Система для разложения органических соединений и способ ее эксплуатации

Авторы патента:


Система для разложения органических соединений и способ ее эксплуатации
Система для разложения органических соединений и способ ее эксплуатации

 


Владельцы патента RU 2595670:

ЛО Квок Ки (CN)

Изобретение относится к аэробной системе и способу разложения водных органических отходов. Аэробная система содержит по меньшей мере первый резервуар для переработки, имеющий стенки. Система включает впускной канал для отходов или сточной воды, подлежащих обработке в первом резервуаре для переработки, и выпускной канал для воды, обработанной в первом резервуаре для переработки. Система включает по меньшей мере один канал, расположенный на дне, имеющий обращенную кверху приемную воронку для приема отложений. Вентиляционная труба проходит над приемной воронкой. Вентиляционная труба имеет множество отверстий. Насос соединен с трубой и приспособлен для подачи газа, содержащего смесь сжатого воздуха с добавкой, выбранной из углекислого газа, аммиака, диоксида серы, сероводорода, озона и чистого кислорода, в вентиляционную трубу для отвода потока воздуха через отверстия в используемую воду. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разложения водных органических отходов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к системе и способу для разложения органических соединений и, в частности, но без ограничений, аэробной конверсии органических отходов производства в корма для водных сельскохозяйственных животных и очистки сточной воды.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для переработки органических отходов производства применяли различные способы. Один традиционный способ, применявшийся на небольших фермах, заключается в содержании органических отходов производства в закрытой камере, в которой обеспечивается возможность анаэробного разложения отходов. Хотя этот способ может функционировать в определенной степени, он имеет довольно низкую эффективность, и для разложения небольшого количества отходов требуется длительное время. Дополнительно, в ходе такого разложения выделяются опасные или едкие газы и оказывают существенное влияние на окружающую среду.

Другой способ обработки органических отходов производства заключается в применении ферментативного окисления при помощи ферментов и/или искусственных химических веществ для разложения органических соединений или реакции с ними, например, в целях обработки сточной воды или отходов животноводства. Для обеспечения возможности разделения путем осаждения или растворения применяли изменение pH органических отходов производства. Для изменения свойств отработанных органических соединений отходов использовали изменение температуры путем регулирования уровней реакционной способности или путем изменения свойств, таких как вязкость, поверхностное натяжение или растворимость.

Эти известные способы, в том числе способы, которые обычно применяют в установке для компостирования отходов и производства биогаза, имеют довольно низкую эффективность из-за большого размера и значительных вязкости и электрического заряда органических веществ. Органические отходы производства различного состава вызывают образование пены в водной среде, и, согласно известным в настоящее время способам, извлечение полезных материалов и регуляция биологической флоккуляции в больших масштабах являются затруднительными. Более того, установка для компостирования отходов и производства биогаза требует постоянного отслеживания и вмешательства со стороны человека. Например, для регуляции pH, биологической потребности в кислороде (BOD) и химической потребности в кислороде (COD) можно добавлять искусственные химические вещества. Хотя добавление искусственных химических веществ может в определенной степени улучшить разложение, применение таких химических веществ не является ни дружественным для окружающей среды, ни желательным для потребления воды, очищенной с помощью таких способов.

Изобретение нацелено на повышение эффективности разложения органических отходов производства за счет обеспечения подходящей аэробной среды для фитопланктона и зоопланктона (например, водорослей) и других микроорганизмов, необходимых для разложения органических отходов производства. С помощью изобретения можно дополнительно конвертировать органические отходы производства в питательные вещества и обеспечивать подходящую воду для водных сельскохозяйственных животных или по меньшей мере обеспечивать альтернативу для общественного пользования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту изобретения обеспечивается аэробная система для разложения водных органических отходов, содержащая (a) по меньшей мере первый резервуар для переработки, имеющий стенки, при этом резервуар имеет объем от 100 м3 до 30000 м3, верхнюю открытую поверхность площадью от 100 м2 до 20000 м2, практически горизонтальное дно площадью от 100 м2 до 10000 м2 и глубину от 1 м до 3 м, (b) впускной канал для отходов или сточной воды, подлежащих обработке в первом резервуаре для переработки, и выпускной канал для воды, обработанной в первом резервуаре для переработки, (c) по меньшей мере один канал, расположенный на дне, имеющий обращенную кверху приемную воронку для сбора плесневых грибов, червей или червеобразных живых организмов, паразитов и других организмов из донных отложений, при этом канал имеет ширину менее 0,5 м и глубину от 0,5 м до 1 м, (d) вентиляционную трубу, проходящую над приемной воронкой, при этом вентиляционная труба имеет множество отверстий, и (e) насос, соединенный с трубой и приспособленный для подачи газа, содержащего смесь сжатого воздуха с добавкой, выбранной из углекислого газа, аммиака, диоксида серы, сероводорода, озона и чистого кислорода, в вентиляционную трубу для отвода потока воздуха через отверстия в используемую воду.

