Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов
Изобретение относится к животноводству , в частности к очистке сточньк вод животноводческих комплексов . Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод и упрощение процесса при одновременном получении кормовой биомассы. Сточные воды животноводческих комплексов осветляют, выдерживают в накопителе до содержания органических веществ в них 1000-1500 мг Оо/л, затем их подают в емкость формирования культуральной среды для дафний, предварительно заполненную паводковой водой в объеме, в 50-60 раз превышающем суточньй объем подав аемых сточных вод, после чего культуральную среду с содержанием органических веществ 100-300 мг подают в культиватор , состоящий из 24 секций, предварительно заполненных паводковой водой в объеме, в 3 раза превьш1ающем объем культуральной среды, с после- I дующим поочередным внесением в секции дафний из расчета 2-3 г/м. ХПК очищенной воды 20-40 мг , количество кормовой биомассы . 500 - 1300 мг/л. 1 з.п, ф-лы, 4 табл. (/) С
СВОЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1419981 (50 4 С 02 F 3 32
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094641/28-26 (22) 15.05.86 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. Я.P.Êîâàëåíêî (72) Е.Н.Елин, Ф.Ф.Щастный, Н.Г.Ковалев, В.И.Афанасьев, И.И.Нерубайло, Н.П.Лозовик и Т,Г.Горшкова (53) 628,356(088.8) (56) Яковлев С.В. и др. Канализация.
М.: Стройиздат, 1975, с. 356-361.
Бацанов И.Н., Лукьяненков И.И.
Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах, М.: Россельхозиэдат, 1977, с. 129-133. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ (57) Изобретение относится к животноводству, в частности к очистке сточных вод животноводческих комплексов. Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод и упрощение процесса при одновре" менном получении кормовой биомассы.
Сточные воды животноводческих комплексов осветляют, выдерживают в накопителе до содержания органических веществ в них 1000-1500 мг О /л, затем их подают в емкость формирования культуральной среды для дафний, предварительно заполненную паводковой водой в объеме, в 50-60 раз превышающем суточный объем подаваемых сточных вод, после чего культуральную среду с содержанием органических веществ 100-300 мг О /л подают в культиватор, состоящий из 24 секций, пред- Я
6 варительно заполненных паводковой водой в объеме, в 3 раза превышающем объем культуральной среды, с последующим поочередным внесением в секции дафний из расчета 2-3 г/м« . ХПК очищенной воды 20-40 мг О /л, колиI чество кормовой биомассы ..500 - . « ®4
1300 мг/л. 1 s.ï. ф-лы, 4 табл. «ф««
1419981, :Изобретение относится к животноводству, в частности к очистке сточных вод животноводческих комплексов, Цель изобретения — повышение степени очистки сточных вод и упрощение процесса при одновременном получении кормовой биомассы.
Способ осуществляют следующим образом. 10
Сточные воды с содержанием органического вещества 15000-10000 мг 0 /л поступают в сооружения для удаления из них осадка любым из известных способна (очистка а горизонтальных или 1о вертикальных отстойниках, отделение
I осадка на виброситах, виброгрохотах, иловых площадках и т.д,). После удал ния осадка содержание органическог вещества в осветленных стоках сни- 20 жается до 4000-2500 мг 0 /л и их порхают в накопительную емкость. В проессе развития самоочищения в сточной среде, поступившей в накопительную
25 емкость, увеличивается биомасса бактерий и других микроорганизмов, обитающих в загрязненных водах. В результате этого в стоках происходит дальнейшее значительное снижение содержания косного органического вещества до уровня 1500-1000 мг 0 /л. При снижении уровня содержания органического вещества до этих пределов стоки
Подают в емкость формирования культуральной среды для разведения даф- 35 ний, предварительно, один раз в сезон очистки, заполняемую паводковой водой. По условиям технологического режима рабочий объем емкости формирования культуральной среды должен 40 в 50-60 раз превышать суточный объем стоков, подаваемых из накопительной емкости. Технологический режим емкос- . ти формирования культуральной среды способствует дальнейшему снижению содержания органического вещества в стоках в пределах 300-100 мг 0 /л.
