые полиуретановые теплоизоляционные материалы дают хорошие результаты. Эти панели можно приобрести с пластиковым покрытием стальной обшивки для прочности и чистоты, а также они могут быть использованы как эффективные структурные компоненты. [30, 39, 63]
В животноводческих помещениях тепловые потери через стены составляют 25% от суммарных потерь тепла. Текущие рекомендации для уровня теплоизоляции составляют более, чем 0,4 (полиуретан 60 мм). Коэффициенты теплоотдачи, рекомендованные для содержания свиней, представлены в таблице 5.4.4.3, для двух уровней температур (-5°C и -15°С). Чем ниже U-значение, тем лучше теплоизоляция здания [30, 39, 63]
Таблица 5.4.4.3 - Рекомендуемые коэффициенты теплоотдачи (U) для двух уровней температур
Тип пола |
Физиологическое состояние |
Коэффициент теплопередачи () |
|||
крыша |
стены |
||||
Твердый пол с соломой |
|
T=-5°C |
T=-15°C |
T=-5°C |
T=-15°C |
|
Опорос |
1 |
0,6 |
1,2-1,5 |
0,8 |
|
Послеотъемный период |
|
|
|
|
|
Выращивание/откорм |
|
|
|
|
Частично решетчатый пол |
Опорос |
0,5 |
0,35 |
0,8 |
0,6 |
|
Послеотъемный период |
0,8 |
0,5 |
1,0 |
0,7 |
|
Выращивание/откорм |
|
|
|
|
Полностью решетчатый пол |
Опорос |
|
|
|
|
|
Послеотъемный период |
0,4 |
0,35 |
0,6 |
0,5 |
|
Выращивание/откорм |
0,6 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
В свиноводческих помещениях с хорошей и очень хорошей теплоизоляцией, достижение экономии энергии составляют до 218 кВт ч/свиноматка/год или, примерно, 10,4 кВт ч/на произведенную голову, по сравнению с помещениями со средней теплоизоляцией; экономия составляет около 19% от общего потребления энергии. [30, 39, 63]
Не утепленные помещения для поросят-отъемышей требуют примерно на 45% больше энергии по сравнению с хорошо утепленными помещениями (таблица 5.4.4.4).
Таблица 5.4.4.4 - Влияние толщины изоляции на потребление тепла в помещениях для поросят-отъемышей
Толщина изоляции |
8 см |
6 см |
4 см |
2 см |
0 см |
потребление тепла (кВт ч/место) |
64,5 |
66,8 |
71,0 |
80,7 |
121,0 |
потребление тепла (кВт ч/произв. гол.) |
9,9 |
10,3 |
10,9 |
12,4 |
18,6 |
Разница* (%) |
|
3,4 |
9,1 |
20,1 |
46,6 |
* Разница в процентах дана как соотношение с ссылкой на 8 см толщины изоляции. | |||||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Теплопотребление показано для помещений, имеющих от 2 см до 8 см утеплителя в стенах. В частности, теплопотребление слабо изолированного помещения для поросят-отъемышей (2 см утеплителя) на 20% выше, чем для такого же помещения с 8 см, что эквивалентно 10 500 кВт потенциальной годовой экономии. [30, 39, 63]
В помещениях для поросят-отъемышей, где изоляция ухудшилась с течением времени, потребление энергии увеличивалось на 9%, по сравнению со средним. В общем, возраст здания отражается на качестве теплоизоляции.
Установлено, что путем добавления 1 см утеплителя (на потолке и стенах), в помещении для поросят-отъемышей на 250 голов, расход энергии на отопление может быть снижен на 11-18%. Утепление, частично решетчатого пола осуществляется только в сплошной части пола станка. [30, 39, 63]
Технический анализ использования. Все новые здания могут быть теплоизолированы. Утепление не может быть применимо в существующих зданиях из-за конструктивных ограничений. Дальнейшее утепление плохо изолированных помещений оценивается на индивидуальной основе, во время ремонта, принимая во внимание выбор материала и характеристики (теплопроводимость, толщина изоляции), а также местные климатические условия. Колебания температуры в пределах одного региона страны, бывают разными и рекомендации, касающиеся изоляции животноводческих помещений, так же будут разными.
Утепление зданий с естественной вентиляцией является менее эффективным и не требуется.