Предпочтительно система не содержит какой-либо осадитель, подаваемый в первый резервуар для переработки.

Система может дополнительно содержать крышку, позволяющую регулировать температуру или освещенность, для накрывания резервуара. Крышка может содержать материал, выбранный из группы, включающей листовую пластмассу, слоистую пластмассу, полиолефиновую пленку, матовое стекло, закаленное стекло или многослойное стекло.

В предпочтительном варианте осуществления система может не содержать какой-либо искусственный регулятор pH, оксид кальция, карбонат кальция или карбонат аммония, добавляемый в первый резервуар для переработки.

Предпочтительно в систему может подаваться удобрение, такое как сероводород, способствующее росту фитопланктона или зоопланктона (например, водорослей) в воде для разложения отходов в воде.

Первый резервуар для переработки может иметь форму водоема, сконструированного со стенками и соответствующими размерами согласно описанному выше.

Соответственно система может содержать второй резервуар для переработки для сбора воды, обработанной в первом резервуаре для переработки, выполненный с возможностью обеспечения роста микроорганизмов, питающихся фитопланктоном или зоопланктоном в воде из первого резервуара для переработки. Система может дополнительно содержать третий резервуар для переработки для сбора воды, обработанной во втором резервуаре для переработки, выполненный с возможностью обеспечения роста рыб и креветок, питающихся микроорганизмами в воде из второго резервуара для переработки.

Между вторым и третьим резервуарами может присутствовать или отсутствовать промежуточный резервуар. Таким образом, следует понимать, что система может содержать ряд из по меньшей мере трех резервуаров для переработки для разных стадий последовательной обработки воды.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечивается способ аэробного разложения водных органических отходов, включающий введение отходов или сточной воды в воду первого резервуара для переработки, обеспечение возможности циркуляции сточной воды в первом резервуаре для переработки и обеспечение среды для роста фитопланктона или зоопланктона, посредством чего отходы в первом резервуаре для переработки разлагаются естественным путем, обеспечение возможности последовательного протекания воды, содержащей водоросли, во второй резервуар для переработки, а затем в третий резервуар для переработки с получением очищенной воды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Здесь будут пояснены некоторые варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые графические материалы, в которых:

фиг. 1 представляет собой принципиальную схему, на которой показан поперечный разрез резервуара для переработки, предназначенного для обработки сточной воды.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для способов обработки воды можно применять водоемы, или резервуары, или другие большие резервуары для воды, называемые для простоты в настоящем описании “резервуарами”, в сочетании с биологическими фильтрами. Принципиальное соображение заключается в том, что, например, какие-либо токсичные соединения или искусственные химические вещества, содержащиеся в потоке сточной воды, не приводят к гибели организмов в биологических фильтрах и резервуарах. Однако за такой системой трудно осуществлять контроль для поддержания подходящей среды для водных сельскохозяйственных животных и организмов в биологических фильтрах без того, чтобы не происходило заражение биологических фильтров болезнетворными или вредными организмами.

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую первый резервуар для переработки 1 согласно варианту осуществления системы очистки воды по изобретению. Первый резервуар для переработки имеет форму водоема 1. Водоем 1, как правило, имеет вертикальные стенки с открытой поверхностью и дном 2. В данном варианте осуществления водоем 1 имеет объем 5000 м3; открытая поверхность и/или дно 2 имеют размер или площадь около 100 м2; а глубина водоема составляет около 1 м. В исследованиях в рамках изобретения было выявлено, что объем фактически может находиться в диапазоне от 100 м3 до 30000 м3. Размер или площадь открытой поверхности или дна 2 может находиться в диапазоне от 100 м2 до 10000 м2, а глубина может находиться в диапазоне от 1 до 3 м. В исследованиях было обнаружено, что если бы размеры не находились в пределах данных диапазонов, было бы трудно осуществлять контроль за работой резервуара 1, или работа резервуара 1 не была бы надежной.

