Способ подготовки животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования

Авторы патента:

Матвиенко Анна Олеговна (RU)

Васильев Сергей Михайлович (RU)

Домашенко Юлия Евгеньевна (RU)

C02F1/52 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D21/01 - использование флоккуляционных агентов (для очистки воды C02F 1/52; для жидких радиоактивных отходов G21F 9/10)

Владельцы патента RU 2645555:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (RU)

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки стоков свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий. Для осуществления способа животноводческие стоки предварительно подкисляют раствором фосфогипса с дозой 10÷45 мг/дм³, после чего обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 5÷20 мг/дм³ по Al₂O₃, при этом значение рН поддерживают в диапазоне 6,5÷7,5. Затем жидкую и твердую фазы подают на обеззараживание и дезодорацию препаратом Микрозим™ с дозой 20÷40 мг/дм³. Выделенный осадок используют в качестве органоминерального удобрения. Способ обеспечивает ускорение процесса отстаивания смеси жидких отходов и реагентов, снижение расхода коагулянта, сохранение удобрительной ценности получаемого осадка, утилизацию стоков свиноводческих комплексов. 4 табл., 1 пр.

Изобретение относится к утилизации животноводческих стоков свиноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки животноводческих стоков (ЖС) свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Известен способ (RU 2242444, 20.12.2004) подготовки сточных вод свинокомплексов и свиноферм для сельскохозяйственного использования, включающий введение щелочного коагулянта (10%-ная суспензия шлама карбида кальция СаО) до рН 10÷11, а затем подкисление 10%-ной суспензией простого суперфосфата до рН 6,5÷8,5. После полуторачасового отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок, содержащий нерастворимые частицы шлама карбида кальция и суперфосфата, являющийся органическим удобрением.

Недостатками этого способа являются: трудоемкость подготовки раствора щелочного коагулянта к применению, обусловленная неполной растворимостью шлама карбида кальция; дороговизна простого суперфосфата, используемого для приготовления кислого реагента; применяемые дозы простого суперфосфата определяют высокую стоимость реагентной обработки; трудоемкость подготовки к использованию простого суперфосфата, обусловленная необходимостью измельчения реагента; длительность процесса отстаивания смеси. Перечисленные недостатки ограничивают широкое использование жидкой фракции и осадка на земледельческих полях орошения.

Известен способ (RU 2312819, 20.12.2007) подготовки сточных вод свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования, включающий введение щелочного коагулянта (суспензия шлама карбида кальция СаО) до рН 10,0÷1,5, а затем подкисления суспензией дигидрата сульфата кальция до рН 6,5÷8,5. После отстаивания в течение часа смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение.

Недостатком этого способа является необходимость предварительного подщелачивания шламом карбида кальция до рН 10,0÷11,0, что значительно усложняет процесс реагентной подготовки; требуются высокие дозы подкисляющего реагента для достижения рН 6,5÷8,5, что требует больших экономических затрат на процесс подготовки жидких отходов к сельскохозяйственному использованию; отсутствует обеззараживающий эффект, что ограничивает широкое применение осадка - органоминерального удобрения в сельском хозяйстве.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является (RU 2551505, 27.05.2015) способ подготовки жидких отходов свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, включающий использование реагента, полученного из природного сырья - алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 10÷35 мг/дм³ по Al₂O₃ в зависимости от качественных характеристик жидких отходов. После обработки полученной смеси в открытом гидроциклоне она разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение. После чего жидкую фазу подают в блок обеззараживания, где ее обрабатывают мочевиной. Осадок подают в аппарат вихревого слоя с подвижными ферромагнитными частицами, где происходит обеззараживание.

Недостатками этого способа являются: применение больших доз коагулянта, определяющих высокую стоимость реагентной обработки, длительный процесс отстаивания смеси жидких отходов и реагента, трудоемкая процедура обеззараживания, обеззараживание с помощью химических реагентов, опасность попадания их на поля.

Задачей изобретения является разработка технического решения возможной утилизации животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий; ускорение процесса отстаивания смеси жидких отходов и реагента; достижение обеззараживающего эффекта жидкой и твердой фаз; сохранение удобрительной ценности получаемого осадка в результате фракционирования и обеззараживания животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм, упрощение процедуры обеззараживания, снижение потребления коагулянта за счет предварительного подкисления.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования ЖС предварительно подкисляют раствором фосфогипса с дозой 10÷15 мг/дм³, затем обрабатывают алюмосиликатным коагулянтом на основе нефелина с дозой 5÷20 мг/дм³ по Al₂O₃ и обеззараживают жидкую и твердую фазы путем обработки ее препаратом Микрозим™.

