СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОДУКТОВ ГИДРОСМЫВА СВИНОВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И ФЕРМ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК C02F1/58 C02F11/14 B09B3/00 C05F3/00 C05F5/00 C02F103/20 

Изобретение относится к утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Известен способ очистки сточных вод от биологических загрязнений (RU 2071450, 21.09.1992), включающий обработку коагулянтом сульфатом алюминия и порошкообразным бентонитом в количестве по 50 мг/л, а коагуляцию ведут при pH 7,8÷8,0 в течение 1,5 ч.

Недостатком этого способа является использование сульфата алюминия, чувствительного к температуре и pH обрабатываемой воды.

Известен способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования (RU 2242444, 20.12.2004), включающий введение щелочного коагулянта (10%-ная суспензия шлама карбида кальция CaO) до pH 10-12, а затем подкисления 10%-ной суспензией простого суперфосфата до pH 6,5-8,5. После полуторачасового отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок, содержащий нерастворимые частицы шлама карбида кальция и суперфосфата, являющийся органическим удобрением.

Недостатками этого способа являются: трудоемкость подготовки раствора щелочного коагулянта к применению, обусловленная неполной растворимостью шлама карбида кальция; дороговизна простого суперфосфата, используемого для приготовления кислого реагента; трудоемкость подготовки к использованию простого суперфосфата, обусловленная необходимостью измельчения реагента; длительность процесса отстаивания смеси. Перечисленные недостатки ограничивают широкое использование жидкой фракции и осадка на земледельческих полях орошения.

Известен способ подготовки сточных вод животноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования (RU 2312819, 20.12.2007), включающий введение щелочного коагулянта (суспензия шлама карбида кальция СаО) до pH 10-11, а затем подкисления суспензией фосфогипса до pH 6,5-8,5. После часового отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок, содержащий нерастворимые частицы шлама карбида кальция и фосфогипса, являющийся органическим удобрением.

Недостатком этого способа является необходимость предварительного подщелачивания шламом карбида кальция до pH 10-11, что значительно усложняет процесс реагентной подготовки; требуются высокие дозы подкисляющего реагента для достижения pH 6,5-8,5, что требует больших экономических затрат на процесс подготовки жидких отходов к сельскохозяйственному использованию; отсутствует обеззараживающйй эффект, что ограничивает широкое применение осадка - органоминерального удобрения в сельском хозяйстве.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ подготовки жидких отходов свиноводческих хозяйств для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий (RU 2424985, 27.07.2011), включающий предварительную обработку подкисляющим реагентом - суспензией фосфогипса до pH 6,5-8,5 и коагулянтом - низкоосновным оксихлоридом алюминия марки Аква-Аурат™ 14 в виде 5-10%-ного раствора с дозой 3-30 мг/дм³ по Al₂O₃. После отстаивания в течение 20-40 минут смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органическое удобрение. Получаемая жидкая фракция не требует дополнительного обеззараживания. Осадок подается в аппарат вихревого слоя с подвижными ферромагнитными частицами, где происходит его полное обеззараживание.

Недостатками этого способа являются: применение коагулянта, получаемого из дорогостоящего и дефицитного металлического алюминия и гидроксида алюминия и подкислителя фосфогипса, имеющего высокую влажность (до 40%), что усложняет его транспортирование и подготовку к использованию.

Задачей изобретения является разработка способа возможной утилизации продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий; снижение стоимости реагентной обработки жидкого навоза; ускорение процесса отстаивания смеси жидких отходов и реагента; сохранение удобрительной ценности получаемого осадка в результате фракционирования и обеззараживания продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм; возможность сброса избыточных вод в водотоки и водоемы.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования используются отходы сахарного производства -обожженного дефеката с дозой 50-200 мг/дм³ в зависимости от качественных характеристик продуктов гидросмыва. Дефекат вводят в продукты гидросмыва непосредственно перед ее подачей на отстаивание в отстойные сооружения, где будет происходить разделение продуктов гидросмыва на жидкую фазу и осадок. Осадок обрабатывают в аппарате вихревого слоя с подвижными ферромагнитными частицами либо подвергают термической обработке, что позволяет достичь полного обеззараживающего эффекта.

Способ позволяет достичь эффекта очистки по органическим веществам в жидкой фазе до 98,9%, упростить процесс приготовления реагентов, снизить стоимость реагентной подготовки продуктов гидросмыва к сельскохозяйственному использованию, достичь полного обеззараживающего эффекта жидкой и твердой фаз, повысить агромелиоративную ценность получаемого осадка, утилизировать отходы сахарного производства.

Подготовка продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования заключается в следующем: продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм³_, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5. После отстаивания полученной смеси в отстойных сооружениях она разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение. После чего жидкую фазу подают на орошения сельскохозяйственных угодий, а ее избыток сбрасывают в водотоки и водоемы. Осадок подают в аппарат вихревого слоя с подвижными ферромагнитными частицами либо подвергают термической обработке, где происходит полное их обеззараживание. Агромелиоративные свойства обработанного осадка не только сохраняются, но и повышаются.

Технический результат достигается за счет: достижения эффекта очистки по органическим веществам в жидкой фазе до 98,9%; применения обожженного дефеката приводит к ускорению процесса потери агрегативной устойчивости взвеси, несмотря на специфические свойства продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм.

Пример. Подготовка жидких отходов свиноводческих хозяйств и ферм комплекса объемом 300 м³ после 20-минутного отстаивания путем обработки их реагентами.

По известному способу сточные воды свиноводческого комплекса обрабатывают 10%-ным раствором низкоосновного оксихлорида алюминия марки Аква-Аурат™ 14 с дозой 3, 10, 15, мг/дм³ по Al₂O₃ и pH соответственно 6,5; 7,0; 7,5.

1. По предложенному способу продукты гидросмыва свиноводческого комплекса, с начальным содержанием взвешенных веществ 5 мг/дм³, обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50 мг/дм³ (pH 7,5). После обработки эффект очистки по взвешенным и органическим веществам в жидкой фазе достигает 99%.

2. По предложенному способу продукты гидросмыва свиноводческого комплекса, с начальным содержанием взвешенных веществ 20 мг/л, обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 100-150 мг/дм³ (pH 8,0). После обработки эффект очистки по взвешенным и органическим веществам в жидкой фазе достигает 99%.

3. По предложенному способу продукты гидросмыва свиноводческого комплекса, с начальным содержанием взвешенных веществ 30 мг/л, обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 200 мг/дм³ (pH 8,5). После обработки эффект очистки по взвешенным и органическим веществам в жидкой фазе достигает 99%.

Результаты исследований обработки обожженным дефекатом продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для известного способа представлены в таблице 1.

Результаты исследований обработки обожженным дефекатом продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для предложенного способа приведены в таблице 2.

Реализация предложенного способа подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования с применением обожженного дефеката позволила решить поставленную задачу.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для последующего применения. Для осуществления способа продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм³, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5. После обработки полученную смесь отстаивают и выделенный осадок используют в качестве органоминерального удобрения. Способ обеспечивает утилизацию продуктов гидросмыва для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, снижение стоимости реагентной обработки, ускорение процесса отстаивания смеси жидких отходов и реагента, повышение удобрительной ценности получаемого осадка в результате фракционирования и обеззараживания продуктов гидросмыва и исключение сброса избыточных сточных вод в водоемы. 2 табл., 1 пр.

Способ подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования путем их реагентной обработки с выделением осадка в качестве органоминерального удобрения, отличающийся тем, что для реагентной обработки используют обожженный дефекат с дозой 50-200 мг/дм³, при этом значение рН колеблется в диапазоне 7,5-8,5.