Водоем 1 снабжен каналом 3, который проходит между противоположными стенками, ограничивающими дно 2 водоема 1. Канал 3 имеет обращенную кверху приемную воронку для сбора плесневых грибов, червей или червеобразных живых организмов, паразитов и других донных отложений. В данном варианте осуществления канал 3 имеет ширину около 0,25 м и глубину около 0,75 м. Исследования показали, что канал 3 можно выполнить таким образом, чтобы он проходил в продольном направлении водоема 1, например вдоль продольной оси прямоугольного или вытянутого водоема. Дополнительно канал 3 может иметь ширину менее 0,5 м и глубину от 0,3 м до 1 м. Эти конкретные диапазоны являются преимущественными. Если бы ширина или глубина канала 3 были слишком большими, доступ к материалу или отходам, откладывающимся в канале 3, был бы затрудненным, и возникли бы препятствия для эффективного разложения. Если бы скорость разложения была слишком низкой, непрерывное накопление материалов или отходов в канале 3 обусловило бы закупорку канала 3 и сбой в работе канала 3 и привело бы к отказу функционирования первого резервуара для переработки 1. Канал 3 может иметь любую удобную форму, но предпочтительно является прямоугольным в поперечном разрезе для облегчения очистки и поддержания.

В других вариантах осуществления может обеспечиваться более одного канала, особенно если водоем имеет более широкое дно.

Водоем 1 также снабжен вентиляционной трубой 8 с отверстиями, расположенными выше приемной воронки канала 3, для выделения пузырьков газа 10. В данном варианте осуществления труба 8 проходит над каналом 3 по длине канала 3. Труба 8 снабжена множеством отверстий.

Однако следует понимать, что в других вариантах осуществления можно обеспечить множество таких труб с целью увеличения подачи воздуха или кислорода в воду в водоеме. Трубы можно расположить соответствующим образом в зависимости от глубины или ширины водоема. Например, если водоем имеет бóльшую ширину, над каналом (каналами) можно разместить несколько труб. Вентиляционную трубу можно установить на ряд опор, выступающих над дном водоема, например на стойки, вбитые в основание. Альтернативно опоры могут включать поперечные балки, проходящие в поперечном направлении по отношению к каналу. Вентиляционная труба, которая может быть доступной в продаже, может иметь диаметр 25 мм, 32 мм или 40 мм.

Диаметр отверстий трубы 8 может находиться в диапазоне от 0,5 мм до 1,5 мм. Применение меньших отверстий не является предпочтительным, поскольку образующиеся небольшие пузырьки могут не вызвать турбулентность, достаточную для распада твердых частиц. Применение бóльших отверстий не является предпочтительным, поскольку большие пузырьки не могут обусловливать эффективную циркуляцию воды.

Водоем 1 снабжен насосом (не показан), соединенным с трубой 8 и приспособленным для подачи газа, содержащего смесь сжатого воздуха с газом, в вентиляционную трубу 8 для отвода потока воздуха через отверстия в используемую воду 7. Выделение непрерывного потока пузырьков 10 на дно водоема 1 над каналом 3 вызывает циркуляцию воды по мере того, как пузырьки поднимаются по направлению к поверхности воды. Чтобы увеличить растворимость газов и смесей, можно повышать давление газов. Компрессор (не показан) и смесительная головка (не показана) позволяют закачать смесь воздуха и углекислого газа, аммиака, диоксида серы или сероводорода и теплой воды в вентиляционную трубу 8. Газ содержит смесь воздуха с одним или несколькими газами, выбранными из углекислого газа, аммиака, диоксида серы, сероводорода, озона и чистого кислорода. Газ, представляемый в виде его компонентов, может характеризоваться соотношением углерода и азота от 5:1 до 10:1 по объему. Добавление других компонентов, таких как сера, будет зависеть от состояния воды в водоеме.

