Способ подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования Российский патент 2020 года по МПК C02F1/52 

Изобретение относится к очистке и утилизации жидких отходов, в частности к способу подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования.

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.

Известен способ подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования [Патент РФ №2242444 МПК C05F 3/00 C02F 1/58 опубликовано 20.12.2004], включающий введение щелочного коагулянта (10% суспензия шлама карбида кальция СаО) до рН 10-12, а затем подкисления 10% суспензии простого суперфосфата до рН 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.

Недостатком этого способа является: дороговизна простого суперфосфата, используемого для приготовления кислого реагента; трудоемкость подготовки к использованию простого суперфосфата, обусловленного необходимостью измельчения реагента; дороговизна суперфосфата. Перечисленные недостатки ограничивают широкое использование жидкой фракции и осадка на сельскохозяйственных полях.

Известен способ подготовки продуктов гидросмыва животноводческих комплексов и ферм для сельскохозяйственного использования [Патент РФ №2645573 МПК C02F1/58 C02F/ 11/14 опубликовано 21.02.2018] включающий введение обожженного дефеката с дозой 50-200 мг/дм³ при этом значение рН колеблется в диапазоне 7,5-8,5. После обработки полученную смесь отстаивают, и выделенный осадок используют в качестве органоминерального удобрения.

Недостатком этого способа являются: большие размеры реагентного хозяйства и стоимость его содержания, сложность аппарата вихревого слоя, высокие энергозатраты при термической обработке, ограниченная область применения (только продукты гидросмыва).

Наиболее близким к заявленному, взятым за прототип техническому решению является способ [Патент РФ №2683759 C02F 1/52, C05F 3/02, C05F 7/00 опубликовано 01.04.2019] подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования, включающий последовательное введение щелочного коагулянта - известкового молока или суспензии шлама карбида кальция, или смесь известкового молоко и шлама карбида кальция до рН 10-12 и подкисляющего реагента до рН 6,5-8,0 с выделением образующегося осадка. В качестве щелочного коагулянта используют отход производства ацетилена - суспензию шлама карбида кальция или смесь известкового молока и суспензии шлама карбида кальция в определенной пропорции при непрерывном перемешивании в течение 2-5 мин. В качестве подкисляющего реагента используют раствор аммофоса.

Недостатками этого способа являются: применение в качестве щелочного коагулянта дорогостоящей товарной извести для приготовления коагулянта известкового - молока, высокие дозы щелочного коагулянта.

Изобретение направлено на создание технического решения (способа), способного снизить стоимость реагентной обработки жидких отходов, упростить процесс приготовления щелочного коагулянта, повысить эффективность разделения на жидкую и твердую фракции и их агромелиоративную ценность при меньших дозах реагентов. Техническим результатом является подготовка жидких отходов свинокомплексов с утилизацией отходов сахарного производства в сельском хозяйстве.

Технический результат достигается тем, что в жидкие отходы свинокомплексов и свиноферм для сельскохозяйственного использования последовательно вводится щелочной коагулянт - суспензия дефекационной извести сахарного производства или суспензия дефеката сахарного производства до рН=12-13 и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка.

Присутствие в техническом решении суспензии дефекационной извести сахарного производства или суспензии дефеката сахарного производства необходимо для дестабилизации коллоидной системы жидких отходов путем повышения рН до 12-13. Дефекат сахарного производства отличается высоким содержанием кальция и ценных органических компонентов. Дефекационная известь сахарного производства содержит до 84% активного СаО, необходимого для процесса коагуляции. Достоинства данных реагентов заключаются в том, что они являются многотоннажными отходами сахарного производства, а, следовательно, бесплатным сырьем для приготовления известкового молока, обладают хорошей растворимостью, облегчая процесс приготовления реагентов, позволяют во много раз снизить стоимость реагентной обработки, время отстаивания сократить на 50%, уменьшив объем сооружений.

Технология подготовки жидких отходов для сельскохозяйственного использования заключается в следующем:

Жидкие отходы обрабатывают известковым молоком, которое готовится из дефекационной извести сахарного производства или дефеката сахарного производства при перемешивании до рН 12-13, г/дм³: дефекатом - 0,3-1,0 или дефекационной известью - 0,5-1,0 при непрерывном перемешивании 1-2 мин. для дестабилизации коллоидной системы, затем для нейтрализации смеси вводят раствор аммофоса (0,5-1,5 г/дм³) при перемешивании в течение 2-3 минут, тем самым снижая рН до 6,5-8,0. После отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение. Эффект разделения на жидкую и твердую фракции при известном способе обработки составлял 95%. Предложенный способ позволяет повысить эффективность реагентного фракционирования сточных вод до 99% при сокращении времени отстаивания с 40 до 15 мин.

Пример. Осуществим реагентную обработку суточного расхода жидких отходов СЗАО «СКВО» объемом 75 м³.

По известному способу жидкие отходы обрабатывали известковым молоком с дозой по активному оксиду кальция, равной 1-3 г/дм³. Для нейтрализации до рН 7,0 вводили раствор аммофоса в пересчете на Р₂О₅ - 1 г/дм³. Время отстаивания составило 40 мин при эффективности разделения фракций, равной 95%. Наиболее быстрое отстаивание (до 75% осадка) происходит в период от 20 до 30 мин. Осадок имеет плотную гомогенезированную структуру, легко подлежащую дальнейшей обработке.

По предложенному способу жидкие отходы свинокомплекса обрабатывают 10% суспензией дефекационной извести сахарного производства или суспензией дефеката сахарного производства с дозами по активному СаО, г/дм³, соответственно: 0,5-1,0 и 0,3-1,0, достигая значений рН, равных 12-13. Для нейтрализации до рН 6,5-8,0 вводили раствор аммофоса в пересчете на Р₂О₅ - 1 г/дм³. Время отстаивания составило 15 мин при эффективности разделения фракций, равной 99%. Наиболее быстрое отстаивание (до 75% осадка) происходит в период от 5 до 7 мин. Осадок имеет плотную гомогенезированную структуру, легко подлежащую дальнейшей обработке.

Сравнительная характеристика показателей реагентной обработки жидких отходов по известному и предлагаемому способам представлены в Таблице 1

Изобретение относится к очистке и утилизации жидких отходов, в частности к способу подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования. Способ подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования включает последовательное введение щелочного коагулянта и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка, в качестве щелочного коагулянта до рН 12-13 используют суспензию дефекационной извести сахарного производства или суспензию дефеката сахарного производства при следующем соотношении компонентов (г/дм³): подкисляющий реагент - раствор аммофоса в пересчете на Р₂О_{5 -} 0,5-1,5; суспензию дефекационной извести сахарного производства в пересчете на СаО - 0,5-1,0; или суспензию дефекат сахарного производства в пересчете на СаО - 0,3-1,0. Техническим результатом изобретения является подготовка жидких отходов свинокомплексов для утилизации отходов сахарного производства в сельском хозяйстве. 1 пр., 1 табл.

Способ подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования, включающий последовательное введение щелочного коагулянта и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,0 с выделением образующегося осадка, отличающийся тем, что в качестве щелочного коагулянта до рН 12-13 используют суспензию дефекационной извести сахарного производства или суспензию дефеката сахарного производства при следующем соотношении компонентов (г/дм³):

подкисляющий реагент - раствор аммофоса в пересчете на Р₂О₅ 0,5-1,5 суспензию дефекационной извести сахарного производства в пересчете на СаО 0,5-1,0 или суспензию дефекат сахарного производства в пересчете на СаО 0,3-1,0