Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 1874665 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280380 (21) 2901837/29-26 (51 1М. К„. с присоединением заявки Йо

С 02 F 3/32

Государственный комитет

СССР ао аслам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1081,Бюллетень К9 39 (53) УДК628. 35 (088.8) Дата опубликования описания 23.1181

А.Н.Волкова, В.С.Злобин, Е.Я.Виногр анойа-, A.Ï.Ìàòâååíêo, Н.Б.Федотова, В.И.Яковл ловский и Л.Л.Иванова с

Ленинградский ордена Октябрьской Рев ена

Трудового Красного Знамени технологиче т:" им.Ленсовета и Ленинградский ордена Тр ного ,Знамени научно- исследовательский инстиГ т-энидещюлогии .и микробиологии им.Пастера (72) Авторы изобретения (73) Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Изобретение относится к очистке сточных вод животноводческих комплексов и может быть использовано для ,очистки жидких стоков по выращиванию и откорму молодняка и крупного рогатого скота промышленного типа.

Перевод животноводства на промыш-,. ленную основу привел к созданию крупных животноводческих комплексов. С целью охраны внешней среды — почвы, водоемов, воздуха — от загрязнений сточными водами крупных животноводческих комплексов удаляемый жидкий навоз должен быть соответствующим образом обработан и обезврежен. Удаление навоза из производственных помещений, путем гидросмыва способствует накоплению сточных вод со значительным бактериальным осеменением и содержащих в высокой концентрацйи органические вещества во взвешенном и растворенном состоянии. Эти стоки отличаются повышенным содержанием органики растительного происхождения (неперевариваемые корма до 38% от исходных), продуктов пищеварения и обмена веществ (пуриновые пиримидиновые основания, моча, микроорганизмы пищеварительных трактов), содержащих большое количество азотистых, соединений й1,0 1,7 г/л, а также высоким содержанием взвешенных веществ (5-6 г/л) и ХПК=20-40 тыс.мг

Ое/л.

Известен способ очистки навоза животноводческих комплексов в,осадительных центрифугах с применением флокулянтов 13 . НедостаткоМ этого 0 способа является использование дорогостоящего, непроизводимого в СССР и не импортируемого флокулянта.

Известен способ анаэробного сбраживания животноводческих стоков 52) .

15 Недостатком этого способа является сложность аппаратурного оформления процесса, включающего герметизацию всего процесса, необходимость перемешивающих устройств,подогре20 ва до .55 С большого .объема сбраживаю. щегося материала, а также необходимость в обслуживающем персонале квалификации. К недостаткам этого способа также относится и то, что в осадке активного оила содержится потоген- ная микрофлона и яйца гельминтов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ биологической очистки навоз30 ной жижи с применением активного ила

874665 c предварительным отделением грубых механических примесей 3 .

Однако способ имеет сложную тех-: нологическую схему очистных сооружений, включающую трехступенчатую очистку в аэротенках-отстойниках, илоуплотнители, накопители стоков и. поля фильтрации. Наличие трех отстойников приводит к заражению значитель. ной эоны окружающего пространства инфицирующей микрофлорой и образованию сероводорода в результате про- lO цесса гниения. Половина объема всех стоков очистки, направляемая после очистки на поля фильтрации содержит значительное количество органических (очистка по сравнению с исходным по 35

ХПК на 60%) и взвешенных веществ (очистка на 50%); Такое высокое количество загрязнений отрицательно влияет на экологию окружающей среды, особенно в условиях влажного климата, где испарение затруднено.

Цель изобретения — повышение степени очистки отходов животноводческих комплексов.

Поставленная цель достигается тем, что сточные воды животноводческих комплексов после отделения грубых механических примесей подвергают электрообработке в однородном электрическом поле с последующей очисткой в биологических прудах, в которые вно- 30 сят сначала бактерии Васillus mici

laginosus в объемном отношении к сточным водам 5:100-10:100, а затем черноморскую микроводоросль Platimonus

viridis в том же объемном отношении 35 к сточным водам.

