Способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования

Авторы патента:

Суржко Олег Арсеньевич (RU)

Грибут Елизавета Александровна (RU)

Куликова Марина Анатольевна (RU)

Колесникова Татьяна Андреевна (RU)

Жменя Евгения Сергеевна (RU)

Y02A40/205 -

C05F3/00 - Удобрения из фекалий человека или животных, в том числе навоз

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)

Владельцы патента RU 2690813:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к утилизации сточных вод животноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки жидких отходов животноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий. Для осуществления способа в сточные воды вводят щелочной коагулянт - известковое молоко или суспензию шлама карбида кальция или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН=10-12 и подкисляющий реагент до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка. В качестве подкисляющего реагента используют раствор нитрофоски при следующем соотношении компонентов (г/дм³): известковое молоко в пересчете на СаО - 1,2-1,5 или суспензию шлама карбида кальция в пересчете на СаО - 2,0-3,0 или смесь известкового молока и шлама карбида кальция, соответственно, в отношении 0,5-1:1-2,5, нитрофоска в пересчете на Р₂О₅- 0,8-2,0. Изобретение обеспечивает упрощение выполнения способа, повышение степени использования реагентов и эффекта дезодорации, позволяющего снизить загрязнение атмосферы. 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к утилизации сточных вод животноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйство для подготовки жидких отходов животноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Известен способ [Патент Франция №9913312, МПК C02F 1/28] для очистки сточных вод от переработки сельскохозяйственной продукции, включающий термообработку сточных вод при температуре от 250 до 650°С при одновременном дозировании СаО (в виде гранулята 5 мм).

Недостатками данного способа очистки являются: трудоемкость процесса и сложность технологии, большой расход электроэнергии, низкая удобрительная ценность образовавшегося материала из-за полной деструкции органических и минеральных загрязнений.

Известен способ [Патент США №5562829, МПК C02F 1/52] очистки сточных вод молочной фермы, включающий обработку суспензией Са(ОН)₂при дозе 0,2-1,0 г/дм³ при рН=9,3-11,8.

Недостатком способа является то, что полученные после обработки жидкая и твердые фазы имеют значения рН=11-12, что значительно уменьшает область их применения в сельском хозяйстве.

Наиболее близким к заявленному, взятым за прототип техническому решению является способ [Патент РФ №2243170 C02F 1/52, C02F 1/58, C02F 103/20 опубликовано 27.12.2004] способ подготовки сточных вод животноводческих комплекс для сельскохозяйственного использования, включающий введение щелочного коагулянта, содержащего оксид кальция, затем подкисляющего реагента до рН 6,5-8,5 с выделением образующегося осадка, причем в качестве щелочного коагулянта используют отход производства ацетилена- суспензию щлама карбида кальция или смесь известкового с суспензией шлама карбида кальция, в качестве подкисляющего реагента - суспензию простого или двойного суперфосфата, при следующем расходе реагентов, г/дм³: суспензия шлама карбида кальция в пересчете на СаО 1,0-3,0 или смесь известкового молока с суспензией шлама карбида кальция в отношении 1:2, суспензия простого суперфосфата в пересчете на P₂O₅ 1,0-3,0. Недостатками этого способа являются: высокие дозы подкисляющего реагента и, соответственно, повышение затрат на обработку. Трудоемкость приготовления суспензии суперфосфата, в связи с его плохой растворимостью. Применение суперфосфата увеличивает объемы образующихся фракций и длительность процесса отстаивания смеси.

Изобретение направлено на создание технического решения(способа), способного упростить процесс приготовления щелочного реагента. Повысить степень использования действующего вещества, снизить стоимость реагентной обработки за счет замены дорогостоящего суперфосфата более дешевой нитрофоской. Обеспечить более высокий эффекта дезодорации, который позволить снизить загрязнение атмосфере H₂S, NO₂, NO, NH₃, CO.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования, включающего последовательное введение щелочного коагулянта - известкового молока или суспензию шлама карбида кальция или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН=10-12 и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка, в качестве подкисляющего реагента используют раствор нитрофоски при следующем соотношении компонентов (г/дм 3):

известковое молоко в пересчете на СаО	1,2-1,5
или суспензию шлама карбида кальция в пересчете на СаО	2,0-3,0
или смесь известкового молока и шлама карбида кальция,
соответственно, в отношении	0,5-1:1-2,5
нитрофоска в пересчете на Р205	0,8-2,0

Присутствие в техническом решении нитрофоски необходимо для нейтрализации обрабатываемой смеси до рН=6,5-8,5. Нитрофоска отличается более высоким содержанием биогенных компонентов и более низкой стоимостью по сравнению с суперфосфатом. Нитрофоска дает более высокий эффект дезодораци, по сравнению с суперфосфатом.

