К оценке азотного баланса при утилизации осадков сточных вод и животноводческих стоков методом анаэробного сбраживания, используемых в качестве удобрения

Rok vydání:	2022
Předmět:	животноводческие стоки justification anaerobic fermentation sewage sludge анаэробное сбраживание сельскохозяйственные культуры utilization обоснование nitrogen balance agricultural crops fertilizer утилизация удобрение осадки сточных вод livestock wastes азотный баланс
DOI:	10.24412/2227-9407-2022-11-7-18
Popis:	Введение. Статья посвящена исследованию технологического процесса переработки органических отходов сельскохозяйственного производства и оценке азотного баланса при утилизации осадков сточных вод и животноводческих стоков в биогазовой установке методом анаэробного сбраживания. Материалы и методы. Рассматриваются микробиологические закономерности процессов анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства, в том числе сформулированные российскими учеными, анализируются общие требования, предъявляемые к методике и составу оборудования по обработке осадков и животноводческих стоков. Приведена методика обработки осадка сточных вод согласно СП 32.13330.2018. Приведен состав оросительной системы с использованием сточных вод и животноводческих стоков, регламентирующийся СП 100.13330.2016 «Мелиоративные системы и сооружения». Результаты. В лаборатории «Биотехнологии» проведены опыты и исследовано влияние параметров процесса переработки органических отходов сельскохозяйственного производства на выработку биогаза для оценки азотного баланса при утилизации осадков сточных вод и животноводческих стоков. Получены экспериментальные зависимости выработки биогаза и температуры в биореакторе от продолжительности процесса анаэробного сбраживания осадков сточных вод и животноводческих стоков. Приведены результаты анализа химического состава биомассы по определению влажности, плотности, зольности и рН, полученных почвенных растворов, которые возможно использовать в качестве удобрения. Обсуждение. Недостаточная теоретическая и практическая изученность технологического процесса утилизации осадков сточных вод и животноводческих стоков представляет экологическую опасность. При утилизации осадков и животноводческих стоков в биогазовой установке происходит развитие мезофильных и термофильных бактерий, в результате анаэробного сбраживания азот превращается в сложные азотистые органические соединения. Предложена модель азотного баланса при анаэробном сбраживании осадков сточных вод и животноводческих стоков. Заключение. Разработана методика оценки объединения в единый цикл трех стадий технологии сбраживания осадков сточных вод и животноводческих стоков в биогазовой установке для агропромышленного комплекса. Обоснована оценка азотного баланса при утилизации осадков сточных вод и животноводческих стоков, используемых в качестве удобрения. Introduction. The article is devoted to the study of the technological process of processing organic waste from agricultural production and the assessment of the nitrogen balance during the utilization of sewage sludge and livestock effluents in a biogas plant by anaerobic digestion. Materials and methods. The microbiological regularities of the processes of anaerobic digestion of organic waste of agricultural production, including those formulated by Russian scientists, are considered, the general requirements for the methodology and composition of equipment for the treatment of sediments and livestock effluents are analyzed. The method of treatment of sewage sludge according to SP 32.13330.2018 is given. The composition of the irrigation system with the use of wastewater and livestock effluents regulated by SP 100.13330.2016 «Reclamation systems and structures» is given. Results. Experiments were conducted in the laboratory of Biotechnologies and the influence of the parameters of the processing of organic waste from agricultural production on the production of biogas was studied to assess the nitrogen balance during the disposal of sewage sludge and livestock effluents. Experimental dependences of biogas production and temperature in the bioreactor on the duration of the process of anaerobic digestion of sewage sludge and livestock effluents were obtained. The results of the analysis of the chemical composition of biomass to determine the humidity, density, ash content and pH of the obtained soil solutions that can be used as fertilizer are presented. Discussion. Insufficient theoretical and practical knowledge of the technological process of utilization of sewage sludge and livestock effluents is an environmental hazard. During the utilization of sediments and livestock effluents in a biogas plant, mesophilic and thermophilic bacteria develop, as a result of anaerobic digestion, nitrogen turns into complex nitrogenous organic compounds. A model of nitrogen balance in anaerobic digestion of sewage sludge and livestock effluents is proposed. Conclusion. A methodology has been developed for evaluating the integration into a single cycle of three stages of the technology of fermentation of sewage sludge and livestock effluents in a biogas plant for the agro-industrial complex. The assessment of the nitrogen balance in the utilization of sewage sludge and livestock effluents used as fertilizer is substantiated.
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_________::0976f92e7382f8776a31b7a3645d1843 Zobrazit plný text záznamu