Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования

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)₂ при 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):

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.