Способ и установка для аэробной биологической очистки сточных вод и комплексное органоминеральное удобрение, полученное на их основе


 


Владельцы патента RU 2433962:

Степкина Юлия Андреевна (RU)
Степкин Андрей Андреевич (RU)

Изобретение относится к аэробной биологической очистке сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий. Сначала сточные воды подают в устройство 1 механической обработки для отделения твердого осадка, затем - в пескоотделитель 2 и далее - в резервуар-усреднитель 5 для усреднения поступающих сточных вод по концентрации и по расходу воды. Из резервуара-усреднителя 5 сточные воды насосом 32 по трубопроводу 12 подают в первичный отстойник 3. Из первичного отстойника 3 сточные воды поступают по трубопроводу 13 в емкость 6 для биосорбции. Из емкости 6 сточные воды по трубопроводу 14 поступают в емкость 7 для биоокисления. Отстаивание сточной воды и активного ила проводят во вторичном отстойнике 4. Далее обрабатываемые сточные воды подают в модуль доочистки 8 и затем в обеззараживающую установку 9. Очищенную и обеззараженную сточную воду отводят из установки. Сырой осадок и избыточный активный ил, выделенные после первичного и вторичного отстаивания, направляют в ферментно-кавитационный модуль 10 для получения комплексного удобрения. Изобретение позволяет повысить эффективность и качество очистки сточной воды с одновременной утилизацией сырого осадка и активного ила путем получения из них комплексного органоминерального удобрения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к способу для аэробной биологической очистки сточных вод, установке для его осуществления, а также к комплексному органоминеральному удобрению, полученному на их основе, и может быть использовано в очистных сооружениях населенных пунктов.

Известен способ аэробной биологической очистки сточных вод, принятый в качестве прототипа, включающий механическую обработку исходной сточной воды и отделение от нее твердого осадка, отстаивание сточной воды в первичном отстойнике и отделение от нее сырого осадка, аэробную биологическую очистку сточной воды, отстаивание смеси сточной воды и активного ила во вторичном отстойнике, вывод осажденного активного ила из вторичного отстойника, подачу активного ила для участия в биохимическом процессе окисления и отвод очищенной воды (см. описание к патенту Российской Федерации №2073648, МПК C02F 3/02 от 11.01.1995 г.).

В известном способе очистку сточной воды ведут аэробную биологическую преимущественно активным илом, что не обеспечивает высокие показатели очистки сточных вод.

Перемешивание суспензии, подаваемой в первичный отстойник, в известном способе, производят предпочтительно пневматически, а именно подачей воздуха посредством компрессора давлением 0,5 кг/м2 для реализации процесса биохимического окисления органических загрязнений в сточной воде. При небольшой высоте установки происходит нагрев суспензий до температуры 60-70°С, при которой растворимость кислорода снижается в несколько раз, а следовательно, ухудшается процесс биохимического окисления органических загрязнений в сточной воде.

Обработка избыточного активного ила в известном способе состоит в том, что он в той или иной степени подвергается интенсивному физико-механическому воздействию на клетки микроорганизмов с целью стимулирования выделения ими внеклеточных биополимеров.

Для непрерывного выделения микроорганизмами биополимеров, обработку активного ила в известном способе осуществляют с помощью кавитационного воздействия высокой интенсивности. Однако кавитационное воздействие высокой интенсивности не только уничтожает патогенные микробы, но и «убивает все живое», что снижает эффективность очистки сточных вод.

Кроме того, процесс очистки сточных вод известным способом идет длительное время и ограниченным объемом из-за небольшой высоты емкостей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и качества очищения сточной воды с одновременной утилизацией сырого и активного ила путем получения из них комплексного органоминерального удобрения.