В связи с этим на этой стадии очистки происходит дальнейшее развитие биомассы гидробионтов, обогащение ее -50 новыми видами и формирование условий, благоприятных для жизнедеятельности рачков-фильтраторов. Далее сформированную культуральную среду подают в культиватор дафний, который обеспе- 55 чивает непрерывность процесса дальнейшей очистки стоков и постоянное воспроизводство биомассы рачков. Это позволяет в конце процесса очистки получать гарантированное количество чистой воды с содержанием органического вещества »е более 40-20 мг 0 /л, пригодной к использованию на хозяйственные нужды, и биомассу дафний в количестве 0,3-0,5 кг/м воды, которую можно использовать в качестве ценного белкового компонента в рационах сельскохозяйственных животных.
Сущность технологического процесса в культиваторе для разведения дафний и окончательной очистки стоков сводится к следующему. Весь рабочий объем культиватора разделен на 24 секций, Рабочий объем каждой секции соответствует 3-кратному суточному объему стоков, подаваемых в культиватор из емкости формирования культуральной среды. Такое соотношение объемов создает благоприятные условия для развития биомассы дафний и процесса очистки стоков. Перед началом работы все секции культиватора один раз заполняют паводковой водой. После заполнения секций в первую секцию подают суточный объем стоков и заселяют дафний из расчета 2,0-3,0 г/м среды. На следующий день эту операцию выполняют во второй секции, и так далее до последней секции. Таким образом, в пусковой период заполнение секций культиватора паводковой водой, культуральной средой навозных стоков и заселение дафниями выполняют поочередно в каждой секции в первые 24 дня с начала технологического процесса. Через 24 дня в первой секции культиватора биомасса дафний достигает максимальной величины
0,3-0,5 кг/м, а культуральная среда преобразуется в чистую воду с содержанием органического вещества не более 40-20 мг 0 /л. На 25 сут из этой секции производят отлов биомас- . сы дафний и подачу чистой воды на хозяйственные нужды. Чистую воду подают в объеме, равном суточной норме культуральной среды стоков, поступающих в культиватор. После отлова рачков и подачи чистой воды в секции оставляют 2,0-3,0 кг дафний и чистую воду в количестве, равном 3/4 рабочего объема секции. Затем в нее снова подают на очистку очередную норму стоков. На следующий день эту операцию осуществляют во второй секции и т.д. Таким образом, в течение всего периода очистки обеспечивается непре1419981
25
35
55 рывность технологического процесса, что позволяет ежедневно получать постоянные количества чистой воды и кормовой биомассы рачков °
Содержание органического вещества больше 1500 мг Оg/ë приводит к ухудшению условий существования дафний, снижению их продукционных возможностей и снижению степени очистки сточных вод, снижение же (1000 мг О /л приводит к ухудшению пищевых условий среды и уменьшению выхода кормовой биомассы.
Содержание органического вещества в сточных водах вьппе 300 мг О /л неблагоприятно сказывается на их жизнедеятельности и тормозит процесс .очистки и снижает степень очистки, содержание > 100 мг О /л не обеспечивает гарантированный выход кормовой биомассы дафний вследствие низкого кормового уровня культуральной среды.Разбавление сточных вод, поступающих иэ накопителя в емкость формирования культуральной среды менее, чем в 50 раз, ухудшает условия культивирования дафний и процесс очистки сточных вод. Разбавление сточных вод более чем в 60 раз приводит к значительному ухудшению кормовых условий среды культивирования дафний. 3-кратное превышение объема каждой секции культиватора по сравнению с объемом сточных вод, поступающих из емкости формирования культуральной среды, обеспечивает нормальное развитие процесса очистки сточных вод на последней стадии до норм содержания органического вещества, характеризующих чистую воду, пригодную для технических целей.
24-секционный культиватор позволяет вести последовательное поочередное заселение секций дафниями с учетом их биологического развития до стадии пика биомассы рачков на 24-ые сут.
