СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ Российский патент 1996 года по МПК C02F3/34 C02F9/00 C02F1/58 C02F1/66 

Изобретение относится к области очистки сточных вод свинокомплексов.

Известен способ очистки сточных вод, при котором они подвергаются двухступенной биологической обработке (Бацанов И.Н. и др. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах. М. 1977). Недостатком этого способа является интенсивный рост кристаллов соли на внутренней поверхности труб, арматуры, оборудования и аэрируемых ж/б емкостей, что усложняет эксплуатацию очистных сооружений канализации и повышает себестоимость очистки стоков.

Известен также способ очистки стоков методом нитрификации-денитрификации, при котором на некоторых стадиях очистки процессы кристаллизации замедляются, однако не исключаются полностью (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М. 1981). Кроме того, к недостаткам данного способа относятся высокие энергозатраты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ физико-химической очистки стоков, обеспечивающий удаление азота и фосфора (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М. 1981). Недостатком этого способа считается большой расход щелочи и кислоты, что удорожает строительство, повышает эксплуатационные расходы, усложняет обслуживание очистных сооружений.

Заявляемый способ поясняется чертежом и заключается в следующим. Позицией 1 обозначено здание сит; 2 резервуар-среднитель-активатор; 3 отстойники первой ступени; 4 отстойники второй ступени; 5 ввод флокулянта; 6 - аэротенки; 7 вторичные отстойники; 8 отвод стоков на дополнительную очистку.

Сточная жидкость, поступающая из производственных цехов свинокомплексов и содержащая 1/6-1/8 часть жидких выделений животных, освобождается от навоза на ситах 1 и направляется в резервуар-среднитель-активатор 2. Объем резервуара рассчитывается на двухсуточное пребывание сточной жидкости. Перед запуском его в эксплуатацию в нем культивируются микроорганизмы вида Васillus Pasteurii и Sporosarzina ureae, относящиеся к уробактериям. Культивирование производится в течение 7-10 суток при температуре сточной жидкости 25-20^oC. При этом подачу стоков в резервуар временно прекращают. При снижении или повышении температуры стоков, находящихся в резервуаре, продолжительность культивирования микроорганизмов увеличивается или сокращается в 2-2,5 раза на каждые 10^oC.

Уробактерии являются факультативными аэробами, поэтому в период культивирования сточную жидкость необходимо периодически перемешивать. Продолжительность перемешивания 2-4 часа в сутки.

При культивировании необходимо избегать попадания в резервур прямых солнечных лучей, производящих на уробактерии бактерицидный эффект.

Находящаяся в сточной жидкости в больших количествах мочевина, мочевая и гиппуровая кислоты гидролизуются уробактериями под действием фермента уреазы до двуокиси водорода, воды и аммиака. Гидролиз сопровождается повышением рН, абсолютное значение которого зависит от процентного содержания в стоках жидких выделений, кормов, производственных стоков других подразделений синокомплексов (котельной, водозабора, комбикормового завода и др.). Так, в производственных стоках большей части свинокомплексов, содержащих 1/6-1/8 часть жидких выделений животных, рH возрастает с 5-6 до 9-10.

При этих значениях рН раствор (сточная жидкость) теряет устойчивость и находящиеся в нем ионы Mg²⁺, PO3-4

образуют соль MgHPO₄•3H₂O, которая является промежуточным соединением. В растворе, пересыщенном ионами NH⁺, эта соль преобразуется в двуосновную MgNH₄PO₄•6H₂O. Ортофосфат магния-аммония составляет основу твердых отложений, образующихся в системах канализации свинокомплексов. На ее долю приходится в зависимости от места образования от 80 до 100%
Из резервуара-усреднителя-активатора сточная жидкость, содержащая частицы кормов, твердых выделений животных, а также кристаллы соли MgNH₄PO₄•6H₂O разной гидравлической крупности, подаются в отстойники первой ступени 3, где она находится в течение 1,5-2 часов. В этих отстойниках задерживается 60-65% образовавшихся в резервуаре кристаллов MgNH₄PO₄•6H₂O, имеющих гидравлическую крупность от 0,4 до 0,95 мм/с. Оставшаяся часть выносится в отстойники второй ступени 4, в которых сточная жидкость также находится 1,5-2 часа.

Для повышения эффективности извлечения кристаллов соли MgNH₄PO₄•6H₂O перед отстойниками второй ступени вводят флокулянт ВПК-402 в количестве 0,25% от общей массы твердых частиц, находящихся в сточной жидкости. Введение флокулянта позволяет повысить эффект осветления до 80-90% и задержат в отстойнике частицы с гидравлической крупностью 0,1-0,4 мм/с.

Сточная жидкость, освобожденная от крупных и мелких кристаллов, направляется в аэротенки 6 на биологическую очистку. В результате интенсивной аэрации происходит отдувка аммиака и снижение рН.

Если производственные стоки свинокомплекса подвергаются двухступенной биологической очистке, то на второй ступени их не следует смешивать с хозяйственно-фекальными стоками, так как при соотношении производственных стоков с хозяйственно-фекальными, равном 1:50 и менее, будут вновь провоцироваться процессы кристаллизации соли MgNH₄PO₄•6H₂O.

Сущностью изобретения является исключение процессов образования твердых отложений в трубах, арматуре, оборудовании за счет подщелачивания сточной жидкости.

Существенность изобретения заключается в том, что подщелачивание сточной жидкости осуществляют культивированными микроорганизмами (уробактериями).

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает высокий эффект очистки благодаря: повышению рН сточной жидкости культивированными микроорганизмами, осуществляющими аммиачное брожение; снижению концентрации ионов, входящих в состав нерастворимых и труднорастворимых соединений, образующихся в резервуаре-усреднителе-активаторе.

Заявляемый способ апробирован в лабораторных условиях.

Использование: на крупных свиноводческих комплексах, где удаление навоза предусматривается гидросмывом, классическим вариантом обработки образующихся стоков является двухступенная биологическая очистка в аэротенках. Сущность изобретения: образование твердых отложений исключается подщелачиванием сточной жидкости, необходимым для осаждения фосфатов; подщелачивание производят культивированными микроорганизмами, а нейтрализацию стоков осуществляют на стадии отдувки аммиака. 1 ил.

Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, включающий на стадии механической очистки стоков удаление фосфора и азота путем повышения pН среды, отличающийся тем, что повышают pН среды до 9 10 культивированием Bacillus pasteurii и Sporos ureae в течение 7 10 суток при 20 25^oС на питательном субстрате сточной жидкости, в которой по объему на долю жидких выделений животных приходится 1/6 1/8 часть.