Техническая задача достигается тем, что способ для аэробной биологической очистки сточных вод включает механическую обработку сточной воды и отделение от нее твердого осадка, отстаивание сточной воды в первичном отстойнике и отделение сырого осадка из первичного отстойника, аэробную биологическую очистку, отстаивание сточной воды и активного ила во вторичном отстойнике, вывод избыточного активного ила из вторичного отстойника и отвод очищенной сточной воды, при этом сточные воды, перед подачей на первичное отстаивание, усредняют по концентрации и по расходу воды и затем осветленные сточные воды подают на биологическую очистку и биоокисление, которые проводят в режиме циркуляции в течение 2-3 часов, затем на вторичное отстаивание, доочистку и обеззараживание, а сырой осадок и избыточный активный ил, выделенные после первичного и вторичного отстаивания, направляют на совместную ферментно-кавитационную обработку для получения комплексного удобрения, при этом иловую смесь предварительно активируют кавитацией низкой интенсивности в течение 2-3 сек, во время перекачки ее на обработку, и насыщают кислородом до 8-10 мг/л во время перекачки для образования бактерий, а в рабочем режиме в течение 4-6 часов бактериальную активацию иловой смеси ведут кавитацией низкой интенсивности постоянно, при давлении свыше 1 кг/м2, а концентрацию кислорода поддерживают в пределах 10-20 мг/л, при этом бактериальная активация иловой смеси идет с выделением тепла, необходимого для протекания процесса и образования ферментов, которые являются белковыми катализаторами процесса, а также производных ферментов, образующих хелатные соединения. Обработку иловой смеси сырого осадка и избыточного активного ила ведут совместно в соотношении 1:3 в пересчете на концентрацию по сухому веществу.

Предлагаемый способ позволяет в течение 4-6 часов на одной установке очистить сточную воду, повысив эффективность очистки, улучшить качество очищенной сточной воды и одновременно получить комплексное органоминеральное удобрение совместной ферментно-кавитационной обработкой сырого и активного ила.

Постоянная бактериальная активация иловой смеси в рабочем режиме кавитацией низкой интенсивности при давлении свыше 1 кг/м2 на высоту свыше 10 м при постоянном перемешивании воздухом не вызывает нагрева иловой смеси. Процесс идет в значительных объемах с выделением тепла, необходимого для протекания процесса обработки смеси илового осадка, сопровождающегося образованием ферментов, являющихся белковыми катализаторами процесса.

Обезвоживание полученного продукта в геотекстильных контейнерах не требует дополнительных затрат на сооружение установок для обезвоживания, что удешевляет стоимость способа.

Указанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Сравнение заявленного способа с известным показывает, что он для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Вначале сточные воды подают на очистку для задержания и измельчения твердых отбросов (тряпки, ветошь, щепки и т.д.) в гомогенную массу, и затем выделение тяжелых примесей минерального происхождения, главным образом песка. Затем сточные воды подают на усреднение поступающих сточных вод, как по концентрации, так и по расходу воды и далее на первичное отстаивание, проходя при этом предварительную обработку кавитацией низкой интенсивности, а именно насыщение сточной воды кислородом воздуха.

При первичном отстаивании в течение 1-1,5 часов происходит выделение из сточных вод грубодисперсных и мелких примесей, которые под действием гравитационной силы в нисходяще-восходящем потоке при последовательном тонкослойном разделении оседают на дно модуля первичного отстаивания или всплывают на его поверхность.

Пройдя процесс первичного отстаивания, сточные воды поступают на бисорбцию, туда же подают рециркуляционный активный ил после вторичного отстаивания сточных вод. В процессе биосорбции, проходящего в режиме циркуляции в течение 2-3 часов, происходит постоянное насыщение сточных вод кислородом мелкодисперсного воздуха, необходимого для жизнедеятельности микроорганизмов и окисления органических веществ. Процесс биосорбции проводят при постоянном перемешивании воздухом, исключающим уплотнение ила и образование вторичных загрязнений. Процесс биосорбции сопровождается образованием следующих видовым составом групп микроорганизмов: Achromobacter, Alcaligenes, Gordonia, Microtix, Fusdarium, Aquaeductum, Bodo globosus.