При этом сточные воды подвергают электрообработке при напряженности поля 70-30 В/см.

В результате обработки ..электричес- 4() ким полем происходит детоксикация стоков, обусловленная протеканием ряда химических реакций, электромеханическое окисление, аминирование органических соединений, комплексообразование белков аммиака, эфирорастворимых с ионами гидроокисей металлов. Выбранный материал электродной пары и режим электрообработки позволяет проводить процесс без выпадения твердой фазы в осадок. Обработанные стоки являются субстратом для предлагаемого нами симбиоза мнкроводорослей Р1atimonus чiridis с бактериями Bacillus micilaoinosus.

При этом электрообработка стоков 5$ позволяет достигнуть сокращения сроков их переработки микроорганизмами и увеличить степень очистки по показателям: прозрачность, взвешенные вещества, ХПК. ЬО

Выбор соотношений 5: 100-10: 100 произведен по показателю техникоэкономической эффективности, определяемой соотношением затрат на выращивание культуры к эксплуатационным расходам по очистным сооружениям. Мнкроводоросль Platimonus

viridis выделяют нз черноморской воды и культивируют на среде Гольдберга в модификации Кабановой. Концентрация микроводорослей равна 2,683,35-10 клеток в 1 мл. Бактерии

Bacillus micilaginosus штамм Е19 культивируют на твердых питательных средах. Смывы бактерий физиологическим раствором доводят до концентрации 10 ед. мутности, что соответствует 2,6-3,5 10 клеток к 1 мл.

Черноморская водоросль Platimonus

viridis обладает способностью размножаться в отходах, содержащих значительные количества сероводорода и адаптироваться к .низкому солесодержанию. При использовании сембиоза водоросли с почвенной бактерией Bacillus micilaginosus происходит усиление гидролизующего действия на отходы могучей ферментативной систеМы бактерии. Биоценоз морской микроводоросли и почвенной бактерии образуется в биологических прудах, в которых концентрируются отходы, сточные воды, прошедшие предварительную электрохимическую очистку. Обработанные таким образом стоки поступают в пресный водоем. При этом временный биоценоз водорослей и бактерий распадается. Морские водоросли в пресной воде при отмирании образуют детрит, подвергающийся минерализации естественным путем биосистемамн,очищающими этот водоем.уПочвенные бактЕрии Bacillus micilaginosus образуют в пресной воде в неблагоприятных условиях споры, прорастающие. лишь в случае их попадания в почву.

Использование для повышения степени очистки сточных вод, прошедших электрообработку других водорослей и бактерий не приводит к положительному эффекту, так как содержащийся в стоке сероводород является ингнбитором клеточного деления большинства микроорганизмов. Испытание микроводорослей и бактерий на их способность к размножению проводили в емкостях на свету при t=25 С. О росте бактерий судят по образованию пленки и помутнению жидкости, а об очистке по осветлению жидкости и формированию осадка на дне емкости. О росте водорослей судят по увеличению интенсивности зеленого скрашивания. Эффект очистки определяют по прозрачности водяного столба над осадком и образованию четкой границы раздела. В надсадочной жидкости определяют содержание взвешенных веществ кислорода, прозрачность, ХПК.

Пример 1. Стоки животноводческих комплексов в объеме 1 л, прошедшие отделение грубых механических примесей, содержащие, мг/л: органические вещества по ХПК 16540, взве874665

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9242/38

Тираж 1010 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 шенные вещества 4700, сероводород

450, кислород О, прозрачность О и обладающие резким неприятным запахом, подвергают электрообработке в однородном электрическом поле при напряженности 15 В/см в течение 6 мин.