Движение воды, вызываемое поднимающимися пузырьками, создает течение в пределах водной массы, вызывая разделение отходов, которые добавили в водоем, что препятствует их оседанию в виде твердой массы. Течение проиллюстрировано стрелками 9 на фиг. 1. Образование твердых масс является нежелательным, поскольку это снижает скорость переработки и может привести к тому, что произойдет химическое восстановление. По мере того, как вода циркулирует в водоеме 1, бóльшие скопления материала распадаются на меньшие скопления из-за столкновений и уменьшения стабильности органических отходов производства. Вода также перемещается по дну водоема и поднимается с потоком пузырьков. Циркуляция воды также вызывает рассредоточение микроорганизмов и органического вещества, при этом увеличивается площадь контакта поверхностей и ускоряются реакции разложения. Образовавшиеся меньшие скопления могут сразу же расщепляться микроорганизмами. Исследования показывают, что этот конкретный подход и система имеют более высокую эффективность, чем известные в настоящее время способы.

Органическое вещество более тяжелое, чем вода, перемещается на дно водоема 1 и циркулирует в канале 3 за счет потока воды, который вызывают поднимающиеся пузырьки воздуха. Вещество, которое накапливается в канале, может содержать яйца или личинки паразитов и червей. Циркуляция вещества, опустившегося в канал 3, предотвращается, потому что циркуляция воды в канале отсутствует или происходит в намного меньшей степени. Недостаток кислорода в канале 3 может предотвратить или по меньшей мере свести к минимуму вылупление червей из яиц и/или развитие других паразитов. Разлагающееся вещество может становиться более легким из-за деятельности бактерий, что позволяет циркуляции в водоеме способствовать разложению.

Скорость потока газа через отверстия регулируется с помощью контрольного механизма, реагирующего на показания одного или нескольких датчиков. Скорость потока и количество и соотношение подаваемых газов можно изменять при помощи автоматического контрольного механизма, реагирующего на непрерывно отслеживаемые изменения среды.

Смеси газов могут обеспечивать питательные вещества для автотрофных или гетеротрофных бактерий. При необходимости в соответствующих случаях можно регулировать pH воды за счет добавления в смесь природных кислотных или основных газов, например диоксида серы или аммиака. Однако при тщательном конструировании нет необходимости в добавлении внешних искусственных средств.

В других вариантах осуществления можно обеспечить дополнительные впускные каналы для газов. Они могут включать трубы, по которым поступает отработавший газ от бытовых или промышленных энергосистем общего пользования с высоким содержанием углекислого газа.

Как можно понять, подача газов через трубу 8 имеет по меньшей мере двойную функцию. Во-первых, газы обеспечивают источник кислорода, который обеспечивает возможность роста водорослей, разлагающих отходы, в водоеме. Во-вторых, газы, выделяемые из трубы 8, порождают слабые течения в воде, содержащейся в водоеме. Канал 3 и возникающее течение 9 работают вместе синхронизированно. Конкретно, отходы или по меньшей мере более тяжелые отходы в воде в водоеме 1 имеют тенденцию к осаждению в канале 3. Поскольку отходы основаны на органических веществах, канал 3, содержащий отходы, обеспечивает изолированное место для сбора отходов. После того как все (или некоторые из них) отходы собираются в канале, вода в водоеме на верхнем уровне становится чище, и это приводит к тому, что вода, выходящая из водоема, становится чище. Дополнительно в канале 3 в изолированном состоянии предотвращается вылупление паразитов из яиц или по меньшей мере снижаются его показатели. В отсутствие канала 3 отходы были бы суспендированы в воде, обуславливали бы недостаток кислорода в воде, препятствовали бы росту аэробных микроорганизмов, таких как водоросли, в воде и разложению ими отходов. При подаче газов создаются слабые течения для переноса постоянного небольшого количества питательных веществ из отходов в канале 3 через всю толщу воды в водоеме 1. Труба 8, таким образом, обеспечивает не только кислород, который имеет существенное значение для роста аэробных микроорганизмов в воде, но также и величину потока подходящую для распределения питательных веществ в воде.

Водоем 1 также снабжен впускным каналом 4 для приема отходов или сточной воды и выпускным каналом 5 для отвода воды, обработанной в первом резервуаре для переработки 1.