Далее сточные воды поступают на биоокисление, где в течение 2-3 часов в режиме циркуляции происходят сложные процессы нитрификации и денитрификации сточных вод. На стадии биоокисления к микроорганизмам прибавляются новые группы: Sphaerotilus natans, Baggiatoa alba, Acinetobacter, Vorticella convallaria, Zoogloeo ramigera, Opercularia, Flavobacterium, Carhesium, Rotifera, Micrococcus, Bodo edax, Nitrobabacter, Monostila, Vorticella microstoma и др.

После процесса биоокисления сточные воды подают на вторичное отстаивание, где в течение 1-1,5 часов происходит осаждение активного ила.

Далее сточные воды направляют на 1-1,5 часа на доочистку биофильтрованием, затем подвергают дезинфекции, например, при помощи гипохлорида натрия, ультрафиолетового обеззараживания, озонирования, электроимпульсного или каталитического воздействия и затем очищенную и обезвреженную сточную воду отводят.

Сырой остаток, образующийся при первичном отстаивании, а также избыточный ил после вторичного отстаивания и после доочистки сточных вод подают на ферментно-кавитационную обработку. Иловую смесь предварительно активируют кавитацией низкой интенсивности в течение 2-3 сек, во время перекачки ее на обработку, и насыщают во время перекачки кислородом до 8-10 мг/л для образования бактерий.

В рабочем режиме ферментно-кавитационной обработки бактериальную активацию иловой смеси ведут в течение 4-6 часов кавитацией низкой интенсивности постоянно с концентрацией кислорода в пределах 10-20 мг/л. Процесс обработки иловой смеси идет при давлении свыше 1 кг/м2 с выделением тепла, необходимого для протекания процесса обработки смеси илового осадка, сопровождающегося образованием ферментов, которые являются белковыми катализаторами процесса, и производных ферментов, образующих хелатные соединения, необходимые для перевода солей тяжелых металлов в природное безопасное состояние.

После завершения процесса ферментно-кавитационной обработки иловой смеси, полученный продукт, с влажностью 98-98,5%, направляют на дальнейшее обезвоживание в геотекстильные контейнеры, которые вывозят по месту назначения, а надиловую воду после процесса ферментно-кавитационной обработки используют в процессе биосорбции.

Известна установка биологической очистки сточных вод, принятая в качестве прототипа, содержащая устройство механической обработки сточной воды для отделения твердого осадка, первичный отстойник, вторичный отстойник, устройства для вывода и подачи ила, устройства подвода и отвода сточных вод и очищенной сточной воды, аэротенк, устройство физико-механической обработки, перемешивающие устройства (см. описание к патенту Российской Федерации №2073648, МПК C02F 3/02 от 11.01.1995).

Недостатками известной установки являются низкая эффективность очистки и качество очистки сточной воды.

Кроме того, известная установка отличается низкой производительностью из-за ограниченной высоты емкостей, уменьшающей объем перерабатываемых сточных вод и увеличивающих время обработки сточных вод из-за низкой интенсивности очистки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и качества очищения сточной воды с одновременной утилизацией сырого и активного ила путем получения из них комплексного органоминерального удобрения.

