Способ подготовки животноводческих стоков к удобрению сельскохозяйственных культур Советский патент 1991 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к утилизации отходов животноводства.

Цель изобретения - повышение эффективности способа путем увеличения степени обогащения стоков и сокращения продолжительности процесса.

Пример. Жидкий сток свиноводческого комплекса замораживают в естественных условиях путем разлива его на поверхности спланированных площадок. Разлив стока осуществляют слоем 5-10 см. В этот слой одновременно вводят по трубопроводу и смешивают со стоками гидрофильный коллоидный материал - дисперсию сапропеля - с концентрацией 0,5-2 мас.% сухого их вещества к общей массе. После замораживания дробление льда осуществляют гусеничным трактором путем периодического проезда по замороженному стоку. Дробленый сток бульдозером сгребают в бунты, которые располагают на стокозаборных площадках.

Со стокозаборных площадок жидкий С/1 сток поступает в резервуар, в котором по f мере его накопления в нем периодически ( л определяют концентрацию ионов. Концент- С рированный сток перекачивают из приемного резервуара в накопители концентрированного стока, а разбавленные (опресненные), т. е. последние фракции раз- w мороженного бунта, подают в емкости тех- СЛ нологической воды и в последующем NQ используют для гидросмыва каналов наво- Јд) зоудаления.QQ

В теоретической основе предложенного (п способа лежит принцип активного воздействия на процессы перераспределения растворимых в воде соединений (солей) в процессе замораживания растворов (стока), а также интенсификации выделения незамерзающих рассолов (концентрированных соединений) из промороженного стока.

Сущность подобного воздействия заключается в увеличении пористости в ледя- ных монолитах замороженного стока посредством введения в него дисперсии

гидрофильных коллоидных материалов (сапропелей), обеспечивающих впоследствии интенсивную дренирующую структуру ледяных блоков, через поровое пространство которой происходит вытекание концент- рированных незамерзших рассолов, содержание удобрительных элементов в которых существенно более высокое, чем в исходном стоке. Можно отметить также, что введение дисперсии сапропеля в сток перед его замораживанием создает настолько рыхлую структуру льда, которая не требует дробления перед сгребанием, либо дробление льда возможно при невысоком механическом воздействии вследствие невысокой механической прочности структур замороженного стока.

В результате дробления разрушение льда происходит по местам наибольшего содержания незамерзших растворов, которые впоследствии стекают из бунтов на сто- козаборные площадки. Но при введении в замораживаемые животноводческие стоки дисперсии сапропелей образуются большие зоны незамерзших растворов солей высокой концентрации, которые при оттаивании всего массива ледяного бунта являются каналами прохождения незамерзшей фракции под действием гравитационных сил.

Следует отметить, что сток незамерзших растворов в данном случае не только возможен, но протекает также при отрицательных температурах, вследствие чего первые его фракции не разбавляются пресной водой, образующейся при таянии льда. Применительно к стокам это повышает содержание в первых фракциях стока компонентов, представляющих удобрительную ценность для растений.

Содержание минеральных компонентов в стекающем из бунтов стоке со временем снижается. Первые фракции размораживаемых бунтов состоят из незамерзающих рассолов,. последующие фракции обогащены минеральными компонентами, а последние фракции, наоборот, по составу солей приближаются к дистиллированной воде. Естественно, что наиболее обогащенные органическим веществом сапропелей и минеральными компонентами фракции стока целесообразно транспортировать по гидропроводам или мобильным транспортом на большие расстояния при использовании их в качестве удобрений, а последние фракции стока, содержание незначительные количества органических веществ и минеральных солей. следует повторно использовать в качестве Технологической воды.

Эффективность способа подтверждается результатами, приведенными в табл. 1-3. Из табл. 1 видно, что первая фракция стока, полученная по предлагаемому способу (с сапропелем), по сравнению с исходным стоком имеет более высокую концентрацию элементов питания растений: по калию в 3,4-4 раза, по кальцию в 2,4-3,1 раза, по аммонийному азоту в 1,8-2,4 раза. По срав0 нению с прототипом эти показатели выше соответственно в 1.1-1.3; 1,3-1.7 и 1,1-1,4 раза. Аналогичный рост содержания минеральных компонентов имеет место и по другим его элементам.

5 Измерение состава стока по фракциям приведено в табл. 2. Из табл. 2 видно, что первые две растаявшие фракции стока содержат большое количество ионов. Последняя (третья), составляющая 50% от всего

0 объема стоков, содержит небольшое количество компонентов, представляющих удобрительную ценность. Поэтому данную фракцию целесообразно использовать в качестве технологической воды для смыва ка5 налов навозоудаления.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ позволяет получить более обогащенные компонентами минерального питания первые фракции стока, представляющие собой

0 более насыщенные удобрения для сельскохозяйственных угодий, а также технологиче- скую воду для повторного ее использования на комплексах, обеспечивая экономию чистой воды.

5 Обоснование ускорения процесса обо- гащения стока приведено в табл 3.

Из данных табл. 3 видно, что время обогащения стока (время стекания обогащенных компонентами минерального питания

0 первых его фракций) значительно (примерно в 1.5 раза) меньше при использовании предлагаемого способа подготовки.

Обоснование концентрации сапропеля в стоке приведено в табл. 4.

5 Из данных табл. 4 видно, что оптимальная доза сапропеля в стоке соответствует 0,1 - 2,0 %. При большем и меньшем содержании сапропеля в стоке его эффективность как интенсификатора обогащения стока при

0 криогенной подготовке стока снижается. В первом случае это, вероятно, связано со значительным ростом сорбции ионов органической матрицей сапропелей и. следовательно, снижением последующей их отдачи

5 в обогащаемую фракцию стока, а во втором - недостаточно активно развитой пористости ледяных структур при невысоком содер- жании в них сапрпелей.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс обогащения стоков, повысить эффективность использования животноводческих стоков за счет увеличения содержания в них элементов питания растений.

Формула изобретения

Способ подготовки животноводческих

стоков к удобрению сельскохозяйственных

культур путем их обогащения, включающий

замораживание стоков, их дробление, фор0

мирование ледяных бунтов, последующее их замораживание в естественных условиях, сбор фракций с элементами питания растений, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности способа путем увеличения степени обогащения стоков и сокращения продолжительности процесса, веток перед замораживанием вводят сапропель в количестве 0,1-2 мас.% на сухое вещество.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к утилизации отходов животноводства Способ заключается в том. что, с целью повышения эффективности способа путем увеличения степени обогащения стоков и сокращения продолжительности процесса В сток вводят гидрофильный органический коллоидный материал - дисперсию сапропеля в количество 0,1-2 мас.% на сухое вещество - и замораживают его, затем дробят, размораживают, на удобрение используют первые фракции размороженного стока. 4 табл.

Химический состав стоков животноводческих комплексов

Изменение химического состава стоков животноводческих комплексов, подверженных криогенной обработке

Таблица 1

Таблица 2

Изменение скорости обогащения стока в зависимости от способа его подготовки.

Влияние содержания сапропелей в промороженном стоке на эффективность его обогащеТаблица 3

Таблица 4