Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Биоконверсия вторичных продуктов агропромышленного комплекса

Запахи (одоранты)

Сельскохозяйственное производство нередко загрязняет воздух веществами, вредно воздействующими на растения, животных и человека. Запахи создают помехи в обыденной жизни. А при содержании животных в больших количествах они перерастают в проблему. Особенно остро подобная проблема стоит там, где практикуется разбрасывание навоза, а не его утилизация. В атмосфере обнаруживаются аммиак и другие дурнопахнущие газы в концентрациях, превышающих ПДК в 5-6 раз, микробное и общее органическое загрязнение, в 8-10 раз превышающее фон, регистрируется также интенсивное бактериальное загрязнение почвы. Крупные птицефабрики выделяют в окружающую среду значительное количество пыли, вредных газов и специфических запахов. В выбросах присутствуют аммиак, сероводород, фенолы, ацетон, меркаптан, индол, скатол, гистамин и другие продукты разложения органического вещества, обусловливающие неприятные запахи.

Большинство запахов представляет собой сложную смесь химических соединений. В некоторых может преобладать один конкретный компонент, концентрацию которого можно определить приборами. Например, аммиак или сероводород, тиогликолевая или масляная кислоты. Для контроля запахов необходимо знать причины их возникновения и какими конкретно соединениями они вызваны. Условия же, при которых образуются соединения с неприятным запахом, подсказывают методы борьбы с ними. Большинство вторичных продуктов сельского хозяйства перед их использованием хранится в кучах, буртах или, в лучшем случае, накопительных емкостях, ямах. Во время хранения образуются продукты анаэробного разложения: аммиак, сульфиды, меркаптаны, амины, метан, органические кислоты и др. Многие из этих неокислившихся соединений имеют уникальный и неприятный запах даже при низких концентрациях.

Сбор и удаление навоза, навозной жижи при помощи жидкостных систем сопровождается более неприятным запахом, чем «сухое» удаление. Запахи от птичьего помета, хранившегося в анаэробных условиях, включают аммиак, кислый сульфат, двух- и пятиуглеродные органические кислоты, индол, скатол, дикетоны, меркаптаны и сульфиды. Напрашивается вывод, что обладающие запахом материалы представляют собой восстановленные органические соединения, и этот факт подсказывает возможность использования окислительного процесса для борьбы с запахом. Если хранящиеся отходы подвергнуть аэрации и ввести кислород, то основным пахнущим соединением останется аммиак, а при добавлении достаточного количества кислорода аммиак может быть окислен микробами до нитритов и нитратов.

Неприятные запахи от вторичных продуктов животноводства вызваны, прежде всего, анаэробными условиями их хранения и активной микробиологической жизнедеятельностью анаэробов. Для подавления бактерий и (или) для окисления органических веществ испытано большое количество химических средств. Но, как правило, усиленное применение этих химикатов отрицательно сказывается на дальнейшей их утилизации. К тому же не все промышленные химикаты одинаково эффективны в устранении запахов, что подтверждено объективной оценкой 44 маскирующих, нейтрализующих и дезодорирующих препаратов. Наименее эффективными оказались порошковидные препараты пищеварительных ферментов.

Интенсивность запаха в значительной степени зависит от условий хранения навоза. Высушивание свежего навоза от животных до состояния, исключающего деятельность микроорганизмов, может быть эффективным методом борьбы с запахом. В систему обезвреживания навоза животноводства можно включить высушивание и аэрацию. Естественное движение воздуха без дополнительного подогрева, усиление его с помощью вентиляторов и воздуходувок также вполне устраняет запахи. Используются и промышленные сушилки для обработки навоза и помета. При 30%-м содержании влаги они имели слабый запах, чем невысушенные. Аэрация как метод борьбы с запахами весьма эффективна, если она применяется с начала хранения навоза животноводства.

Аэрацию можно использовать для предотвращения возникновения запахов при удалении жидкого навоза, которые уже частично окислены и загрязняющий потенциал полученной суспензии снижен. В этих системах содержание азота может снижаться за счет нитрификации - денитрификации. Возможна механическая поверхностная аэрация с использованием поверхностных роторов, плавучих аэраторов, как в аэрируемых лагунах. Успех аэрационной системы зависит от тщательности расчетов потребности в кислороде по конкретному навозу или птичьему помету.

К сожалению, у нас нет данных о минимальном количестве кислорода на единицу вторичных продуктов животноводства, которое предотвратило бы возникновение запахов. Традиционно подчеркивают необходимость поддержания остаточной концентрации кислорода 1-2 мг/л. Такие представления установились при работе с жидким стоком, отвечающим санитарным нормам для сброса в поверхностные воды. Эти нормы, безусловно, неприемлемы для насыщенных или концентрированных вторичных продуктов, использующихся при получении целевого продукта (органических удобрений, экспресс- компостов, кормовых добавок и т.д.).