Техническая задача решается тем, что установка для аэробной биологической очистки сточных вод содержит устройство механической обработки сточной воды для отделения твердого осадка, первичный отстойник, вторичный отстойник, устройства для вывода и подачи ила, устройства подвода и отвода сточных вод и очищенной воды, аэротенк, устройство физико-механической обработки, перемешивающие устройства, при этом она дополнительно снабжена резервуаром-усреднителем, модулем доочистки, обеззараживающей установкой сточных вод, а также обезвоживателем и ферментно-кавитационным модулем для совместной обработки ила, первичный отстойник, вторичный отстойник, аэротенк, выполненный в виде двух соединенных между собой автономных емкостей для биосорбции и биоокисления, ферментно-кавитационный модуль и модуль доочистки выполнены в виде вертикально установленных емкостей-башен высотой свыше 10 м с принудительной подачей сточных вод и ила, резервуар-усреднитель соединен с первичным отстойником, первичный отстойник соединен с емкостью для биосорбции, емкость для биоокисления соединена со вторичным отстойником, первичный отстойник, вторичный отстойник и модуль доочистки соединены с ферментно-кавитационным модулем, соединенным с обезвоживателем, а обеззараживающая установка установлена на выходе модуля доочистки, при этом устройства подвода ила в ферментно-кавитационный модуль и сточных вод в емкости биосорбции и биоокисления выполнены в виде трубопроводов, оснащенных в местах соединения с емкостями устройствами для насыщения кислородом воздуха, и насосов, на всасывающей линии которых установлены устройства для создания кавитации низкой интенсивности, а в нижней части ферментно-кавитационного модуля и емкостей биосорбции и биоокисления установлены перемешивающие устройства, выполненные в виде турбулизаторов для предотвращения оседания активного ила и обеспечения перемешивания на высоту емкостей модулей.

Обеззараживающая установка выполнена в виде биофильтра.

Выполнение установки в виде вертикально установленных емкостей-башен высотой свыше 10 м, позволяет значительно увеличить ее производительность и уменьшить площадь установки.

Выполнение перемешивающих устройств в виде турбулизаторов с подачей воздуха при давлении 1 кг/м2 обеспечивает перемешивание смеси ила на всю высоту установки и предотвращает повышение температуры, повышает эффективность процесса и сокращает время на очистку.

Использование геотекстильных контейнеров для обезвоживания обработанного ила упрощает и удешевляет установку за счет исключения необходимости в установках для этой цели.

Указанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Сравнение предлагаемой установки с известной показывает, что она для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображена схема предлагаемой установки для аэробной биологической очистки сточных вод и получения комплексного органоминерального удобрения.

Установка содержит устройство 1 механической обработки сточной воды для отделения твердого осадка и устройство для отделения песка 2, первичный отстойник 3, вторичный отстойник 4. Кроме того, она дополнительно снабжена резервуаром-усреднителем 5, аэротенком, выполненным в виде двух автономных емкостей 6 и 7 для биосорбции и биоокисления соответственно, модулем 8 доочистки, обеззараживающей установкой 9 сточных вод, установленной на выходе модуля 8 доочистки, ферментно-кавитационным модулем 10 и обезвоживателем 11 иловой смеси.

Первичный отстойник 3, вторичный отстойник 4, емкости 6 и 7 для биосорбции и биоокисления, ферментно-кавитационный модуль 10 и модуль 8 доочистки выполнены в виде вертикально установленных емкостей-башен высотой свыше 10 м с принудительной подачей сточных вод и ила.

Резервуар-усреднитель 5 соединен трубопроводом 12 с первичным отстойником 3, первичный отстойник 3 соединен трубопроводом 13 с емкостью 6 для биосорбции, емкость 6 для биосорбции соединена с емкостью 7 для биоокисления трубопроводом 14, емкость 7 для биоокисления соединена трубопроводом 15 с вторичным отстойником 4. Вторичный отстойник соединен трубопроводом 16 с модулем доочистки 8, выход которого соединен трубопроводом 17 с обеззараживающей установкой 9.

Первичный отстойник 3, вторичный отстойник 4 и модуль доочистки 8 соединены трубопроводом 18 с ферментно-кавитационным модулем 10, а ферментно-кавитационный модуль 10 соединен трубопроводом 19 с обезвоживателем 11 иловой смеси, выполненным в виде геотекстильного контейнера.

Подачу подвода ила в ферментно-кавитационный модуль 10 и сточных вод в емкости 6 и 7 для биосорбции и биоокисления осуществляют посредством насосов 20, 21 и 22 по трубопроводам 23, 24 и 25 соответственно, в местах соединения с емкостями которых установлены устройства для насыщения кислородом воздуха 26, а на всасывающей линии насосов 20, 21 и 22 - устройства для создания кавитации низкой интенсивности (устройства для создания кавитации низкой интенсивности на чертеже не показаны).