Одна характерная особенность первого резервуара для переработки 1 в системе очистки воды по изобретению заключается в том, что в первый резервуар для переработки не подается никакой осадитель. Это является преимущественным во многих отношениях. Во-первых, применение искусственных осадителей противоречит принципу естественной очистки воды. Во-вторых, искусственные осадители будут препятствовать росту фитопланктона и зоопланктона в воде или по меньшей мере могут это делать. Поскольку фитопланктон и зоопланктон имеют существенное значение для работы водоема для очистки воды, применение таких средств было бы нецелесообразным. В-третьих, при применении внешних осадителей потребуется постоянный контроль или отслеживание условий осаждения в воде со стороны человека. Это не является ни желательным, ни экономически эффективным. Дополнительно данные средства, по-видимому, переносятся в воду, выходящую из водоема 1. Понадобятся дополнительные средства для обработки такой обработанной воды.

Исследования показали, что на дно водоема 1 можно подавать теплую воду, чтобы способствовать циркуляции воды в водоеме 1, что дополнительно способствует разрушению органических отходов производства.

В данном варианте осуществления в дополнение к первому резервуару для переработки 1 в системе обеспечивается второй резервуар для переработки или водоем. В то время как водоем 1 служит прежде всего для приема необработанных отходов или сточной воды и для обеспечения возможности прохождения первого этапа осаждения, разложения и роста водорослей, второй водоем выполнен с возможностью приема обработанной воды из водоема 1. Обработанная вода, поступающая во второй водоем, практически не содержит остатков, червей или червеобразных организмов или паразитов, которые главным образом оседают в канале 3. Второй водоем выполнен с возможностью обеспечения роста других микроорганизмов, которые питаются, например, водорослями, в обработанной воде, переносимой в данный водоем. Как можно понять, первый водоем 1 служит для первоначальной переработки отходов или сточной воды и, в частности, обеспечивает среду для первого этапа осаждения и разложения и роста/воспроизводства водорослей. Первый водоем, таким образом, служит в качестве производственного участка для выращивания корма для микроорганизмов во втором водоеме. Первый и второй водоемы соединены трубой или каналом для воды.

В данном варианте осуществления в системе дополнительно обеспечивается третий резервуар для переработки или водоем для дополнительной переработки обработанной воды, выходящей из второго водоема. В этом водоеме обеспечивается возможность роста рыб и креветок. Источник пищи для этих рыб и креветок поступает из второго водоема в виде микроорганизмов, которые в нем воспроизводятся. Как можно понять, ряд водоемов в системе выполнен с возможностью конверсии сточной воды, поступающей в первый водоем, и получения очищенной воды, выходящей из третьего водоема. В ходе очистки воды энергия для биологических процессов, улавливаемая из отходов, поступающих в первый водоем, передается водорослям и другим микроорганизмам на сходных уровнях развития, а затем рыбе и креветкам.

В исследованиях, влекущих за собой изобретение, выявили, что эффективность или функционирование системы изменяются в ответ на погодные условия. Было выявлено, что эффективность системы можно улучшить за счет регуляции температуры воды и поглощения света водой по меньшей мере в первом водоеме. Этого можно достичь за счет использования крышки 6. Подробности, касающиеся крышки 6, содержатся в китайском патенте №CN100467263C, содержание которого включено в данный документ во всей своей полноте. Иным образом, крышка 6 предпочтительно отделяет поверхность водоема 1 от внешней атмосферы. Крышка 6 служит для создания замкнутого пространства над водой в водоеме. Альтернативно крышка 6 может не закрывать пространство над водой, обеспечивая возможность вентиляции за счет циркуляции окружающей атмосферы. Крышка 6 может быть прозрачной или полупрозрачной и может включать стеклянную панель, или лист, или пленку из полимерного материала, например полипропиленового листового материала.

Крышка 6 служит для сохранения тепла в водоеме 1, в то же время обеспечивая возможность проникновения солнечного света через водную поверхность, что увеличивает скорость роста и размножения фототрофных микроорганизмов, при этом предотвращается рост нежелательных вредителей или бактерий. Крышка в конкретном варианте осуществления может состоять из стекла толщиной по меньшей мере 3 мм, и его можно прикреплять к стенкам водоема на опору с помощью клея или других фиксирующих средств. Крышка может также состоять из полимерной пленки, а ее толщина будет зависеть от климата, но в большинстве случаев крышка имеет толщину 0,1 мм, и ее прочно прикрепляют к стенкам водоема с помощью подходящих фиксирующих средств.

