Способ очистки навозных стоков



Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков
Способ очистки навозных стоков

Владельцы патента RU 2688610:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" (RU)

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки животноводческих стоков. Способ включает предварительную очистку стоков флотацией и центрифугированием, затем очищенные стоки подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смесью при концентрации озона 450-500 мг/м3. Способ обеспечивает повышение качества обработки навозных стоков животноводческих комплексов и сокращение энергозатрат. 1 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологии очистки животноводческих стоков.

Известен способ переработки навозных стоков животноводческих ферм и комплексов (заявка на изобретение №94031559, дата публикации: 10.07.1996), который включает разделение исходных стоков на твердую и жидкую фракции, сбраживание жидких стоков, поступивших на очистную станцию от животноводческих ферм и комплексов района, после чего нагретую сброженную жидкую фракцию несколько раз пропускают через биофильтр-аэротенк до достижения БПК 5-10 мг/л, отстаивают и сбрасывают в водоем, а осадок частично используют для насыщения аэробной микрофлорой жидкой фракции после метанового сбраживания и затем весь осадок подсушивают и используют как удобрение.

Недостатком указанного способа является его сложность и длительность, поскольку проводится в несколько этапов: разделение исходных стоков на твердую и жидкую фракции, сбраживание жидких стоков, нагрев их и пропускание через биофильтр-аэротенк, отстаивание. В связи с этим данный способ весьма трудоемкий и энергетически затратный.

В качестве прототипа авторами выбран способ очистки сточных вод озонированием (заявка на изобретение №94024315/26, дата публикации 27.04.1996), который включает обработку сточных вод в специальном резервуаре. Очистка осуществляется путем подачи озонокислородосодержащих газов через дисператор барботажного типа.

Недостатком указанного способа является низкий КПД в связи с тем, что озон поступает в жидкость путем массопередачи через границу раздела фаз газ-жидкость. При барботировании площадь границы раздела фаз недостаточная, что приводит к длительной трудоемкой обработке сточных вод.

Техническим результатом является повышение качества обработки навозных стоков животноводческих комплексов за счет увеличения площади раздела сред озон - жидкость.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки навозных стоков, включающем обработку жидкости озоном, согласно изобретению навозные стоки, предварительно очищенные флотацией и центрифугированием, подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смеси при концентрации озона 450 - 500 мг/м3.

Новизна технического решения заключается в том, что за счет тонкодисперсного распыления навозных стоков в озоновой среде значительно увеличивается градиент концентрации озона и передача массы озона через границу раздела фаз, что дает возможность значительно повысить скорость потребления озона при химических реакциях в навозных стоках.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображена установка для очистки навозных стоков.

Предлагаемый способ осуществляют с помощью установки, состоящей из насоса 1 соединенного с распыляющими навозные стоки, форсунками 2, установленные в камере обработки 3, в которой создается высокая концентрация озона, вентилятора 4 подающего озон в камеру обработки 3 и соединенного с генератором озона 5 и камеры 6 для обработанной жидкости сообщенной с камерой обработки 3.

Пример конкретного осуществления способа очистки навозных стоков.

Навозные стоки фермы проходят предварительную очистку центрифугированием и флотацией. Твердая фракция удаляется, а жидкая подается насосом 1 на форсунки 2, с помощью которых осуществляется тонкодисперсное распыление внутри камеры обработки 3, предварительно в которой создается озоно-воздушная смесь с концентрацией озона 450 - 500 мг/м3. Если концентрация озона меньше 450 мг/м3, то этого будет недостаточно для выполнения технологического процесса, а использование концентрации выше 500 мг/м3 нецелесообразно.

Для создания озоновой среды внутри камеры обработки, используется генератор озона 5 барьерного типа. Озон поступает в камеру обработки 3 при помощи насоса 4. Далее обработанная жидкость стекает в камеру 6 для очищенных стоков.