Технология подготовки сточных вод свинокомплексов для сельскохозяйственного использования заключается в следующем. Жидкий навоз обрабатываем одним из щелочных коагулянтов до рН 10-11, г/дм³: известковым молоком -1,2-1,5 или суспензией шлама карбида кальция -2,0-3,0, или смесью известкового молока с суспензией шлама карбида кальция в пропорции 0,5-1:1-2,5 при непрерывном перемешивании в течение 2-3 мин., затем для нейтрализации смеси вводят суспензию нитрофоски 0,8-2,0 г/дм, тем самым снижая рН до 6,5-8,5. После отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение.

Обработка жидких отходов по предложенному способу позволяет получить эффект дезодорации воздуха, вблизи отстойников накопителей жидких отходов животноводства. Это связано с губительным воздействием активного оксида кальция (СаО) и соединений активных азота и фосфора содержащихся в нитрофоске, на бактерии, аммонифицирующие белок, V.desulfuricans, Th.denitrificans, и бактерии, аммонифицирующие мочевину, V.desulfuricans, восстанавливающие сульфаты до H₂S, Th.denitrificans, переводящие нитраты в аммиак и азот, а также Cl.pasterianum, вызывающие масляно-кислое брожение, обуславливающие зловонный запах.

Пример.

Осуществим реагентную обработку ОАО «Батайское» расходом сточных вод 150 м³.

По известному способу жидкий навоз обрабатываем 10% суспензией шлама карбида кальция - 2,0 г/дм³; смесью известкового молока с суспензией шлама карбида кальция (1 г/дм³:2 г/дм³). Для снижения рН до 7,5 вводили в смесь 4 г/дм³ по Р₂О₅ суспензии простого суперфосфата; 2 г/дм³ суспензии двойного суперфосфата. Время отстаивания составило 1,4-1,7 часа.

По предложенному способу в сточные воды вводят щелочной коагулянт до рН 6,5-8,5 с выделением образующегося осадка, причем в качестве щелочного коагулянта используют отход производства ацетилена суспензию шлама карбида кальция, в качестве подкисляющего реагента раствор нитрофоски, при следующем расходе реагентов: суспензия шлама карбида кальция в пересчете на СаО 1,0-3,0 г/дм³ или смесь известкового молока с суспензией шлама карбида кальция в отношении 1:2, раствор нитрофоски в пересчете на P₂O₅ 0,8-2,0 г/дм³.

Предложенный способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов и ферм позволил достичь практически полного эффекта дезодорации: так отмечено снижение содержания СО, NO, NO₂, NH₃ в исследуемом воздухе при внесении в рекомендуемых дозах суспензии шлама карбида кальция или смеси известкового молока с суспензией шлама карбида кальция - на 10-15% по сравнению с известным способом (на 98-99% - по сравнению с исходной сточной жидкостью) Результаты исследований процесса дезодорации представлены в таблице 1.

Сравнительная характеристика показателей реагентной подготовки сточных вод по известному и предлагаемому способам представлены в таблице 2.

Примечание: ПСФ - суспензия простого суперфосфата, ДСФ -суспензия двойного суперфосфата.

Способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования, включающий последовательное введение щелочного коагулянта - известкового молока или суспензию шлама карбида кальция или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН=10-12 и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка, отличающийся тем, что в качестве подкисляющего реагента используют раствор нитрофоски при следующем соотношении компонентов (г/дм³):

известковое молоко в пересчете на СаО	1,2-1,5
или суспензию шлама карбида кальция в пересчете на СаО	2,0-3,0
или смесь известкового молока и шлама карбида кальция,
соответственно, в отношении	0,5-1:1-2,5
нитрофоска в пересчете на Р₂О₅	0,8-2,0

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ электрического гидравлического ударного разрушения, обеззараживания и смешивания земли, торфа, навоза, помета с водой для приготовления удобрения сельскохозяйственных земель заключается в загрузке электрогидравлической емкости с электрическими искровыми электродами землей, торфом, навозом, пометом посредством транспортера, задании и регулировании скорости движения рабочего органа транспортера, измерении мощности электрического высоковольтного разряда, задании мощности электрического высоковольтного разряда.