Питательные вещества и кислород, вырабатываемые фототрофами при сильной интенсивности света, циркулируют в водоеме 1 по ходу течения воды 9 и, таким образом, дополнительно образуют среду для микроорганизмов, которые не характеризуются непроизводительным расходом питательных веществ и кислорода для осуществления анаэробного метаболизма, но которые размножаются и разрушают органические отходы производства при более высокой скорости. Жиры в аэробных условиях могут разрушаться до строительных материалов клеток, например, FADH, NADH.

Тепло, удерживаемое крышкой 6, также дает энергию, требуемую для сцепления газов с поверхностью органических отходов производства, что усиливает колебания молекул органических отходов производства и структурные изменения органических отходов производства. И то, и другое способствует распаду органических отходов производства.

Необходимая энергия, упоминаемая выше, и требуемая энергия теплой воды может дополняться энергией, удерживаемой крышкой, с тем, чтобы сделать аппарат по изобретению более энергосберегающим.

С помощью тепла, солнечного света, потенциальной электрической энергии и течения воды устанавливается хорошая циркуляция. Органические отходы производства будут распадаться на меньшие скопления и ионы, которые легче поглощаются микроорганизмами и в конечном счете будут полностью поглощены микроорганизмами.

Крышка 6 при герметичном закрытии также служит для предотвращения утечки газа или смеси газов в атмосферу.

В других вариантах осуществления можно обеспечить систему с рядом из четырех водоемов. Например, можно обеспечить четвертый водоем, содержащий практически очищенную воду из третьего водоема. В предпочтительных вариантах осуществления третий водоем может быть соединен с первым водоемом, что обеспечивает возможность поступления воды в первый водоем. Это может быть необходимым для регуляции плотности отходов производства или водорослей в первом водоеме. Нижеприведенное описание может быть применимым к некоторым вариантам осуществления, в которых описана конструкция из четырех водоемов.

Второй и последующие водоемы могут не содержать канал на дне водоема. В первом водоеме можно отлавливать любых червей или паразитов. Может обеспечиваться крышка. В воду можно добавлять газообразные неорганические питательные вещества.

Гетеротрофные микроорганизмы, переносимые потоком воды из первого водоема во второй водоем, не способны к массовому размножению по причине уменьшения количества органического материала. Применение газообразных питательных веществ индуцирует массовый рост автотрофных, например хемолитотрофных, микроорганизмов. Во втором водоеме образуется более сбалансированная популяция микроорганизмов, отличных от автотрофных, и автотрофных микроорганизмов.

В третьем водоеме, похожем по конструкции на первый водоем и второй водоем, развивается более сбалансированная популяция микроорганизмов, отличных от автотрофных, и автотрофных микроорганизмов в воде, подаваемой из второго водоема. Условия в третьем водоеме способствуют образованию видов растений, которыми питаются микроорганизмы из второго водоема, а также питаются личинки вредителей, вылупившиеся в воде в первом и втором водоемах. Эти виды могут включать водяных блох и круглых червей.

Четвертый водоем принимает воду из третьего водоема, в том числе виды животных из третьего водоема. В четвертый водоем можно запустить рыб, используемых в сельском хозяйстве. В четвертом водоеме отработанные органические материалы, подаваемые в первый водоем вместе с добавляемыми неорганическими газообразными питательными веществами, обеспечивают корм для рыб или других водных сельскохозяйственных животных. Воду из четвертого водоема можно непосредственно применять для орошения, разведения рыбы или в качестве питьевой воды для сельскохозяйственных животных.

Третий и четвертый водоемы не нужно накрывать крышкой, характеристики которой зависят от климатических условий.

Используемый водоем, имеющий объем 5000 л воды, можно наполнить 100 кг отходов животноводства, и можно осуществлять подачу кислорода в смеси газов при выбранном давлении, по меньшей мере равном таковому, обеспечивающему скорость потока, составляющую от 4 до 9 м3/мин. По окончании периода, составляющего от 20 до 200 ч, воду можно вводить через впускной канал во второй водоем для создания потока.

Следует понимать, что определенные признаки изобретения, которые для ясности описаны в содержании отдельных вариантов осуществления, можно представить в комбинации в одном варианте осуществления. Напротив, различные признаки изобретения, которые для краткости описаны в содержании одного варианта осуществления, можно представить отдельно или в любой соответствующей подкомбинации. Следует отметить, что определенные признаки данных вариантов осуществления проиллюстрированы в качестве неограничивающих примеров. Также специалист в данной области будет осведомлен в известном уровне техники, не поясняемом выше в целях краткости.