В нижней части ферментно-кавитационного модуля 10 и емкостей 6 и 7 для биосорбции и биоокисления установлены перемешивающие устройства 27, выполненные виде турбулизаторов для предотвращения оседания активного ила и обеспечения перемешивания на высоту ферментно-кавитационного модуля 10 и емкостей 6 и 7 для биосорбции и биоокисления.

Для обеспечения режима циркуляции емкости 6 и 7 оснащены входом 28 в верхней части и выходом 29 в нижней части, соединенные трубопроводом с трубопроводом 18.

Ферментно-кавитационный модуль 10 в верхней части оснащен выходом 30, а в нижней выходом 31, соединенными с трубопроводом 19 для вывода иловой смеси и надиловой воды соответственно.

Подачу сточной воды в первичный отстойник 3 осуществляют насосом 32.

Отвод сточной воды из емкостей 6 и 7 в резервуар-усреднитель 5 при необходимости производят по трубопроводу 33, а из обезвоживателя 11 - по трубопроводу 34.

В местах пересечения трубопроводов 18, 19 и 34 установлены переключающие приспособления 35.

Установка работает следующим образом.

Вначале сточные воды поступают в устройство 1 механической обработки сточной воды, предназначенное для задержания и измельчения твердых отбросов (тряпки, ветошь, щепки и т.д.) в гомогенную массу, где происходит выделение тяжелых примесей минерального происхождения, а затем в пескоотделитель 2 и далее - в резервуар-усреднитель 5 для усреднения поступающих сточных вод как по концентрации, так и по расходу воды.

Из резервуара-усреднителя 5 сточные воды насосом 32 по трубопроводу 12 подают в первичный отстойник 3. Устройство на всасывающей линии насоса 32 создает кавитацию низкой интенсивности, обеспечивая выделение из сточных вод грубодисперсных и мелких примесей, которые под действием гравитационной силы в нисходяще-восходящем потоке при последовательном тонкослойном разделении оседают на дно модуля 3 первичного отстаивания или всплывают на поверхность.

Из первичного отстойника 3 сточные воды поступают по трубопроводу 13 в емкость 6 для бисорбции, при этом насос 20 обеспечивает циркуляционный режим, при котором происходит насыщение сточных вод кислородом воздуха, подачу которого обеспечивает устройство 26, установленное на трубопроводе 24, а перемешивание - устройство 27.

Из емкости 6 сточные воды по трубопроводу 14 поступают в емкость 7 для биоокисления, при этом насос 21 обеспечивает циркуляционный режим, при котором происходит насыщение сточных вод кислородом воздуха, подачу которого обеспечивает устройство 26, установленное на трубопроводе 24, а перемешивание - устройство 27. После биоокисления сточные воды поступают в модуль доочистки 8 и затем по трубопроводу 17 - в обеззараживающую установку 9, далее очищенную и обеззараженную сточную воду отводят из установки.

Сырой остаток, образующийся в первичном 3, а также избыточный ил после из вторичного отстойника 4 и после модуля 8 доочистки, в соотношении 1:3 в пересчете на концентрацию по сухому веществу, насосом 21 по трубопроводу 18 подают в ферментно-кавитационный модуль 10, при этом иловую смесь во время перекачки ее на обработку предварительно активируют кавитацией низкой интенсивности в течение 2-3 сек и насыщают во время перекачки кислородом до 8-10 мг/л для образования бактерий.

В рабочем режиме ферментно-кавитационной обработки бактериальную активацию иловой смеси ведут в течение 4-6 часов кавитацией низкой интенсивности постоянно с концентрацией кислорода в пределах 10-20 мг/л при давлении свыше 1 кг/м2.

После завершения процесса полученный продукт с влажностью 98-98,5% из ферментно-кавитационного модуля 10 через выход 30 по трубопроводу 19 направляют на дальнейшее обезвоживание в геотекстильные контейнеры 11, которые вывозят по месту назначения, а надиловую воду через выход 31 по трубопроводу 34 подают в резервуар-усреднитель 5.

Известно удобрение, содержащее иловый осадок, полученный при биологической очистке сточных вод (см. описание к патенту Российской Федерации №2316523, МПК C05D 9/00, C05F 3/00, C05F 7/00, C05F 9/04 от 21.09.2006).

Недостатком известного удобрения является наличие значительного количества органической составляющей в виде навоза. При использовании известного удобрения уже на первом году деградируют почвы, а наличие патогенной микрофлоры негативно сказывается на конечном продукте.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и качества очищения сточной воды с одновременной утилизацией сырого и активного ила для получения из них комплексного органоминерального удобрения.

Техническая задача достигается тем, что комплексное удобрение содержит иловый осадок, полученный при биологической очистке сточных вод, при этом в качестве илового осадка используют смесь сырого осадка и избыточного активного ила, выделенных после первичного, вторичного отстаивания и доочистки, взятых при соотношении компонентов, мас.%:

активный ил 60-80
сырой осадок 40-20

Предлагаемое комплексное удобрение имеет торфообразную структуру, способствующую сохранению оптимального количества влаги, а также подавлению роста сорняков и размножению вредителей за счет высоких адсорбционных сил в радиусе стебля произрастающей культуры.

Хелатные соединения, образованные в процессе ферментно-кавитационной обработки смеси ила, позволяют перевести соли тяжелых металлов в природное безопасное состояние.

Кроме того, хелатные соединения удерживают различные формы воды, например, за счет отбора ее из утренней росы с поверхности земли, а также в виде капиллярной и гигроскопической воды из подземной среды, что позволяет использовать предлагаемое комплексное удобрение в засушливых районах.

Органические вещества составляют свыше 20%, общего азота 2,54%, фосфора 4,2%, а количество калия 1,25% и др. зависит от состава исходных сточных вод.

Комплексное удобрение получают следующим образом.

Сырой остаток, образующийся при первичном отстаивании сточных вод, а также избыточный ил после вторичного ее отстаивания и после доочистки сточных вод в количестве 40-20 мас.% сырого остатка и 60-80 мас.% подают на ферментно-кавитационную обработку, при этом иловую смесь во время перекачки ее на обработку предварительно активируют кавитацией низкой интенсивности в течение 2-3 сек и насыщают кислородом до 8-10 мг/л для образования бактерий.

В рабочем режиме ферментно-кавитационной обработки бактериальную активацию иловой смеси в течение 4-6 часов ведут кавитацией низкой интенсивности постоянно с концентрацией кислорода в пределах 10-20 мг/л.

Процесс обработки иловой смеси происходит при давлении свыше 1 кг/м2 с выделением тепла, необходимого для протекания процесса обработки смеси илового осадка. Процесс ферментно-кавитационной обработки сопровождается образованием ферментов, которые являются белковыми катализаторами процесса, и производных ферментов. Производные ферментов образуют хелатные соединения, которые переводят соли тяжелых металлов в природное состояние.

После завершения процесса ферментно-кавитационной обработки иловой смеси сточных вод, полученный продукт направляют на обезвоживание в геотекстильные контейнеры, которые вывозят по месту назначения.

Комплексное удобрение вносили в почву перед посевом пшеницы, кукурузы и картофеля с дозой 20 т/га, 20 т/га и 15 т/га соответственно. Результаты показали, что предлагаемое комплексное удобрение обеспечивает повышение урожайности пшеницы в условиях засухи, а именно полного отсутствия природного или искусственного полива на светлокаштановых почвах с 0,58 т/га неудобряемого (контрольного) участка до 4,86 т/га удобряемого участка, т.е. в 8,38 раза.

Урожайность кукурузы также на светлокаштановых почвах во время засухи по сравнению с контрольным участком была увеличена по фитомассе с 5,52 т/га до 54,3 т/га без полива. Урожайность картофеля увеличилась вдвое с 20 т/га до 40 т/га, при этом количество подаваемой воды на орошение сократилось вдвое. Данные по использованию комплексного удобрения сведены в таблицу.

При многократном изучении внесения комплексного удобрения в почву выяснилось, что его удобрительная способность не снижается в течение 5-6 лет, кроме того, в течение этого времени подавляется рост сорняков и вредителей, не требуется ежегодная регенерация и дополнительные затраты на борьбу с сорняками и вредителями. Значительно сокращается количество воды на полив.

При сравнении комплексного удобрения с прототипом, требуемое количество которого составляет 5 т/га, при стоимости одной тонны 2000 руб. и ежегодной его регенерации, эффективность предлагаемого комплексного удобрения значительно выше, а именно, по стоимости комплексное удобрение дешевле в 4 раза. Кроме того, комплексное удобрение получают из отходов илового осадка, высвобождая значительные площади земли от загрязнения.

Экологический ущерб от внесения удобрения с кварц-глауконитовым песком очевиден, так как требуется его горная разработка, в результате чего необходима рекультивация карьеров.

Таблица 1
Состав Общая влажность смеси, % Единица измерения, мг/кг Единица измерения, %
предлагаемое удобрение
активный ил 75
60 25
сырой осадок
содержащее, в том числе:
- N азот общий более 1,4
- P фосфор общий более 2,7
- O2 кислород более 10
удобрение по прототипу:
- кварц-глауконитовый песок 60 25
- навоз 15
- иловый осадок 35
содержащее, в том числе: 2,54
- N азот общий 4.2
- Р фосфор общий
Таблица 2
Варианты Структура урожая по культурам, т/га
пшеница картофель фитомасса кукурузы
1 Почва без удобрения 0,58 20 5,52
2 Почва + удобрение по прототипу 4,62 32,4 53,59
3 Почва + предлагаемое удобрение 4,86 40 54,30

1. Способ для аэробной биологической очистки сточных вод, включающий механическую обработку исходной воды и отделение от нее твердого осадка, отстаивание сточной воды в первичном отстойнике и отделение сырого осадка из первичного отстойника, аэробную биологическую очистку, отстаивание сточной воды и активного ила во вторичном отстойнике, вывод избыточного активного ила из вторичного отстойника и отвод очищенной воды, отличающийся тем, что сточные воды перед подачей на первичное отстаивание усредняют по концентрации и по расходу воды, и затем осветленные сточные воды подают на биологическую очистку и биоокисление, которые проводят в режиме циркуляции в течение 2-3 ч, затем на вторичное отстаивание, доочистку и обеззараживание, а сырой осадок и избыточный активный ил, выделенные после первичного и вторичного отстаивания, направляют на совместную ферментно-кавитационную обработку для получения комплексного удобрения, при этом иловую смесь предварительно активируют кавитацией низкой интенсивности в течение 2-3 с во время перекачки ее на обработку и насыщают кислородом до 8-10 мг/л во время перекачки для образования бактерий, а в рабочем режиме в течение 4-6 ч бактериальную активацию иловой смеси ведут кавитацией низкой интенсивности постоянно при давлении свыше 1 кг/м2, а концентрацию кислорода поддерживают в пределах 10-20 мг/л, при этом бактериальная активация иловой смеси идет с выделением тепла, необходимого для протекания процесса и образования ферментов, которые являются белковыми катализаторами процесса, а также производных ферментов, образующих хелатные соединения.

2. Установка для аэробной биологической очистки сточных вод, содержащая устройство механической обработки сточной воды для отделения твердого осадка, первичный отстойник, вторичный отстойник, устройства для вывода и подачи ила, устройства подвода и отвода сточных вод и очищенной сточной воды, аэротенк, устройство физико-механической обработки, перемешивающие устройства, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена резервуаром-усреднителем, модулем доочистки, обеззараживающей установкой сточных вод, а также обезвоживателем и ферментно-кавитационным модулем для совместной обработки ила, первичный отстойник, вторичный отстойник, аэротенк, выполненный в виде двух соединенных между собой автономных емкостей для биосорбции и биоокисления, ферментно-кавитационный модуль и модуль доочистки выполнены в виде вертикально установленных емкостей-башен высотой свыше 10 м с принудительной подачей сточных вод и ила, резервуар-усреднитель соединен с первичным отстойником, первичный отстойник соединен с емкостью для биосорбции, емкость для биоокисления соединена со вторичным отстойником, первичный отстойник, вторичный отстойник и модуль доочистки соединены с ферментно-кавитационным модулем, соединенным с обезвоживателем, а обеззараживающая установка установлена на выходе модуля доочистки, при этом устройства подвода ила в ферментно-кавитационный модуль и сточных вод в емкости биосорбции и биоокисления выполнены в виде трубопроводов, оснащенных в местах соединения с емкостями устройствами для насыщения кислородом воздуха, и насосов, на всасывающей линии которых установлены устройства для создания кавитации низкой интенсивности, а в нижней части ферментно-кавитационного модуля и емкостей биосорбции и биоокисления установлены перемешивающие устройства, выполненные в виде турбулизаторов для предотвращения оседания активного ила и обеспечения перемешивания на высоту емкостей модулей.

3. Установка по п.3, отличающаяся тем, что обеззараживающая установка выполнена в виде биофильтра.

4. Комплексное органоминеральное удобрение, содержащее иловый осадок, полученный при биологической очистке сточных вод, отличающееся тем, что в качестве илового осадка используют смесь сырого осадка и избыточного активного ила, выделенных после первичного, вторичного отстаивания и доочистки, взятых при соотношении компонентов, мас.%:

активный ил 60-80
сырой осадок 20-40


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области очистки загрязненных природных вод для питьевого водоснабжения, в частности к передвижным и стационарным водоочистным станциям. .

Изобретение относится к очистке воды от физико-химических и микробиологических загрязнений и может быть использовано в процессах водоподготовки и очистки сточных вод, обработки промышленных выбросов.
Изобретение относится к способам получения органоминеральных удобрений из осадков сточных вод, получаемых в процессе очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях канализации.

Изобретение относится к способам очистки оборотных вод металлургического производства с повышенным содержанием фосфатов от тяжелых металлов и их солей и может быть использовано на металлургических производствах.

Изобретение относится к охране окружающей среды и комплексным устройствам очистки промышленных сбросов и сточных вод. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для обеззараживания бытовых сточных вод биологическим способом. .

Изобретение относится к биологическим системам, включающим способ и устройство для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, используемых как в отдельно стоящих коттеджах, приусадебных домах, так в гостиничных комплексах, школах, спортивных клубах, поселках, предприятиях общественного питания и т.д.

Изобретение относится к области глубокой биологической очистки воды от трудноокисляемых органических соединений. .

Изобретение относится к области производства гетерогенных катализаторов для интенсификации окислительного обезвреживания неорганических и органических токсических примесей в сточных водах на стадии биологической очистки и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной отраслях промышленности, а также на любом другом промышленном предприятии, имеющем биологические очистные сооружения.

Изобретение относится к технике водсподготовки и может быть использовано для озонирования питьевой воды в системах питьевого водоснабжения населенных пунктов, предприятий и т.п.

Изобретение относится к устройствам для аэрации жидкости при биологической очистке сточных вод, а также к устройствам для насыщения жидкостей кислородом воздуха и техническим кислородом при водоподготовке, для обработки питьевых, промышленных и бытовых сточных вод озоном.

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано для биологической очистки сточных вод. .

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано для биологической очистки сточных вод. .

Изобретение относится к устройствам для диспергирования газа в жидкости, аэрации жидкости при биологической очистке сточных вод, а также для насьщения жидкости газами при водоподготовке.

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано в технологических схемах очистных сооружений различных предприятий и системах городской канализации.
Наверх