Экономика. Инвестиционные затраты на ремонт теплоизоляции в свинарниках крайне различны, в зависимости от возраста здания, его технического обслуживания и размеров. Экономия достижима путем увеличения изоляции от 2 до 8 см в помещении для поросят-отъемышей. Потенциальная экономия энергии, достижимая мерами, связанными со строительной теплоизоляцией составила 10% от общего потребления энергии, с окупаемостью за период от двух до пяти лет. [30, 39, 63]
Энергосберегающее освещение. Общие меры, применяемые для сохранения энергии при освещении:
- замена обычных вольфрамовых ламп накаливания, которые все еще используются на более эффективные люминесцентные лампы, светильники натриевые и светодиодные фонари;
- использование диммеров для регулирования искусственного освещения;
- использование для управления освещением датчиков движения;
- применение схем освещения. Использование переменных периодов освещения, таких как включение освещения один период света на три периода темноты, а не 24 часа освещения в сутки. Такой режим снижает количество электроэнергии на 30-75%; [30, 39, 63]
- использование большего количества естественного света, путем устройства отверстий для света на потолке.
Люминесцентные лампы могут применяться в сочетании с устройством для регулировки частоты микровспышки (>280 000). Это позволит животным не реагировать на быстрые колебания типичные для этого света. [63]
Экономию в потреблении электроэнергии, связанную с использованием искусственного освещения, можно предусмотреть при планировании нового помещения или реконструкции старого, путем проектирования проходов поступления естественного света, при избегании прямого излучения.
Основные источники освещения, которые доступны для использования в животноводческих помещений приведены в таблице 5.4.4.5. [63]
Таблица 5.4.4.5 - Основные источники освещения для помещений
Тип лампы |
Яркость |
Мощность |
Световая эффективность |
Срок работы |
Энергосбережение по сравнению с лампами накаливания, % |
Относительная стоимость |
Утилизация |
Лампы накаливания |
220-1420 |
25-100 |
10-15 |
1 000 |
0 |
No |
|
Высокоэффективные галогеновые лампы |
NI |
13-150 |
15-24 |
2 000-4000 |
30-40 |
No |
|
Компактные энергосберегающие лампы |
100-1800 |
3-23 |
20-32 |
40 000-15 000 |
80 |
Yes |
|
Т8. Энергосберегающая трубка |
1350-7000 |
14-80 |
44-70 |
4 000-15 000 |
30-40 |
Yes |
|
Индукция |
35 000-12 000 |
55-165 |
NI |
60 000 |
70-80 |
Yes |
|
Металлогалогенные |
5900-189 000 |
70-2 000 |
50-80 |
10 000-18 000 |
35-45 |
Yes |
|
Натриевые лампы высокого давления |
1300-130 000 |
35-1000 |
50-150 |
120 000-25 000 |
60-75 |
Yes |
|
Светодиодные высокого давления |
12-1000 |
0,2-5 LED |
60-250 |
50 000 |
80-90 |
Yes |
|
NB: высокая стоимость - низкая стоимость; NI = нет информации | |||||||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Люминесцентные лампы имеют более высокую мощность света на единицу энергии (лм/Вт), чем обычные лампы. Номинальная мощность и количество часов использования будет определять годовое использование энергии. Замена ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы позволит сэкономить до 75-80% используемой энергии. [30, 39, 63]
Люминесцентные лампы Т8 (11/4 дюйма) более эффективны, чем Т12 (11/2 дюйма) трубки. При использовании трубчатых люминесцентных ламп, электронное управления дает 20% экономии энергии по сравнению с обычными устройствами по управлению люминесцентными лампами, и это продлевает срок службы лампы на 50%. [30, 39, 63]
Так как, по правилу, требуется два разных уровня освещения (в период работы оператора в зале и период отдыха животных), энергоэффективное освещение можно разделить на два контура:
- для высокого уровня освещения, люминесцентные трубчатые светильники с Т8 лампами с электронным контролем дадут максимальную эффективность использования энергии и наиболее равномерное распределение света;
- для низкого уровня освещения в небольших помещениях, небольшое количество компактных люминесцентных ламп является хорошим решением; в качестве альтернативы используют люминесцентные трубчатые светильники с регулируемой яркостью, которые позволяют убавлять освещение.
Технический анализ применимости. Энергосберегающие лампы общего применения. В целом, использование системы управления освещением (фотоэлементы) обычно не применяется; контроль освещения, как правило, ограничиваются возможностью ручного переключения. Датчики лучше использовать для технических помещений или коридоров, чем для помещений с животными. [30, 39, 63]
Экономика. Годовые эксплуатационные расходы, связанные с заменой ламп зависят от цен на электроэнергию, от количества ламп на замену, которые должны быть приобретены. В целом необходимые инвестиции для оснащения свинофермы с низким уровнем освещения должно быть изучены на индивидуальной основе. Стоимость будет зависеть от размера фермы и организации здания (использование естественного освещения, размер помещения, организация коридора и т. д.). [30, 39, 63]
Общие достигнутые экологические выгоды. Снижение потребления электрической энергии. Лучше происходит утилизация лампочек за счет отсутствия в них ртути.
Увеличение использования естественного света должно быть сбалансировано без возможных потерь тепла через окна или проемы, а также его следует рассматривать в контексте географических и климатических условий, с особым вниманием на продолжительность освещения в сутки. [30, 39, 63]
Перспективы внедрения в производство. Экономия затрат на электроэнергию. В настоящее время на европейском рынке существует большое количество коммерческих предложений по светодиодному оборудованию свиноводческих помещений. [30, 39, 59, 63]
Оптимизация управления системами отопления/охлаждения и вентиляции в свиноводческих хозяйствах. Возможно, достичь значительного снижения потребления энергии благодаря оптимизации в сочетании методов управления системами отопления/вентиляции, адаптируя их к потребностям животного. [30, 39, 63]
Тепловые потери от животноводческих помещений могут быть снижены за счет оптимизированного и сбалансированного управления системами отопления и вентиляции, адаптированными к физиологическим потребностям животных. Это достигается за счет оптимизации минимальных уровней вентиляции (ручное или автоматизированное управление), принимая во внимание минимальные уровни, необходимые для выполнения производственных целей и качество жизни животных (т. е. подача свежего воздуха, достаточная влажность, удаление нежелательных газов). Плохое управление вентиляцией может иметь негативное влияние на показатели роста животных и таким образом на экономику производства свинины. [30, 39, 63, 52, 53]
Общие меры по эффективному использованию энергии для отопления свиноферм
Скорость обмена воздуха в первую очередь отвечает за потребности в энергии для отопления. Важно контролировать поток воздуха (минимальный расход). На отопление приходится 46% общего потребления энергии для комплексов и около 80% от общего потребления энергии для этапов опороса и после отъема. Оптимизация баланса систем отопления и вентиляции, при их адаптации к потребностям животных, может снизить потребление энергии до 50%. Некоторые возможности сокращения потребления энергии на отопление: [30, 39, 52, 63]
- уменьшение вентиляции, с учетом необходимого минимума требуемого для повышения производительности и уровня жизни животных;
- снижение температуры насколько это позволяют производственные цели и уровень жизни животных;
- утепление здания, особенно теплоизоляция труб отопления;
- оптимизация установки и настройки отопительного оборудования;
- учет рекуперации тепла;
- учет применения высокоэффективных котлов в новых помещениях;
- использование закрытых помещений для подкормки молодняка;
- регулярно проверять калибровку датчиков температуры;
- естественная вентиляция.
В эксплуатации установок по выработке биогаза, энергия (электроэнергия и тепло) произведенная из биогаза может быть использована (восстановлена) для замены энергии, получаемой от ископаемых видов топлива. Только помещения для поросят-отъемышей способны использовать тепловую энергию круглый год.
Оперативные мероприятия, применяемые в свиноводстве для снижения потребностей в тепле [52, 53, 63] для достижения экономии энергии:
- При содержании свиноматок, зона системы отопления устанавливается для подкормки поросят. Пол с подогревом горячей водой является более энергоэффективным (если горячая вода нагревается от возобновляемых источников энергии), чем система электрического отопления пола или использования инфракрасных излучателей.
- Для помещений с естественной вентиляцией, территория для лежания находится в утепленных боксах, чтобы избежать необходимости для дополнительного обогрева. Электрический подогрев пола с нагревательными матами позволяет снизить потребление энергии на 30%, по сравнению с полностью отапливаемым полом. Однако данный метод все еще остается дорогостоящим для существующих систем, применяется только в случае крупного ремонта существующих помещений. Установка электрического теплого пола, в сочетании с оптимизированной системой вентиляции является довольно дорогостоящей в условиях модернизации существующих систем. При использовании загонов для поросят, различные тепловые потребности свиноматок и новорожденных поросят могут быть согласованы одновременно, обеспечивая температуру около 30°C для поросят, и не более 24°C для свиноматок.
- В послеотъемный период, регулируемые инфракрасные обогреватели являются более энергоэффективными, чем стандартные обогреватели. Расположение датчиков температуры имеет важное значение. Следует применять единый датчик, для одновременного управления вентиляцией и отоплением. Важно не устанавливать датчик для отопления выше, чем для вентиляции; в противном случае, будет происходить перерасход отопления. Такой же отрицательный эффект может возникнуть, если тепловые датчики не регулярно калибруются.