1. Аэробная система для разложения водных органических отходов, содержащая:
(a) по меньшей мере первый резервуар для переработки, имеющий стенки, при этом резервуар имеет объем от 100 м3 до 30000 м3, верхнюю открытую поверхность площадью от 100 м2 до 20000 м2, практически горизонтальное дно площадью от 100 м2 до 10000 м2 и глубину от 1 м до 3 м;
(b) впускной канал для отходов или сточной воды, подлежащих обработке в первом резервуаре для переработки, и выпускной канал для воды, обработанной в первом резервуаре для переработки;
(c) по меньшей мере один канал, расположенный на дне, имеющий обращенную кверху приемную воронку для сбора плесневых грибов, червей или червеобразных живых организмов, паразитов и других организмов из донных отложений, при этом канал имеет ширину менее 0,5 м и глубину от 0,5 м до 1 м;
(d) вентиляционную трубу, проходящую над приемной воронкой, при этом вентиляционная труба имеет множество отверстий; и
(e) насос, соединенный с трубой и приспособленный для подачи газа, содержащего смесь сжатого воздуха с добавкой, выбранной из углекислого газа, аммиака, диоксида серы, сероводорода, озона и чистого кислорода, в вентиляционную трубу для отвода потока воздуха через отверстия в используемую воду.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулировочную крышку для накрывания резервуара.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что крышка содержит материал, выбранный из группы, включающей листовую пластмассу, слоистую пластмассу, полиолефиновую пленку, матовое стекло, закаленное стекло или многослойное стекло.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первый резервуар для переработки имеет форму водоема.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что содержит второй резервуар для переработки для сбора воды, обработанной в первом резервуаре для переработки, выполненный с возможностью обеспечения роста микроорганизмов, питающихся фитопланктоном и зоопланктоном в воде из первого резервуара для переработки.

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что содержит третий резервуар для переработки для сбора воды, обработанной во втором резервуаре для переработки, выполненный с возможностью обеспечения роста рыб и креветок, питающихся микроорганизмами в воде из второго резервуара для переработки.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что содержит ряд из по меньшей мере трех резервуаров для переработки.

8. Способ аэробного разложения водных органических отходов, включающий введение отходов или сточной воды в воду первого резервуара для переработки по любому из предыдущих пунктов, обеспечение возможности циркуляции сточной воды в первом резервуаре для переработки и обеспечение среды для роста фитопланктона или зоопланктона, посредством чего отходы в первом резервуаре для переработки разлагаются естественным путем, обеспечение возможности последовательного протекания воды, содержащей водоросли, во второй резервуар для переработки, а затем в третий резервуар для переработки с получением очищенной воды.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области обработки сточных вод. Предложен способ биологической обработки сточных вод (варианты) и способ с интегрированной фиксированной пленкой активного ила для удаления аммония из сточных вод.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано в промышленности и коммунальном хозяйстве. Аэротенк-вытеснитель включает корпус 1, разделенный перегородками на сообщающиеся последовательно коридоры 3, вводы воды и активного ила, выводы очищенной воды и ила, пневматическую систему аэрации с фильтросами 8, размещенными на дне каждого коридора 3.

Группа изобретений может быть использована в системах водоподготовки питьевых вод, поступающих из подземного водоисточника, для их биологической очистки от сероводорода.

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Предложен способ биологической очистки сточных вод с переработкой выделенных осадков.

Изобретение может быть использовано для очистки бытовых и производственных сточных вод с глубоким окислением азота аммонийных, нитратных и нитритных солей, удаления фосфора фосфатов и органических загрязнений.

Изобретение может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и близких к ним по составу сточных вод средних и малых населенных пунктов и отдельно стоящих домов.

Изобретение относится к области очистки природных вод, включая содержащие техногенные и антропогенные загрязнения, от минеральных и органических загрязнений для питьевых и технических целей.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для удаления осадка из прудов-накопителей, используемых для транспортировки ила в животноводческих стоках на поля орошения, в водоохранных мероприятиях, для распределения сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов.

Изобретения могут быть использованы в области переработки органических субстратов с относительной влажностью 90-98%, в том числе хозяйственных и близких к ним по составу производственных сточных вод, навоза домашних животных, помета птицы, осадков и илов.
Изобретение относится к технологии очистки сточных вод. Предложен способ аэробной биологической очистки сточных вод.
Наверх