Эффективность способа достигается за счет увеличения площади границы раздела фаз озон/жидкость. А, в свою очередь, абсорбция озона в жидкую среду может регулироваться за счет изменения площади поверхности раздела фаз на единицу объема жидкости. Если обозначим a1 - площадь поверхности раздела фаз на единицу объема жидкости при барботировании и а2 - площадь поверхности раздела фаз на единицу объема жидкости при распылении, то значение градиента концентрации озона при адсорбции в жидкость изменится пропорционально соотношению а2/a1, т.е. может быть введен коэффициент G определяющий данное соотношение:

G=а21

Для численного определения коэффициента G проводят расчет площадей поверхности раздела фаз на единицу объема жидкости при барботировании и при распылении.

При барботационной подаче озоновоздушной смеси в жидкость размеры диаметра пузырьков газа колеблются от 1,0 до 3,0 мм, условно примем средний диаметр 2,0 мм, при распылении жидкости в камере обработки тонкодисперсными механическими форсунками диаметр капли имеет размеры от 1,0 до 10,0 мкм, условно примем средний диаметр 5,0 мкм. Средняя плотность сточных вод животноводческих ферм 1,014 - 1,016 г/см3, что незначительно отличается от плотности воды. Тогда, в 1 литре (1 кг) сточных вод теоретически может содержаться n1 пузырьков газа:

ν - объем пузырька с диаметром 2 мм.

V - 1 литр навозных стоков.

Поверхность раздела фаз одного пузырька:

.

Тогда поверхность раздела фаз для одного литра навозных стоков животноводческих ферм, при барбатировании озоновоздушной смесью, составит:

.

При распылении жидкости в камере обработки 3, объем сферы равной капле жидкости:

.

При распылении одного литра жидкости мы получим следующее количество капель n2:

Площадь поверхности одной капли:

.

Тогда поверхность раздела фаз для одного литра навозных стоков животноводческих ферм, при распылении составит:

Тогда:

.

Таким образом, тонкодисперсное распыление навозных стоков в камере с озоном, позволяет увеличить границу раздела фаз озон/жидкость в 20 раз, по сравнению с использованием барботирования озона в жидкость, а так же увеличить в 20 раз значение градиента концентрации озона при адсорбции в жидкость, что позволяет повысить эффективность обработки жидкости, не увеличивая энергозатраты.

Способ очистки навозных стоков, включающий обработку жидкости озоном, отличающийся тем, что навозные стоки, предварительно очищенные флотацией и центрифугированием, подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смеси при концентрации озона К=450 -500 мг/м3.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к очистке воды и может быть использована на станциях водоподготовки. Способ обработки воды включает непрерывное измерение исходной концентрации загрязнений в воде до ее поступления в обработку и получение на основании указанного измерения количества коагулянта, которое необходимо подать в зону коагуляции, а также количества балласта и флокулянта, которое необходимо подать в зону флокуляции.

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве очищенной морской воды для пищевого применения. Способ получения морской воды (M3) включает следующие стадии: забор и декантацию исходной морской воды, фильтрацию, стерилизацию до получения очищенной морской воды (M1).

Изобретение может быть использовано для очистки и обеззараживания воды из природных сильно загрязненных источников. Установка очистки и обеззараживания воды содержит фильтр 1 предварительной очистки воды, подключенный входом к источнику исходной воды, а выходом - к контактной ёмкости 3, к которой подключен источник озона.

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано для приготовления питьевой воды из природных источников пресной воды. Способ приготовления питьевой воды из природных пресных источников включает прокачивание очищаемой воды через гидродинамический излучатель в режиме кавитации, в который подают газовую фазу, и последующее фильтрование очищаемой воды.

Группа изобретений относиться к обработке попутно добываемой воды. Технический результат – улучшение качества обработки попутно добываемой воды, возможность повторного использования в системе извлечения тяжелой нефти.

Изобретение относится к комбинированным способам обработки и обеззараживания воды с применением нескольких химических компонентов и физических воздействий для получения чистой воды в замкнутом контуре и предназначено для очистки воды плавательных и купальных бассейнов.

Изобретения могут быть использованы для получения воды питьевого качества и для использования в технологических процессах в результате опреснения или частичного обессоливания солоноватых и пресных вод, преимущественно для артезианских вод с повышенной жесткостью.

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.
Изобретение относится к очистке производственно-дождевых сточных вод. Установка очистки сточных вод содержит накопительную емкость 1 с вводом сточных вод и средством аэрации потока сточных вод, соединенную с блоком 2 разделения стоков, и перекачивающие насосы 3, 4, 5.