Управление вентиляцией в свинарниках. Вентиляция в свинарниках может быть оптимизирована [52, 53, 63] за счет следующих мер:
- контроль смежных тепловых потерь путем применения контроля минимально необходимого уровня вентиляции. Скорость воздухообмена в первую очередь отвечает за энергопотребности для обогрева. Поэтому важно контролировать поток воздуха и, в частности, минимальный расход на физиологические потребности животных, обеспечивающие их здоровье и уровень жизни.
- установка энергосберегающих вентиляторов и оборудования. Выбираются вентиляторы с минимальным удельным расходом для данной воздушной скорости и давления воздуха. Системы принудительной вентиляции проектируются, строятся и эксплуатируются таким образом, что сопротивление системы вентиляции потоку воздуха должно быть (с короткими воздуховодами; присоединением без резких изменений в сечении воздуховода; ограничение изменения направления трубопровода, или применение каких-либо препятствий (перегородки); удаление любых отложений пыли в системах вентиляции и вентиляторах; избегать расположение устройства защиты от дождя выше точки разгрузки).
- Вентиляторы с низким уровнем номинальной частоты вращения (малоскоростные) потребляют меньше энергии, чем те, которые работают при высоких об/мин (высокоскоростные). Вентиляторы с низким уровнем скорости, однако, могут применяться только при наличии системы вентиляции с низким сопротивлением (<60 Па).
- Вентиляторы, разработанные на основе электронной коммутационной технологии значительно снижают энергозатраты, особенно в регулируемом скоростном диапазоне, по сравнению с трансформаторно-регулируемыми или электронно-управляемыми вентиляторами. Такие вентиляторы имеют высокую стоимость. Если вентиляторы работают для проветривания помещения, то желательно параллельно-последовательно соединить оборудование для переключения вентиляторов. Это позволит последовательно включать и отключать каждый отдельный вентилятор, контролируя объем воздушного потока.
- Установка системы очистки воздуха значительно увеличивает сопротивление потоку из принудительной вентиляции. В летнее время установка вентиляторов высокой удельной мощностью может быть необходима. При использовании одного вентилятора, удельный расход ( отработанного воздуха) ниже, чем сумма расходов отдельных вентиляторов, необходимых в принудительной вентиляции выводит из помещения отработанный воздух при этом происходит снижение потребления энергии на 20-30%, в некоторых случаях до 60%.
- Ежегодная чистка вентилятора перед началом сезона, удаление осевшей пыли помогает избежать перерасхода и увеличит срок работы оборудования.
- применение частотного преобразователя, когда вентиляторы могут работать на низких скоростях без снижения энергоэффективности. Преимущества данной системы включают в себя меньшее потребление энергии и меньший износ вентилятора. Система работает с помощью контрольных вентиляторов, установленных в защищенных отсеках и определяющих необходимость вентиляции. Будучи соединенным с датчиком основной частоты, каждый из комплекта вентиляторов работает на пониженных скоростях, чтобы произвести объем воздуха, который определяется контрольным вентилятором. Практически вентиляторы не работают на 100% от максимальной скорости. Большую часть года и во время зимнего периода - не более 25% от своей максимальной скорости. Снижение мощности возможно при использовании системы преобразователя частоты до 69%, по сравнению с двигателем на 230 Вольт с обычной системой.
Достигнутые экологические выгоды. Потребление энергии и связанные с этим расходы могут быть сокращены. Оптимизированное управление системой вентиляции может привести к 50% экономии затрат на отопление. [52, 53, 63]
Экологические показатели и эксплуатационные данные. На вентиляцию приходится около 40% от общего потребления электроэнергии на комплексах и около 90% общего потребления энергии в помещениях для откорма свиней. Вентиляция составляют 26% от общего потребление электроэнергии в помещениях для откорма свиней. [30, 39, 63]
Из таблицы 5.4.4.6, можно сделать вывод, что увеличение скорости вентиляции от минимально рекомендованной скорости потока воздуха, в начале послеотъемного периода, 3 на животное (что соответствует физиологической потребности поросят-отъемышей), до стандартной вентиляции в 5 в расчете на одно животное, может привести к двойному расходу энергии на отопление. Расход энергии на произведенную голову будет увеличен с 6,7 до 12,3 кВт/ч. Таким образом, контроль скорости вентиляции позволит значительно экономить на отоплении, без ухудшения условий и дополнительных инвестиций.[63]
Таблица 5.4.4.6 - Потребление тепловой энергии согласно минимальным потокам вентиляции и дополнительной изоляции в помещениях для поросят-отъемышей в первые дни после отъема
Вентиляция, 3 на животное |
Потребление тепла, кВт/ч на одного произведенного животного |
Потребление тепла с 1 см теплоизоляции, кВт/ч на одного произв. животного |
3 |
6,68 |
6,00 |
4,9 |
0,2 |
8,22 |
5 |
12,29 |
11,00 |
6 |
14,82 |
12,79 |
7 |
17,40 |
14,35 |
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Применение различных уровней вентиляции позволяет изменять среду внутри помещений. Минимальные и оптимальные уровни вентиляции представлены в таблице 5.4.4.7.