Способ позволяет расширить диапазон обработки животноводческих стоков до 20÷30 мг/л по взвешенным веществам, снизить стоимость реагентной подготовки животноводческих стоков к сельскохозяйственному использованию, достичь полного обеззараживающего эффекта жидкой и твердой фаз, повысить агромелиоративную ценность получаемой жидкой фракции, упростить процедуру обеззараживания, снизить потребление коагулянта за счет предварительного подкисления.

Подготовка животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования заключается в следующем: на первом этапе жидкие отходы свиноводческих комплексов и ферм подкисляют раствором фосфогипса с дозой 10÷15 мг/дм³. Затем обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 5÷20 мг/дм³ по Al₂O₃, при этом значение рН колеблется в диапазоне 6,5÷7,5. После обработки раствором нефелина, жидкие отходы разделяются на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение. После чего жидкую и твердую фазы подают в блок обеззараживания, где их по отдельности обрабатывают Микрозимом™. В состав Микрозима™ входит не менее 12 штаммов бактерий сапрофитной группы и микробные ферменты, способствующие активизации биологических процессов. Биопрепарат МИКРОЗИМ™ представляет собой сухой порошок желтого или светло-коричневого цвета с ярко выраженным запахом хорошо удобренной почвы. Полная активизация сухого порошкового биопрепарата, помещенного в водную среду, происходит в течение 12-18 часов (ООО «РСЭ-трейдинг» МИКРОЗИМ(tm): http://www.microzym.ru). Агромелиоративные свойства обработанных осадков и жидкой фазы не только сохраняются, но и повышаются.

Технический результат достигается за счет: расширения диапазонов обработки животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм по взвешенным веществам; исключения температурного фактора в подготовке животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм в силу специфических свойств алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина; применения алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина в комплексе с фосфогипсом, что приводит к ускорению процесса потери агрегативной устойчивости взвеси, несмотря на специфические свойства животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм, упрощению процесса обеззараживания за счет применения Микрозима™.

Пример. Подготовка животноводческих стоков свиноводческих хозяйств и ферм комплекса объемом 300 м³ после 20-минутного отстаивания путем обработки их реагентами.

По известному способу жидкие отходы свиноводческого комплекса обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 35 мг/дм³ по Al₂O₃ и рН соответственно 6,5÷7,5.

1. По предложенному способу животноводческие стоки свиноводческого комплекса с начальным содержанием взвешенных веществ 21 мг/л подкисляют раствором фосфогипса с дозой 10 мг/дм³, далее обрабатывают коагулянтом на основе нефелина с дозой 7 мг/дм³ по Al₂O₃ (рН 6,5). После чего жидкую и твердую фазы подают в блок обеззараживания, где их обрабатывают Микрозимом™ с дозой 20 мг/дм³. После обработки эффект очистки по взвешенным веществам в жидкой фазе достигает 99%. Содержание остаточного алюминия не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК) и составляет 0,06 г/дм³.

2. По предложенному способу животноводческие стоки свиноводческого комплекса с начальным содержанием взвешенных веществ 25 мг/л подкисляют раствором фосфогипса с дозой 12 мг/дм³, далее обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 16 мг/дм³ по Al₂O₃ (рН 7,0). После чего жидкую и твердую фазы подают в блок обеззараживания, где их обрабатывают Микрозимом™ с дозой 30 мг/дм³. После обработки эффект очистки по взвешенным веществам в жидкой фазе достигает 99%. Содержание остаточного алюминия не превышает ПДК и составляет 0,075 мг/дм³.

3. По предложенному способу животноводческие стоки свиноводческого комплекса с начальным содержанием взвешенных веществ 33 мг/л, подкисляют раствором фосфогипса с дозой 14 мг/дм³, далее обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 24 мг/дм³ по Al₂O₃ (рН 7,5). После чего жидкую и твердую фазы подают в блок обеззараживания, где их обрабатывают Микрозимом™ с дозой 40 мг/дм³. После обработки эффект очистки по взвешенным веществам в жидкой фазе достигает 99%. Содержание остаточного алюминия не превышает ПДК и составляет 0,13 мг/дм³.

Результаты исследований влияния раствором оксихлорида алюминия на жидкие отходы свиноводческих комплексов и ферм для известного способа представлены в таблице 1.

Результаты определения физико-химических показателей и содержания биогенных элементов в исходных жидких отходах свиноводческих комплексов и ферм до и после их реагентной обработки известным способом представлены в таблице 2.

Результаты исследований влияния раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина на животноводческие стоки свиноводческих комплексов и ферм для предложенного способа приведены в таблице 3.

Результаты определения физико-химических показателей и содержания биогенных элементов в исходных жидких отходах свиноводческих комплексов и ферм до и после их реагентной обработки предложенным способом представлены в таблице 4.

Реализация предложенного способа подготовки животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования с применением алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина позволила решить поставленную задачу.

