Презентация_к_защите_ВКР_Яковенко (1)

1.

Выпускная квалификационная работа
Анализ текущего состояния
водоиспользования в сельском
хозяйстве
Белгородской области и способы
оптимизации
Направление 05.04.06 — Экология и природопользование
Студентка: Яковенко Анастасия Геннадьевна
Научный руководитель: Желтухина Валентина Ивановна
Майский — 2026
1

2.

Актуальность исследования
Высокая сельскохозяйственная освоенность региона усиливает нагрузку на малые реки и локальные водные объекты.
АПК
БПК₅ / ХПК
N+P
ПЭК
системообразующая отрасль
региона
органическая нагрузка сточных вод
риск эвтрофикации водных
объектов
необходимость регулярного
контроля
водопотребление связано не только с орошением, но и с санитарной мойкой, переработкой сырья
и техническими нуждами;
при недостаточной очистке сточные воды становятся фактором деградации водных объектов и
почвенного покрова;
региональная специфика требует комплексной оценки: водозабор, качество воды, эффективность
очистки и экономика мероприятий.
2

3.

Цель, объект и задачи
Исследование направлено на практическую оптимизацию водопотребления и водоотведения в АПК региона.
Цель
Объект
Комплексный анализ состояния
водоиспользования и разработка
рекомендаций по оптимизации
водопотребления и водоотведения.
Система водопользования
сельскохозяйственного
комплекса Белгородской
области.
Предмет
Организационные,
технологические и
экологические аспекты
водопотребления,
водоотведения и очистки
сточных вод.
проанализировать нормативную базу и современные методы оптимизации;
охарактеризовать водохозяйственный комплекс области и референтные предприятия;
оценить качество исходной воды и сточных вод до/после очистки;
разработать практические и экономически обоснованные предложения.
3

4.

Объекты исследования
В работе использована расчетно-аналитическая модель, привязанная к реальным профилям предприятий региона.
Референтные предприятия
ЗАО «Свинокомплекс Короча» — свиноводство,
убой и переработка;
«БЭЗРК-Белгранкорм» — распределенная сеть
подразделений в нескольких районах;
АО «Приосколье» — промышленное птицеводство,
переработка и обращение с побочными продуктами.
Ключевой вывод: максимальная совокупная
водоемкость и загрязняющая нагрузка
характерны для свиноводства с
убойно-перерабатывающим циклом.
4

5.

Методическая схема
Оценивались исходная вода, сточные воды до очистки и результат после очистки в сезонном разрезе.
1
2
3
4
Источники и
объекты
Отбор проб
Лабораторные
показатели
Расчеты
анализ литературы,
нормативов, региональных
материалов
вход воды, участки
формирования стоков, до
и после очистки
pH, БПК₅, ХПК,
взвешенные вещества, N,
P, СПАВ
степень очистки, сезонная
вариабельность,
экономический эффект
Формула оценки эффективности: η = (Cдо − Cпосле) / Cдо × 100 %
5

6.

Качество исходной воды
Исходная вода в целом пригодна, но требует водоподготовки по отдельным показателям.
30
0,45
0,4
25
0,35
20
0,3
0,25
15
0,2
10
0,15
0,1
5
0,05
0
0
Весна
Лето
Осень
Зима
Поверхностные воды: весенний рост взвешенных
веществ до 28,4 мг/дм³.
Весна
Лето
Осень
Зима
Подземные воды: железо до 0,41 мг/дм³,
требуется коррекция режимов водоподготовки.
6

7.

Сточные воды до очистки
Наиболее высокая нагрузка формируется на животноводческих комплексах.
4000
3520
3500
мг/дм³ ХПК до очистки
3000
2500
1840
2000
мг/дм³ БПК₅ до очистки
1500
1000
146
500
мг/дм³ азот аммонийный
0
БПК₅
ХПК
Взвеш. в-ва
Азот амм.
Фосфаты
СПАВ
7

8.

Эффективность очистных сооружений
Традиционная схема хорошо снимает органику и взвеси, но хуже работает по азоту и СПАВ.
100
90
Интерпретация
80
70
очистка по БПК₅, ХПК и взвесям
— высокая;
азот аммонийный и СПАВ
остаются «узкими местами»;
для повторного использования
нужна доочистка и
обеззараживание.
60
50
40
30
20
10
0
БПК₅
ХПК
Взвешенные
вещества
Азот
аммонийный
Фосфаты
СПАВ
8

9.

Сезонная динамика загрязнений
Весенний период является наиболее рискованным по ХПК и взвешенным веществам.
Практический вывод: требуется резерв по гидравлической нагрузке, усиление аэрации, контроль
вторичных отстойников и дозирования реагентов в периоды весеннего максимума.
9

10.

Выявленные проблемы
Оптимизация должна носить системный, а не точечный характер.
1
Высокий удельный расход воды
санитарная мойка и обслуживание технологических линий
2
Недостаточная доочистка
азот, фосфор, СПАВ и санитарные риски
3
Износ и неоднородность
инфраструктуры
разные практики на распределенных площадках
4
Недостаточная прозрачность
отчетности
сложно сопоставлять водозабор, сброс и эффект
мероприятий
1
0

11.

Предложения по оптимизации
Меры объединяют технологические, организационные и экономические решения.
Пакет мероприятий
модернизация аэротенков, вторичных отстойников и
узлов доочистки;
сорбционные фильтры и УФ-обеззараживание;
раздельный сбор условно чистых и загрязненных
стоков;
капельное орошение и автоматизированное
дождевание;
повторное использование очищенной воды при
санитарном и почвенном контроле.
14–18 %
1,9–4,3
резерв сокращения
водопотребления
года — окупаемость отдельных
мероприятий
1
1

12.

Экономическая оценка и устойчивость решений
Мероприятия остаются экономически целесообразными при изменении ценовых параметров.
3,5
4,5
4
3
3,5
2,5
3
2
2,5
1,5
2
1,5
1
1
0,5
0,5
0
0
Базовый
Капзатраты
+20 %
Тариф
+20 %
Экономия
воды +15 %
Базовый
Капзатраты
+20 %
Тариф
+20 %
Экономия
воды +15 %
Даже при росте капитальных затрат на 20 % базовый пакет для крупного животноводческого
объекта сохраняет окупаемость около 3,3 года.
1
2

13.

Итоговые положения, выносимые на защиту
Результаты подтверждают необходимость дифференцированного и сезонно адаптивного управления водным циклом предприятия.
1
Водная нагрузка в регионе максимальна
на животноводческих комплексах и
объектах переработки сырья.
2
Очистные сооружения эффективны по
органике и взвесям, но требуют
доочистки по азоту, фосфору и СПАВ.
3
Весенний сезон является критическим
для гидравлической нагрузки и
концентраций загрязнений.
4
Оптимизация должна сочетать
оборотное водоснабжение, ПЭК,
доочистку, УФ-обеззараживание и
водосберегающее орошение.
Спасибо за внимание!
1
3