Применение оптимального потока воздуха позволило уменьшить вдвое концентрацию аммиака. Минимальный расход связан с повышенным уровнем пыли (от 20 до 30%). [30, 39, 63]
Таблица 5.4.4.7 - Выбросы аммиака и концентрация микробов в связи с уровнем вентиляции
Параметры |
Характеристика пола |
Оптимальный приток воздуха, ( свинья) |
Минимальный приток воздуха, /свинья) |
Норм. Вентил. |
NR |
15-50 |
8-19 |
() |
Металлический решетчатый пол |
7,5 |
15,1 |
|
Бетонный пол |
6,6 |
16,8 |
микроорганизмы (кол-во/л) |
Металлический решетчатый пол |
73 |
103 |
|
Бетонный пол |
166 |
206 |
NB: NR = информация не доступна | |||
Источник: BREF (EU), 2015 [63] |
Технический анализ применимости. Централизованная вентиляция может быть применена только в новых зданиях. Регулирование температуры и вентиляции может применяться и в существующих, и новых помещениях.
Экономика. Стоимость инвестиций в систему преобразователя частоты очень сходна со стоимостью обычной системы. Закупка и установка одного или нескольких устройств регулирования в значительной степени компенсирует потенциальные экономических потери, связанные с плохим контролем климата в помещении.
Энергосберегающие вентиляторы по-прежнему достаточно дороги и у них короткий срок работы. Установка систем контроля уровня вентиляции позволит заметно сэкономить затраты на отопление без ухудшения условий в помещении и дополнительных инвестиций.
Хотя стоимость централизованной вентиляции выше (стоимость рассчитывается со сроком погашения на 10 лет), чем обычной вентиляции, это дает возможность установить систему очистки воздуха и теплообменное оборудование (воздух-воздух и воздух-вода). Эти методы оптимизации микроклимата широко применяются. [30, 39, 59, 63]
Использование высокоэффективных систем вентиляции. Высокая эффективность систем вентиляции состоит из использования эффективных вентиляторов и воздуховодов. Эффективность вентилятора, которая может существенно различаться, выражается в показателях воздушного потока на единицу энергии (например, , Вт). [30, 39, 53, 59, 63]
Особое внимание требует производительность номинального воздушного потока вентилятора вместе с оценкой преобразования энергии. Вентиляционные впускные и выпускные воздуховоды должны быть адекватного размера. Внутренние поверхности должны быть гладкими, чистыми, с небольшими изгибами.
Следующие характеристики должны быть приняты во внимание при рассмотрении эффективности вентиляторов:
- Эффективность вентилятора, как правило, увеличивается с диаметром лопастей;
- Вентиляторы с ременной передачей, как правило, более эффективны, чем вентиляторы с прямым приводом;
- Вентиляторы, оснащенные запатентованным конусообразным расширением к выходу для плавного прохождения воздуха будут на 10% более эффективнее, чем вентиляторы оснащенные базовой круговой диафрагмой;
- Установка "конусов" на выходе вентиляторов позволит повысить эффективность на 10-15%.
Достигнутые экологические выгоды. Потребление энергии снижается. В свиноводческих фермах, энергосберегающие вентиляторы могут уменьшить потребление энергии для вентиляции до 60%. [30, 39, 53, 63]
Экологические показатели и оперативные данные. Большинство производителей измеряют производственные характеристики согласно стандартов, которые могут быть использованы при выборе наиболее эффективного агрегата. [30, 39, 63]
Технический анализ применимости. Высокая эффективность систем вентиляции может не быть применима в существующих помещениях.
Экономика. При установке вентиляторов, следует учитывать энергозатраты на вентилятор за период его работы, а также его первоначальную стоимость. При затратах в 10% на установку вентиляторов, обеспечат 10% экономии энергоресурсов, которые окупятся примерно за 18 месяцев. [30, 39, 63].
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.