Способ получения биопрепарата для силосования // 2689687

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биопрепарата для кормопроизводства предусматривает проведение процесса ферментации смеси торфа и птичьего помета в соотношении компонентов 50:50, обогащенной отходом мукомольного производства в количестве 5% от массы торфопометной смеси и подкисленной 50%-ной уксусной кислотой, в три стадии: первую - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, третью стадию - в течение 48 часов при температуре 37°С, при этом процесс ферментации проводят в анаэробных условиях, после чего твердофазный продукт ферментации подвергают экстракции 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и последующей фильтрации экстрагированной массы, причем 50%-ную уксусную кислоту берут в дозе 25 мл на 1 кг торфопометной смеси, а по окончании процесса фильтрации в полученный конечный продукт вводят натрий хлористый в сухом виде в количестве 10 мас.

Способ получения раствора биологически активных веществ из птичьего помета // 2687452

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке помета птицы, получаемого на птицефабриках. Способ получения раствора биологически активных веществ из птичьего помета включает его предварительное измельчение и гомогенизацию с последующим проведением стадии гидролиза в присутствии щелочного раствора и стадии анаэробной ферментации в мезофильном режиме при влажности 90-93% масс., дальнейшую сепарацию суспензии с отделением жидкой и твердой фазы, использование части жидкой фазы на стадиях гидролиза и анаэробной ферментации и выведение оставшейся части жидкой фазы после температурной пастеризации в качестве раствора биологически активных веществ.

Способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования // 2683759

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке и утилизации сточных вод животноводческих комплексов. Для осуществления способа в сточные воды последовательно вводят щелочной коагулянт - известковое молоко, или суспензию шлама карбида кальция, или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН 10-12 и подкисляющего реагента до рН 6,5-8,0 с выделением образующегося осадка.

Способ экологизации технологий агропромышленного комплекса // 2680682

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агропромышленному комплексу. Способ комплексной экологичной переработки навоза характеризуется тем, что сепарируют навоз с влажностью до 60% на твердую фракцию с размером частиц более 1 мм, не усвояемую организмом животных, и жидкую фракцию, представляющую собой лигниноуглеводный комплекс.

Способ переработки органических отходов с получением комплексного биоорганического удобрения и активатора компостирования одновременно // 2673738

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ переработки биогенных органических отходов включает следующие стадии: a) компостирование отходов до завершения термофильной стадии и снижения температуры до оптимальной для развития мезофильных микроорганизмов; b) обработка компостируемой массы, полученной на стадии а), микробиологическим удобрением и/или смесью микробиологических удобрений, содержащих мезофильную микрофлору; c) перемешивание массы, полученной на стадии b).

Способ получения жидкой гуминовой органо-минеральной подкормки для растений // 2673713

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкой гуминовой подкормки для растений из гумусосодержащих веществ, при котором производят дробную экстракцию из вермикомпоста водорастворимых, кислоторастворимых веществ с помощью соляной кислоты при значении рН 4,0 и щелочерастворимых веществ с помощью 0,1 М раствора пирофосфата натрия в 0,1 н.

Комплексное органоминеральное удобрение с микроэлементами // 2672402

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства. В состав комплексного органоминерального удобрения с микроэлементами в качестве органического вещества входят невсхожие семена сельскохозяйственных культур, замоченные в борсодержащей термальной воде в соотношении 1:3.

Способ утилизации молибденшеелитовых отходов // 2671474

Изобретение относится к области экологии, в частности к утилизации промышленных отходов. Способ утилизации молибденшеелитовых отходов включает использование их в качестве удобрений в смеси с минеральными и органическими отходами.

Способ получения удобрения из птичьего помета // 2663986

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения удобрения из птичьего помета путем перемешивания помета с минеральным наполнителем, причем в качестве минерального наполнителя используют минеральный сорбент с плотностью не более 0,2 г/куб.см в количестве 24-58% объема от общего объема смеси, а перемешивание смеси осуществляют при оборотах 1300-1500 об/мин в течение 3-5 мин.

Устройство для обработки воды для бытовых нужд // 2690435

Изобретение относится к устройству для обработки воды для бытовых нужд, выполненному с возможностью временного подсоединения к выпускному отверстию водопроводного крана для обеспечения непрерывной подачи обработанной воды, при этом вода, подлежащая обработке, направляется радиально через его внутреннюю часть.