Способ подготовки животноводческих стоков свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования путем их реагентной обработки с выделением осадка в качестве органоминерального удобрения, отличающийся тем, что животноводческие стоки предварительно подкисляют раствором фосфогипса с дозой 10÷15 мг/дм³, далее обрабатывают раствором алюмосиликатного коагулянта на основе нефелина с дозой 5÷20 мг/дм³ по Al₂O₃, при этом значение рН колеблется в диапазоне 6,5÷7,5, и дезодорируют и обеззараживают препаратом Микрозим™ с дозой 20÷40 мг/дм³.

Изобретение относится к устройствам для доочистки воды. Устройство для получения талой питьевой воды включает зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой 1 и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделяющим лед элементом, раздельные патрубки 2 для вывода талой питьевой воды.

Генератор для получения талой питьевой воды // 2645541

Изобретение относится к устройствам для доочистки воды. Генератор для получения талой питьевой воды, включающий расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, при этом труба установлена подвижно в направлении оси продольного сосуда в подшипниках скольжения, размещенных в нижней части продольного сосуда, а в патрубках для вывода примесей и талой питьевой воды установлены заслонки на выходе в виде кранов, при этом труба установлена с возможностью вращения посредством зубчатого зацепления, оборудованным электро-механическим приводом, отличающийся тем, что зубчатое зацепление образовано шестерней, установленной жестко в нижней части трубы, при этом шестерня контактирует с продольной шестерней с зубьями, длина которых превышает длину хода трубы в направлении оси продольного.

Флотационно-фильтрационная установка // 2645493

Изобретение относится к очистным сооружениям, используемым на моечных станциях автотранспорта. Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр, всасывающий трубопровод, обратный клапан, насосный агрегат, эжектор, соединенный с байпасным трубопроводом и установленный на входе насосного агрегата, камеру флотации с фильтром и слоем фильтрующей загрузки, а на входе в эжектор установлена защитная сетка, служащая для предотвращения засорения сопла эжектора.

Керамический аэратор // 2645141

Изобретение относится к обработке природных и сточных вод воздухом. Керамический аэратор содержит цельнокерамический пустотелый корпус 1 со стенками из монофракций керамических порошков с центральным отверстием 2 и винтовой нарезкой 3 в корпусе 1, входной штуцер 4 и подводящий трубопровод 5 воздуха.

Станция очистки сточных вод // 2645135

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Станция очистки сточных вод включает три функциональных блока: предварительной очистки, коагуляции-флотации, доочистки и обеззараживания.

Установка очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием коалесцентного и сорбентного фильтров // 2644919

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использована на АЗС и нефтебазах. Установка включает фильтры–отстойники 4, резервуары для сбора сточной 11, чистой воды 21, нефтепродуктов и шлама 13, трубопровод, смотровое устройство 23 для отделения нефтепродуктов от воды, электронасосные установки для откачки нефтепродуктов и загрязненной сточной воды.

Дезинфицирующее средство на основе гипохлорита натрия // 2644915

Изобретение относится к бактерицидным средствам и может быть использовано для получения чистой питьевой воды и воды, используемой в плавательных бассейнах. Дезинфицирующее средство содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: гипохлорит натрия (14,4-14,5), гидроксид натрия (0,8-0,9), гидроксид калия (0,4-0,8), вода (остальное до 100).

Способ биологической очистки сточных вод от азотно-фосфорных и органических соединений // 2644904

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве, на предприятиях промышленного и гражданского назначения. Способ включает очистку сточных вод от механических примесей, равномерный вывод обработанных сточных вод для анаэробной, аноксидной и аэробно-аноксидной биологической очистки активным илом, циркуляцию иловой смеси через мембранные модули при одновременном отводе фильтрата через поры мембран, периодическую отмывку внутренней поверхности и пор мембран от частиц активного ила и загрязнений, дополнительную доочистку, сбор, обеззараживание и транспортировку биологически очищенной сточной воды до места ее сброса при постоянном отводе активного ила из биореактора с последующей его дегидратацией в обезвоживающем агрегате.

Способ и устройство для очистки сточной воды с использованием гравитационного разделения // 2644889

Изобретение относится к способу и устройству для обработки сточных вод. Способ включает стадии, на которых подают сточную воду в процессор, выполняют процесс обработки сточной воды в процессоре с получением смешанного раствора, выпускают смешанный раствор из процессора в гравитационный селектор, разделяют частицы в смешанном растворе при помощи гравитационного селектора для отделения твердых веществ с прекрасными параметрами оседания, выпускают из гравитационного селектора отделенные твердые вещества в виде возвратного потока в процессор и выпускают оставшуюся часть смешанного раствора из гравитационного селектора в виде потока сточных вод.

Способ приготовления флокулянта на основе полиакриламида // 2644861

Изобретение относится к способу получения растворов высокомолекулярных соединений на основе полиакриламида (ПАА) с повышенной вязкостью и соответственно повышенной осадительной способностью в процессах очистки суспензий от твердой фазы.