Материал электродов: катод -нержавеющая сталь 01х18 Н9Т, анод — алюминий (и затем помещают в колбу и вносят 50 мл бактерий Васillus miñi.

laginosus (объемное отношение

5:100). На третьи сутки эксперимен- ® та добавляют 50 мл (5:100) микроводоросли Platimonus viridis. На девятые сутки образуется четкая граница раздела между жидкостью и осадком., Прозрачность раствора по нефеломет- 15 ру 90. кислорода 5 мг/л, сероводорода О, органических веществ по ХПК

330 мг 0 /л, взвешенных веществ, 15 мг/л, запах в пробе полностью отсутствует. 20

Пример 2. То же, что в примере 1, но напряженность поля при электрообработке 30 В/см. Прозрачность раствора по нефелометру 92, содержание кислорода 5 мг/л, серово- д5 дорода О, органических веществ по

ХПК 298 мг О /л, взвешенных веществ

107 мг/л, запах в пробе полностью отсутствует.

Пример 3. То же, что в примере 1, но напряженность, поля при электрообработке 7 В/см. Прозрачность раствора по нефелометру 88, содержание кислорода 4,8 мг/л/ сероводорода О, органических веществ 440 мг О/л запах в пробе полностью отсутствует.

П р и м е. р 4. То же, что в примере 1, но в колбу со сточной водой добавляют 100 мл (10:100) бактерии и 100,0 мл (10:100) микроводорослей. В результате обработки сточной 40 воды на шестые сутки опыта образуется четкая граница раздела между жидкостью и осадком. Прозрачность раствора по нефелометру 95, содержание кислорода 5,5 мг/л, сероводорода О, 45 органических веществ по ХПК

325 мго/л. взвешенных веществ

103 мг/л, запах в пробе полностью отсутствует.

Пример 5. То же, что в при- 5О мере 1, но микроводоросли вносят на вторые сутки опыта. В результате обработки на десятые сутки опыта образуется четкая граница раздела между жидкостью и осадком. Прозрачность раствора по нефелометру,85, содержание кислорода 4,7 мг/л, сероводорода О, органических веществ по ХПК 559 мг0 /л взвешенных веществ 146 мг/л, запах в пробе отсутствует. d0

Таким образом, в результате электрообработки сточных вод с последующим биоценозом морской микроводоросли Platimonus чiridis с почвенной бактерией Bacillus micilaginosus штамм .ЧЕ19 в биологических прудах происходит очистка стоков от взвешенных веществ на 97,8Ъ, по ХПК на

98%, повышается прозрачность жидкости и полностью удаляется запах. Кро-. ме того, сильно снижается концентрация органоминеральных веществ, улучшается санитарно-биологическое состояние очищенных сточных вод, исчезают различные патогенные микроорганизмы, появляются олеэные гидробионты (бактерии финтопланктон, эоопланктон и др) в дальнейшем играющие главную роль в самоочищении воды.

1. Способ очистки сточных вод жи вотноводческих комплексов, включающий отделение грубых механических примесей и биологическую очистку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, сточные воды подвергают электрообработке в однородном электрическом поле с последующей очисткой в биологических прудах, в которые вносят сначала бактерии Bacillus micilag.inosus в объемном отношении 5:100-10:100 к сточной зюде, а затем черноморскую микроводоросль Platimonus viridis в том же объемном отношении к сточной воде.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сточные воды подвергают электрообработке при напряженности поля 7-30 В/см.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Предложения по применению на сооружениях по обработке навоза животноводческих комплексов осадительных центрифуг для разделения без подстилочного навоза и продуктов его переработки на фазы. M., 1977.

2. Кравец В.В., Левитина Н.В., Стабникова Е.В. Тезисы докладов

"Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей серы", Пущино, 1979, с.209.

3. Предложения по обработке и использованию навоза на комплекс по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота на 20 тыс. голов в с/зе "Пашский", Ленинградской области. НИПТИМЭСХ Н.3., РСФСР, Ленинград, Пушкин, 1977,