Изобретение относится к интегрированной установке для переработки отходов медицинской лаборатории. Установка содержит, по меньшей мере, контейнер для сбора отходов и загрузочный насос, который переносит отдельные порции отходов в резервуар, таким образом, что установка работает благодаря гравитации прерывистыми циклами.

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике и экологии. Установка для опреснения морской воды и выработки электроэнергии содержит газотурбинную установку 1 с компрессором, камерой сгорания, газовой турбиной и электрогенератором 2, паропровод перегретого пара 3, паровую турбину 4 с регулируемыми отборами пара высокого и низкого давления, электрогенератор 5, паровой котел-утилизатор 6, деаэратор 7, конденсатор паровой турбины 8, трубопровод морской воды 9, трубопровод (систему) рециркуляции с насосом 10, трубопровод подпиточной химочищенной воды 15, двухступенчатый пароструйный эжектор, включающий пароструйный эжектор высокого давления 16 и пароструйный эжектор низкого давления 17, трубопроводы перепуска паровоздушной смеси 20, внешний теплообменник 21, трубопровод подогретой морской воды 22, двухходовые кожухотрубные конденсаторы вторичного пара 24 адиабатного многоступенчатого испарителя, сборные камеры дистиллята 25 адиабатного многоступенчатого испарителя, трубопровод дистиллята 27, трубы дроссельно-распылительного устройства 28 адиабатного многоступенчатого испарителя, приемники рассола 29 адиабатного многоступенчатого испарителя, химводоочистку 30, трубопровод сброса рассола 31.

Группа изобретений относится к области очистки сточных вод и может быть использована, преимущественно, в очистных сооружениях промышленных предприятий, стоки которых содержат высокие концентрации загрязняющих веществ различного происхождения.

Изобретение относится к области утилизации концентрированных органических субстратов и может быть использовано на предприятиях агропромышленного комплекса и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов.

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве в технологии получения растворов минеральных удобрений, используемых для фертигации - орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур.

Изобретение может быть использовано для получения деаэрированной и декарбонизированной воды и ее использования в теплоэнергетике. Способ дегазации воды включает предварительное осветление исходной воды, подачу в Na-катионитовые фильтры, при этом жесткость умягченной воды поддерживают в пределах 0,02-0,1 мг-экв/л.

Изобретение относится к обезвреживанию жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Способ комплексной переработки жидких радиоактивных отходов включает стадии предварительной очистки, обратноосмотического обессоливания с разделением потоков на пермеат (фильтрат) с солесодержанием < 0,5 г/л и высокосолевой концентрат с последующей доочисткой фильтрата на сорбентах и локализацией высокосолевого концентрата.

Изобретение относится к области фотокатализа, основанного на способности катализаторов активироваться под действием света или ультрафиолетового излучения и ускорять различные реакции.

Группа изобретений относится к очистке воды и может быть использована на станциях водоподготовки. Способ обработки воды включает непрерывное измерение исходной концентрации загрязнений в воде до ее поступления в обработку и получение на основании указанного измерения количества коагулянта, которое необходимо подать в зону коагуляции, а также количества балласта и флокулянта, которое необходимо подать в зону флокуляции.

Изобретение относится к водоочистке. Объединенная судовая система приготовления и кондиционирования питьевой воды включает два функциональных блока: предварительной очистки А и основной очистки (кондиционирования) Б, а также блок подготовки воздуха.

Изобретение относится к области гидрометаллургии лития, в частности к способу извлечения лития из литийсодержащих хлоридных рассолов из природных рассолов, технологических растворов и сточных вод нефтегазодобывающих, химических, химико-металлургических и биохимических производств.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для очистки животноводческих стоков. Способ включает предварительную очистку стоков флотацией и центрифугированием, затем очищенные стоки подвергают тонкодисперсному распылению с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоно-воздушной смесью при концентрации озона 450-500 мгм3. Способ обеспечивает повышение качества обработки навозных стоков животноводческих комплексов и сокращение энергозатрат. 1 пр.

Наверх