Система против обрастания, использующая энергию, собираемую из соленой воды // 2690364

Изобретение относится к осветительной системе против обрастания, которая выполнена с возможностью предотвращения или уменьшения биообрастания на обрастающей поверхности объекта, которая во время использования подвергается воздействию жидкости.

Способ сорбционной очистки водных сред от органических веществ и ионов тяжелых металлов // 2689616

Изобретение относится к способам интенсификации сорбционных процессов путем воздействия внешних электромагнитных полей, а именно к способу электроуправляемой сорбции органических загрязнений, нефтепродуктов, пестицидов, ядохимикатов, солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов и т.п.

Устройство для производства воды из воздуха // 2689592

Устройство предназначено для получения пресной воды из атмосферного воздуха. Устройство для производства воды из воздуха содержит источник сжатого воздуха, подключенный через регулирующий вентиль к входу вихревой трубы Ранка-Хирша.

Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод // 2689576

Изобретение может быть использовано для рекультивации техногенных территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий цветной и черной металлургии, объектов по хранению и уничтожению химического оружия, полигонов захоронения промышленных отходов, свалок, для очистки производственных и бытовых сточных вод от мышьяка.

Способ регенерации моющих и обезжиривающих растворов // 2688855

Изобретение относится к области очистки воды, в частности к способу регенерации моющих и обезжиривающих растворов. Способ включает отстаивание с отделением масла от водной фазы с последующей обработкой последней химическим реагентом и фильтрацией.

Опреснительная установка обратного осмоса // 2688768

Изобретение относится к очистке и опреснению морской воды. Опреснительная установка обратного осмоса включает рамный корпус 1, мембрану 4 обратного осмоса, гидропривод 2, гидрораспределитель промывки 6, гидрораспределитель консервации 7, емкость 8 с жидким консервантом, блок фильтрации механических примесей подводимой морской воды, состоящий из нескольких фильтров 9, 10, 11 механических примесей.

Способ опреснения воды и устройство для его осуществления // 2688764

Изобретение относится к способу и устройству для опреснения воды. Способ опреснения соленой воды, в котором опресняемая соленая вода, подаваемая в виде струи или пелены, периодически подвергается воздействию сильной ударной волны и высокоскоростного потока горячих газообразных продуктов детонации, приводящему к тонкой аэродинамической фрагментации струи или пелены опресняемой соленой воды.

Способ удаления фосфора из сточных вод подщелачиванием // 2688631

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов с последующим их сбросом в водоем.

Способ и установка для обработки воды // 2688619

Изобретения могут быть использованы на станциях водоподготовки для очистки воды от содержащихся в ней взвешенных примесей. Для осуществления способа непрерывно измеряют исходную концентрацию загрязнений в воде до ее поступления в обработку, последовательно вводят загрязненную воду в зону коагуляции, флокуляции и осаждения с подачей в эти зоны необходимого количества коагулянта, балласта и флокулянта, отделяют в верхней части зоны осаждения обработанную воду от смеси осадка и балласта и направляют на гидроциклонное разделение.

Добавление алюминиевых реагентов в оксианион-содержащие водные потоки // 2690819

Изобретения могут быть использованы при переработке и обогащении полезных ископаемых, в строительстве, при очистке дренажных, фильтрационных и сточных вод. Способ удаления оксианионов из водного потока, имеющего меняющуюся со временем концентрацию оксианионов и катиона металла, включает непрерывный контроль концентраций катиона металла и оксианиона для обеспечения данных о текущей концентрации данного катиона металла и текущей концентрации оксианиона. При этом в водный поток добавляют источник катиона щелочноземельного металла и алюминиевый реагент на основе измеренных текущих концентраций катиона металла и оксианиона для образования осадка с оксианионом. Система очистки водного потока от оксианиона включает источники агента, содержащего катионы металла, и алюминиевого реагента, датчики для измерения концентраций и анализа их изменения, контроллер, выполненный с возможностью управления добавлением реагентов, при образовании осадка. Количества катиона металла и алюминиевого реагента, добавляемых в поток, являются эффективными для образования осадка с оксианионом в эттрингит-стехиометрическом соотношении и снижения концентрации оксианиона в водном потоке ниже целевого порога. 3 н. и 37 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл., 7 пр.