Пример. Исходные стоки животноводческих комппексов подают в систему горизонтальных отстойников, где происходит их разделение на осадок и светлую фракцию. После выделения осадка содержание органического вещества в осветленных стоках составляет 4000 мг О /л по показателю химического потребления кислорода. Осветленные стоки с таким содержанием органического вещества подают в накопитель осветленных стоков, который представляет собой емкость произвольного объема, но не меньше месячного объема стоков, накапливаемых на данном предприятии. Таким образом, количество жидкости, поступившее в накопитель осветленных стоков, равно количеству жидкости, подаваемой в емкость формирования культуральной среды в течение 1 сут. 3а этот период при среднесуточных плюсовых темперао турах tO-15 С в сточных водах содержание органического вещества снижается до 1000 мг Oz/ë. В дальнейшем в течение сезона. очистки поступающие в накопитель осветленные стоки с содержанием органического вещества по
ХПК до 4000 мг О /л подвергают систематическому разбавлению и бактериальной деструкции, за счет чего в этом водоеме общее содержание органическоro вещества стоков составляет
1500 мг О /л. Таким образом, время нахождения сточных вод, поступающих в накопитель, не превьппает 30 сут.
Согласно требованиям технологического режима емкость формирования культуральной среды должна быть перед началом очистки заполнена чистой водой. Объем емкости должен в 50 раз превышать объем сточных вод, подаваемых на очистку из пруда-накопителя.
В соответствии с условиями очистки время нахождения сточных вод в емкости формирования культуральной среды по срокам водообмена составляет
50 сут. Объем сточных вод, подаваемых в культиватор дафний, равен объему сточных вод, подаваемых иэ накопителя в емкость формирования культуральной среды. Сточные воды, поданные в культиватор дафний, согласно требований технологии предлагаемого способа, находятся- в секции на очистке в течение 24 сут. Таким образом, при условии очистки стоков по полной технологической схемы время очистки составляет 55 сут. Общее содер". жание органического вещества в полученной чистой воде 40 мг 02/л.
Объем каждой секции должен быть равен 3-кратному суточному объему стоков культуральной среды. Глубина секции 0,4-0,5 м. Перед началом заполняются паводковой водой.
В 24 аквариума подают культуральную среду навозных сточных вод с со1419981 держанием органического вещества
300-100 мг 0 /л и заселяют исходное количество дафний - 10 мг/л. Подачу культуральной среды и заселение дафНий в аквариумы производят поочередно в каждый аквариум в течение 24 сут.
На 25 сут из первого аквариума удаляют 75 полученной чистой воды и
90-95 биомассы дафний. В это время .,в аквариуме содержание органического, вещества снижается до 20 мг 0 /л и биомасса рачков достигает величины
1200 мг/л. После отлова биомассы рач:;ков и перелива полученный чистой во, ды в него вновь подают культуральную среду навозных стоков. На следующий, день отлов биомассы, перелив воды, и подачу свежих стоков проводят во втором аквариуме, затем в третьем и ,т.д. до 24-го аквариума включительно. . После этого все описанные операции .проводят снова, начиная с 1-го аква-! !
: риума.
В табл. 1 дано определение количества продуцируемой биомассы дафний, сроков ее воспроизводства и снижения содержания органического вещества в процессе очистки стоков.
Содержание органического вещества в сточных водах в пределах 500—
400 мг 0>/л приводит к массовой гибели заселенных рачков. При содержании органического вещества в среде навозных стоков 300-400 мг 0 /л развитие популяции происходит медленно, в течение 21-24 сут. Степень очистки стоков не позволяет характеризовать их как воду, пригодную к использованию на хозяйственные нужды, а количество продуцируемой биомассы значительно меньше, чем в 3-м и 4-м вариантах.
Только содержание органического вещества в очищаемой среде навозных стоков в пределах 300-100 мг Ог/л обеспечивает развитие биомассы в пределах 22 сут, доводя ее величину до
0,9-1,5 кг/м, При этом степень очистки по содержанию органического вещества также достигает наивысшей величины: 40-20 и 20-15 мг 0 /л.