Аэрация отходов, хранящихся в анаэробных условиях, ведет к выделению из субстрата дурнопахнущих соединений. Поэтому необходимо предусмотреть повышенную подачу кислорода. Если количество подводимого кислорода меньше потребности в нем, неприятные запахи все же могут иметь место.

Соединения, обладающие запахом, существуют не только в виде газов, но и как летучие твердые вещества. Пыль в птичнике включает помет, частицы корма, фрагменты перьев и эпидермиса, которые в совокупности дают запах курятника. Ее концентрация в среднем составляет 2,6 мг/м3 При достаточной вентиляции эти газы не достигают концентраций, опасных для человека или птицы. Количество образовавшейся пыли обратно пропорционально относительной влажности птичника.

Строго говоря, содержание запахов не может влиять на санитарно- гигиеническое состояние воздуха. Воздух не является средой для размножения микроорганизмов. Его микрофлора в основном зависит от микрофлоры пыли, капелек влаги, волос животных и перьев птицы, которые увлекаются с потоком воздуха. Физическая система из мелких твердых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде, или аэрозоль, перемещается в воздухе в горизонтальном и вертикальном направлениях. Чем больше в воздухе аэрозоля, тем больше он содержит микроорганизмов. Каждая частица пыли обладает способностью адсорбировать на своей поверхности множество микроорганизмов. Для санитарной характеристики загрязненного воздуха (в т. ч. и содержащего дурные запахи) определяют общее количество микроорганизмов в 1 м3 и наличие отдельных бактерий, которые могут служить показателем загрязненности. Для этого, как правило, используют седиментационные и аспирационные методы.

Однако среди неприятных запахов могут накапливаться ядовитые газы, особенно при слабом проветривании помещений и наличии анаэробно хранящихся отходов.

При хранении навоза выделяются главным образом диоксид углерода, сероводород, метан и большая группа других летучих соединений. Предельно допустимая концентрация (ПДК) для животных (особенно для поросят) ниже, чем для людей, так как вредные газы действуют на них круглосуточно.

Диоксид углерода (COJ. В атмосферном воздухе содержится около 0,03%, в свинарнике или на ферме в результате дыхания животных выделяется избыточное количество СО, 0,6-1,8%, а в помещении без вентиляции через 6 ч. его содержание достигает более 4%. Концентрация около 10% вызывает удушье свиней и других животных. ПДК СО, составляет 0,5%.

Аммиак (NH}) активно выделяется из свежего навоза и в меньшей концентрации - из компостируемой массы. В свинарниках и на фермах с вентиляцией концентрация аммиака составляет до 3,5 * 10 3%, а без вентиляции - до 1,7 * 10 2%. При этом у животных отмечается потеря аппетита.

Сероводород (НД) образуется при разложении органических вторичных продуктов в анаэробных условиях. В нормальных вентилируемых свинарниках или на фермах его концентрация составляет 9 • 10-60*, а через 6 часов после отключения вентиляции возрастает до 2,8 • 10~6%. Опасные концентрации могут образовываться при интенсивном перемешивании хранимых жидких животноводческих стоков. Это наиболее токсичный газ, образующийся при хранении жидкого навоза: ПДК его 0,001%, высокие (до 0,08-0,1%) концентрации вызывают немедленную потерю сознания и смерть в результате паралича дыхательных путей.

Метан (CHJ выделяется при анаэробном разложении навоза. При хорошей вентиляции он легко удаляется из помещения, обычно в свинарниках его концентрация значительно ниже опасной, равной 5%. Особо опасные ситуации возникают в помещениях без вентиляции.

Таким образом, субъективный характер запахов представляет трудность при оценке их воздействия. Большинство запахов - это сложная смесь химических соединений, которые необходимо удалять, нейтрализовывать или разрушать. Индол, скатол, меркаптаны, метиламин и другие соединения, обладающие устойчивым запахом, сорбируют, дезодорируют, уничтожают физическими, химическими и биологическими методами. После освобождения от дурнопахнущих соединений, навоз и помет могут быть широко использованы при получении вторичных продуктов, необходимых сельскому хозяйству для повышения продуктивности пашни и животноводства.

Контрольные вопросы

  • 1. Преимущества микробной трансформации вторичных продуктов АПК.
  • 2. Системы утилизации органических и неорганических вторичных продуктов.
  • 3. Аэробный и анаэробный процессы при переработке вторичных продуктов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности.
  • 4. Механизм деградации органических субстратов вториных продуктов.
  • 5. Химический состав навоза животных разного возраста.
  • 6. Химизм расщепления полимеров микроорганизмами.
  • 7. Различие химического состава птичьего помета.
  • 8. Способы подготовки птичьего помета и свиного навоза к биоконверсии.
  • 9. Трансформация белков, жиров, углеводов, содержащихся во вторичных продуктах АПК при их биоконверсии.
  • 10. Изменение химического состава при хранении птичьего помета, компостов и свиного навоза.
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы