Заключение

Анализируя проделанную работу по концепции интегрированной технологии производства рыбы при свинофермах и комплексах России, мы пришли к выводу, что в этой области имеются большие неиспользованные резервы. Из всего объема (0,6 км³) образующихся свиноводческих стоков лишь четвертая часть утилизируется на полях орошения, остальное количество сбрасывается в естественные водоемы, вызывая их эвтрофикацию, загрязняя окружающую среду. Решить эту проблему возможно, используя комплексные методы переработки, находя альтернативные пути утилизации животноводческих стоков, включая и изменение технологии, содержания и уборки. Лишь комплексный подход с использованием современных технологий утилизации и уборки навозных стоков позволит получить из отходов ряд ценных продуктов: корма для животных, газ, искусственный лед, водоросли, зоопланктон, рыбу и пр.

В концепции мы отмечали, что бесконтрольное и потребительское отношение к бесподстилочному навозу, как к отходам производства приводит к загрязнению как воздушного, так и водных бассейнов, непосредственно от комплексов или ферм, так и от сооружений по обработке навоза и стоков. Отрицательное влияние усиливается функционированием полей утилизации навоза и жидких стоков как при орошении, так и при вывозе их мобильным транспортом. Наблюдается загрязнение подземных горизонтов и кормов нитритами, тяжелыми металлами, что в конечном счете оказывает отрицательное воздействие и на человека. Все это является результатом отсутствия эффективных технологий использования жидкого бесподстилочного навоза, большая часть питательных элементов которого исключается из хозяйственно-биологического круговорота.

Согласно имеющимся данным в России, на 1996 г. функционировал 171 комплекс, на которых производится 32,4 % свинины от ее общего объема. Относительные размеры комплексов пока не определены. Оптимальным будет признан такой тип и размер комплекса, который полностью обеспечит себя кормами, будет иметь достаточное количество площадей для эффективного использования бесподстилочного навоза.

Животноводами признано, что использование сооружений искусственной биологической очистки является крупным просчетом. Установлено, что 80 % таких предприятий крайне неэффективны, 30% комплексов очистных сооружений вообще не имеют и лишь 20 % колхозов и совхозов имеют типовые навозохранилища. В концепции обращено внимание на разработку технологий второго поколения наряду с использованием традиционных технологий, перспективными признаны технологии очистки и обеззараживания в биологических прудах с использованием специфических штаммов микроорганизмов и водорослей.

В концепции дана оценка современного состояния вопроса с утилизацией жидких свиноводческих стоков. Рассмотрены положительные и отрицательные моменты данной проблемы. Среди различных технологий выделена технология утилизации сточных вод в рыбоводно-биологических прудах. Отмечено, что рыбоводно-биологические пруды на сегодняшний момент являются уникальными сооружениями биологической очистки. Высокая степень очистки и обеззараживания при использовании данной технологии в отечественной практике пока еще не достигнута ни на одном из сооружений. Достоинством рыбоводно-биологических прудов, как отмечено в концепции, является компактность сооружений, простота строительства и эксплуатации, невысокая квалификация обслуживающего персонала, низкие затраты на очистку 1 м³сточной воды, экономия чистой воды.

Базой, обеспечивающей работу биологических прудов очистки, являются два энергетических потока – энергия самих навозных стоков и солнечная энергия. Именно эти два энергетических потока обеспечивают энергетическую базу для работы в системе одновременно детритной и пастбищной цепей, что в свою очередь позволяет эффективно использовать питательные вещества и энергию при переходе с одного трофического уровня на последующий, как внутри каждой пищевой цепи, так и между ними. В концепции подчеркнуто, что гидроэкосистема биологических прудов гораздо эффективнее сельскохозяйственной агроэкосистемы. При уровне 50 ц/га зерновые культуры дают порядка 5 ц протеина. Система рыбоводно-биологических прудов дает более 10 ц протеина.

Каждая ступень каскада рыбоводно-биологических прудов дает выход продукции. Установлено, что при внесении стоков из пруда-накопителя урожайность многолетних трав повышается от 20 до 40 %. Ежесуточно с поверхности водорослевых и рачковых прудов изымается свыше 3 кг водорослей и зоопланктона, которые находят широкое применение в качестве биостимуляторов в животноводстве, рыбоводстве и растеневодстве. С гектара водной поверхности рыбоводных прудов изымается свыше 6 ц высокобелковой продукции – рыбы, в виде полноценного рыбопосадочного материала.

Рыбоводно-биологические пруды в отличие от других систем или технологий утилизации, как показали расчеты, являются самыми экономически выгодными сооружениями. Так, себестоимость очистки 1 м³стоков в 1994 г. в рыбоводно-биологических прудах составила 182 руб/м³, на сооружениях искусственной биологической очистки – 2500 руб., на полях орошения – 3100 руб. Самой дорогостоящей, как и следовало ожидать, оказалась технология утилизации бесподстилочного навоза с помощью мобильного транспорта.

В заключение следует подчеркнуть, что рыбоводно-биологические пруды – универсальные сооружения, которые можно привязать к комплексу любой мощности, на их успешную работу не оказывает влияние генезис стоков. Работать эти сооружения могут в любой климатической зоне.

Биологические пруды рекомендуется применять для доочистки жидкой фракции навоза, прошедшей биологическую очистку («Кленово-Чегодаево», «Поволжский»), а также в качестве самостоятельных сооружений очистки (АО «Шуваловский»).

В концепции, наряду с использованием рыбоводно-биологических прудов, полей утилизации, просматриваются и другие технологии. Это, прежде всего, утилизация бесподстилочного навоза в метатенках, получение вермикомпоста и вермикультуры, выращивание грибов. Все эти технологии в удачном сочетании позволяют эффективно использовать жидкие навозные стоки и, самое главное, сохранить экологически чистой окружающую среду.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований по вопросам, наиболее важным для разработки концепции, сделаны выводы:

1. Из всего объема (0,6 млн. км³) сточных вод свиноводческих комплексов и ферм рационально используется в настоящее время для орошения лишь четвертая часть, повышая урожайность кормовых культур в 3,2-5,1 раза.

Дополнительно получаемый чистый доход от использования на полях орошения бесподстилочного навоза на 2500-4000 рублей с гектара больше, по сравнению с обычным орошением чистой водой. Поэтому, естественно, при выборе технологии утилизации жидкого навоза приоритет должен быть отдан орошению. В тех же случаях, когда по каким-либо причинам орошение нецелесообразно, имеется чрезмерное увлажнение почв (болота, муссонный климат, высокое стояние грунтовых вод, засолонение, отсутствие площадей для орошения и пр., следует отдать предпочтение рыбоводно-биологическим прудам.

2. Общий фонд рыбоводно-биологических прудов для утилизации свиноводческих стоков небольшой, по мере отказа от неэффективных, дорогостоящих, энергозатратных сооружений искусственной биологической очистки прудов будет возрастать в связи с большим преимуществом последних:

• высокой степенью очистки жидкой фракции навозных стоков;

• универсальностью сооружений;

• компактностью сооружений;

• небольшим и невысококвалифицированным штатом службы эксплуатации;

• значительной экономией чистой воды (за счет оборотного водоснабжения);

• сравнительно низкими затратами на очистку 1 м³свиноводческих стоков (182 руб/м³в рыбоводно-биологических прудах к 2500 руб/м³на сооружениях искусственной биологической очистки, в ценах 1994 г.);

• высоким природосохранным эффектом.

3. Однако целый ряд обстоятельств осложняет в настоящее время переход на эксплуатацию этих уникальных сооружений.

Наиболее существенными из них являются:

• наличие на большинстве крупных свинокомплексов искусственных высокоэнергоемких очистных сооружений, работающих неэффективно, которые создают только видимость очистки, фактически же перераспределяют органическое вещество стоков между твердой, жидкой фракциями и активным илом;

• сезонный характер их работы;

• использование сравнительно большой территории, занимаемой под рыбоводно-биологические пруды (по сравнению с площадью занимаемой искусственной очистки);

• отсутствие механизмов и маркетинговых программ, регулирующих объем производства и спроса на сырьевую продукцию каждой ступени рыбоводно-биологических прудов;

• отсутствие концепции развития свиноводства и оптимальных размеров животноводческого комплекса;

• недостатками в проектно-сметной документации на проектирование и строительство рыбоводно-биологических прудов;

• отсутствие четких законодательных актов, регламентирующих соблюдение рациональных размеров свинокомплексов в соответствии с земельным фондом, способным, с одной стороны обеспечить поголовье кормами, а с другой – полную утилизацию навоза, не вызывая загрязнения окружающей среды;

• прекращению финансирования по капитальному строительству и ремонту;

• отсутствие льгот и иных видов государственной поддержки по стимулированию научных и экспериментальных работ на свинокомплексах по повышению очистительной способности, экологической безопасности использования жидкого бесподстилочного навоза.

4. Учитывая все вышеизложенное, следует проводить работы с учетом ряда особенностей эксплуатации рыбоводно-биологических прудов для очистки жидких навозных стоков, как самостоятельных очистных сооружений, так и систем доочистки стоков и фильтрата с полей орошения. Как показывает многолетний опыт, систему очистки и утилизации бесподстилочного навоза следует выбирать с учетом почвенно-климатических и хозяйственных условий, применяя несколько способов и технологий, рассматривая жидкие стоки как ценное органическое удобрение, а не как отходы или разновидность сточных вод, от которых следует избавиться любыми способами и средствами.

В условиях рыночной экономики целесообразно создавать малые предприятия по реализации твердой фракции навоза, микроводорослей, вермикультуры, зоопланктона, рыбы.

При наличии в хозяйстве рыбоводно-биологических прудов целесообразно наладить линии по культивированию высококачественной продукции из водорослей, зоопланктона, рыбы. Повышая продуктивность свиней в результате включения последних в их рацион.

Основываясь на этих выводах мы определили следующие приоритетные направления работ:

• рациональное использование животноводческих стоков как в наземных агроэкосистемах, так и в водной экологической системе рыбоводно-биологических прудов, как системе, значительно превосходящей продукционные возможности наземных агроэкосистем с максимально возможным выходом биомассы гидробионтов с разных трофических уровней;

• повышение очистительной способности биологических прудов путем подбора интегрированных ассоциаций микроорганизмов и гидробионтов для очистки и обеззараживания навозных стоков, пригодных для орошения, рыборазведения и рециркуляции в наземной экосистеме;

• создание научно-производственных опорных пунктов на базе свиноводческих хозяйств по отработке технологий очистки и обеззараживания сточных вод высокой органоминеральной загрязненности в гидроэкосистемах с обязательным вводом на рыбоводно-биологических прудах линий по культивированию гидробионтов (хлореллы, зоопланктона) и, конечно, рыбы, с включением гидробионтов в рацион разводимых животных (птицы, свиней, коров), повышая их продуктивность.

На базовых опорных пунктах будут произведены следующие работы:

• оценена экологическая перспективность биологических систем очистки в рыбоводно-биологических прудах по сравнению с другими способами утилизации жидкого бесподстилочного навоза;

• дана продукционная оценка рыбоводно-биологических прудов животноводческих комплексов;

• проведена сравнительная оценка эффективности очистки в сооружениях искусственной биологической очистки с рыбоводно-биологическими прудами.

На имеющихся рыбоводно-биологических прудах произвести с помощью имеющихся новейших наработок пуско-наладочные работы по повышению очистительной способности рыбоводно-биологичес-ких прудов:

1. Путем введения культуры микроводорослей, включающей комплекс микроводорослей из зеленых, диатомовых и синезеленых:

Упомянутый комплекс, как показали эксперименты, обладает более широким диапазоном очистки и обеззараживания, чем каждая из входящих в него водорослей;

2. В целях увеличения очистительной способности водорослевых прудов, уменьшить глубину заполнения и ввести дополнительные поверхности из полиэтилена или хамсаросовой ткани;

3. При необходимости, для углубленной доочистки ввести площадку с высшей водной растительностью;

4. Наладить проточное культивирование гидробионтов с обязательным изъятием микроводорослей для приготовления протеиновых и витаминных добавок в корм выращиваемым на комплексе животным и зоопланктона для пополнения рациона выращиваемого рыбопосадочного материала и нужд любителей-аквариумистов;

5. Координировать действия различных специалистов в области утилизации животноводческих стоков путем усиления научного обеспечения по проблеме экологической безопасности использования очищенных навозных стоков для выращивания гидробионтов и рыбопосадочного материала различного трофического уровня, добиваясь увеличения рыбопродуктивности прудов биологической очистки;

6. Разработать комплекс мероприятий по предотвращению загрязнения внутренних водоемов недостаточно очищенными сточными водами, совершенствуя технологии не только очистки, но и содержания животных, а также уборки бесподстилочного навоза.

На основании вышеизложенного:

• наработать проектно-сметную документацию на строительство рыбоводно-биологических прудов, исходя из природно-климатических условий с обязательным учетом фактического загрязнения сточных вод, поступающих на очистку в рыбоводно-биологические пруды;

• проекты систем утилизации сточных вод в рыбоводно-биологических прудах целесообразно выполнять проектным институтом водохозяйственного профиля;

• на действующих свинокомплексах провести ревизию емкостей накопителей и навозохранилищ и указать на недопустимость их отсутствия или несоответствия объемам поступающих животноводческих стоков;

• внести совершенствование в конструкцию прудов-накопи-телей, водорослевых и рачковых прудов (прямоугольная форма), дополнительные поверхности;

• при проектировании комплексов обратить особое внимание на правильный выбор местоположения комплекса, наличие площадей для утилизации твердой и жидкой фракции навоза;

• на имеющихся комплексах повысить контроль за соблюдением технологии и регламента очистки в каждой ступени биологических прудов, за счет рационального ведения рыбоводства в конечной ступени очистки, подбор для выращивания видов рыб, которые имели бы высокую жизнеспособность, выдерживали малоблагоприятные условия, складывающиеся в биологических прудах очистки с одной стороны, а с другой – имели бы достаточно высокие хозяйственные качества. Такими объектами могут стать не только карпы, но и карасевые и карпокарасевые гибриды, имеющие достаточно высокую скорость роста, более устойчивые к напряженному гидрохимическому режиму биологических прудов, а также растительноядные, т.к. они играют существенную роль в формировании качества воды, отфильтровывая значительное количество фитопланктона, детрита и органики, они коренным образом изменяют ход биопродукционных процессов, ускоряя круговорот веществ в экосистеме и в результате способны не только повышать рыбопродуктивность, но и стабилизировать гидрохимический режим, снижать водородный показатель и улучшать санитарное состояние пруда;

• разработать методические указания и усовершенствованную технологию очистки и обеззараживания животноводческих стоков в рыбоводно-биологических прудах.