В табл. 2 приведены определение сроков воспроизводства биомассы дафний и количества воспроизводимой биомассы после отлова дафний и замены культуральной среды в зависимости от объема отлавливаемой биомассы и объемов заменяемой культуральной среды.
35
55
Пик в развитии биомассы наблюдается на 19-26 день проведения эксперимента. После отлова рачков второй максимум развития биомассы дафний быстрее всего наступает в варианте, где отловлено 75 дафний. его величина достигает 800 г/м . В других вариантах пик наступает на 2-4 дня позже и не превышает 400-600 г/м, Наиболее короткий период воспроизводства дафний и наибольшая величина их биомассы получены при замене очищенных стоков свежими в объеме 75 .
В табл. 3 приведены определение степени очистки культуральной среды навозных стоков в зависимости от количества отлавливаемой биомассы дафний и объемов заменяемой культуральной среды.
Лучший эффект очистки достигается после отлова из очищенной среды навозных стоков 75% полученной биомассы и замены 75 полученной чистой воды новыми стоками.
Сравнительные с прототипом данные представлены в табл. 4. формула из обретения
1. Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, включающий осветление исходных сточных вод, отвод очищенной воды и получаемого осадка, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени очистки и упрощения процесса при одновременном получении кормовой биомассы„ осветленные сточные воды выдерживают в накопителе до содержания органических веществ в них 1000-1500 мг 0 /л, затем их подают в емкость формирования культуральной среды для дафний, предварительно заполненную паводковой водой в объеме, в 50-60 раз превышающем суточный объем подаваемых сточных вод, после чего культуральную среду с содержанием органических веществ 100-300 мг 0 /л подают в культиватор, состоящий из 24 секций, предварительно заполненных паводковой водой в объеме, в три раза превышающем объем культуральной среды, с последующим поочередным внесением в секции дафний, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а-. ю шийся тем, что дафнии в секции вводят из расчета 2-3 г/м .
1419981
Таблица !
Вариант
Содержание органического вещества в очищенных стоках, мг О /л
Максималь ное колиСроки воспроизводства максимального количества биомассы, сут
Первоначальное содержание органического вещества в испытываемой среде — сточных водах, мг/л
Гибель за- 350-300
500-400 селенных дафний
21-24
20-24
19-22
17-21
200-100
100-50
Таблица 2
Кол-во
Сроки воспроизводства биоКол во востлавлиаемой вопроиэводства биопроизведенной биомассы иомассы ачков, Х после замассы после отлова, г/M,дни массы после . массы после замены отлова, г/мЗ
23-26
150-200
200-250
21-25
75
50
2 400-300
3 300-200
Вариант Кол-во
Контроль (биомасса неотлавливается) 19-21
21-23
22-25
700-800
400-600
250-300 чество полученной биомассы,,/ з
400-500
1200-1500
900-1100
200-300
Объем заменяемой культуральной среды, X
Контроль (среда навозных стоков не заменяется) 100-60
40-20
20-15
30-20
Сроки .воспроизводст ва биокультуральной среды, дни
21-23
23-25
24-27 мены культуральной среды, г/M3
700-750
600-700
200-350
1419981
Таблица 3
Степень очистки культуральной среды навозных стоков, мг О /л
Кол-во отлавливаемой биомассы, %
Вариант
Объем заменяемой культуральной среды, %
Контроль (биомасса не отлавливалась) Контроль (очищенная культуральная среда не заменяется) 120-80
50
25
Таблица
Способ
Показатели очистки
Предлarаемый
Прототип
1-я ступень .2-я ступень аэротенков аэротенков
20-40
8-12
ХПК, мг 0 /л
БПК 5, мг О /л
100-1 20
1,5-3,5
6-8
0,7-3,5
200-300
Кормовая биомасса, мг/л
500-1300
Составитель Г.Лебедева
Техред А.Кравчук
Корректор Л. Патай
Редактор Н.Киштулинец
Заказ 4286/23 Тираж 854 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Нитраты, мг/л
Кислород, мг/л
Аммиак, мг/л
1 00-150
30-50
20-150
0,7-1,5
70-120
20-15
40-20
50-35