Способ приготовления флокулянта на основе полиакриламида // 2644861

Способ безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка // 2628383

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки оборотных и сточных вод от сапонитсодержащих шламовых частиц и уплотнения сапонитсодержащего осадка в хвостохранилищах.

Композиция, содержащая неионогенное поверхностно-активное вещество и ионогенный полимер // 2620394

Изобретения могут быть использованы для разделения жидкой и твердой фаз, при осаждении, флотации или фильтровании, при кондиционировании питьевой воды, при обезвоживании ила, при очистке сточных вод с использованием флокулирующих вспомогательных веществ, при изготовлении бумаги в качестве удерживающих средств.

Способ диспергирования и агрегирования минеральных шламов // 2618821

Группа изобретений может быть использована в горнодобывающей промышленности для облегчения агрегирования минеральных компонентов в водных минеральных шламах. Обработка водного минерального шлама включает добавление в диспергированный шлам водного раствора анионного полимера, вступающего в реакцию с твердыми минеральными компонентами, с целью их агрегирования и осаждения с образованием продукта, содержащего флоккулированный осадок и воду.

Кальцийсодержащий препарат для уплотнения и обеззараживания иловых осадков и способ переработки иловых осадков с его использованием // 2616078

Изобретение может быть использовано для переработки иловых осадков очистных сооружений. Кальцийсодержащий препарат для уплотнения и обеззараживания иловых осадков очистных сооружений представляет собой механическую порошковую смесь, содержащую до 50 масс.

Система для растворения полимеров // 2613952

Настоящее изобретение относится к системе для растворения полимеров, включающей смесительный бак, сетчатый фильтр и насос. Смесительный бак предназначен для приема полимеров, воды и входящего потока с образованием полимерного раствора, включающего набухшие полимеры, и для вывода полимерного раствора.

Способ очистки сточных вод // 2612724

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов хрома, хлоридов, жиров, СПАВ и взвешенных веществ. Для осуществления способа сточные воды подают в устройство цилиндрической формы (1), сначала в отстойник (2), далее во флотатор (3) с зоной флотации и зоной отстаивания во вторичном отстойнике (4).

Способ очистки поверхностных сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов // 2610507

Изобретение может быть использовано для очистки сильнозагрязненных поверхностных стоков с территорий промышленных предприятий, полигонов ТБО. Сточные воды с предварительно введенным флокулянтом с гидрофобизирующими свойствами подают на стадию осаждения песка и крупных частиц, тонкую механическую очистку от взвешенных веществ в слое загрузки из цилиндрических колец, засыпанных в навал, сорбцию свободных и эмульгированных нефтепродуктов, дополнительную сорбцию растворимых нефтепродуктов на сорбенте с прикрепленной микрофлорой и подачей кислорода воздуха.

Способы извлечения органического экстрагирующего растворителя из эмульсий, стабилизированных твердыми частицами, образующихся в контурах гидрометаллургической экстракции растворителем // 2609112

Изобретение относится гидрометаллургии, к извлечению фазы органического экстрагирующего растворителя из эмульсии, стабилизированной твердыми частицами, образовавшейся в контуре гидрометаллургической экстракции растворителем.

Способ и система обработки воды, используемой для промышленных целей // 2606599

Изобретение относится к способу и системе для обработки воды, предназначенной для использования в промышленных процессах, при низких затратах. Система для обработки воды включает: линию подачи воды, контейнер, включающий средство приема осевших частиц, которое прикреплено к дну указанного контейнера, средство согласования, которое периодически активирует операции, необходимые для регулирования параметров воды в пределах, определяемых оператором или средством согласования, средство введения химических веществ, которое активируют с помощью указанного средства согласования, подвижное средство всасывания, которое перемещается по дну указанного контейнера, всасывая поток воды, содержащий осевшие частицы, движущее средство, которое сообщает движение подвижному средству всасывания, чтобы оно могло перемещаться по дну контейнера, фильтрующее средство, которое обеспечивает фильтрацию потока воды, содержащего осевшие частицы, коллекторную линию, соединяющую подвижное средство всасывания и фильтрующее средство, возвратную линию от указанного фильтрующего средства к контейнеру, и линию отвода воды из указанного контейнера в процесс ниже по потоку.

Способ подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования // 2645573

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для последующего применения. Для осуществления способа продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм3, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5. После обработки полученную смесь отстаивают и выделенный осадок используют в качестве органоминерального удобрения. Способ обеспечивает утилизацию продуктов гидросмыва для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, снижение стоимости реагентной обработки, ускорение процесса отстаивания смеси жидких отходов и реагента, повышение удобрительной ценности получаемого осадка в результате фракционирования и обеззараживания продуктов гидросмыва и исключение сброса избыточных сточных вод в водоемы. 2 табл., 1 пр.