RU2179158C1 - Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants - Google Patents

Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants Download PDF

Info

Publication number
RU2179158C1
RU2179158C1 RU2001101376/13A RU2001101376A RU2179158C1 RU 2179158 C1 RU2179158 C1 RU 2179158C1 RU 2001101376/13 A RU2001101376/13 A RU 2001101376/13A RU 2001101376 A RU2001101376 A RU 2001101376A RU 2179158 C1 RU2179158 C1 RU 2179158C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plants
air
growing
tiers
wastewater
Prior art date
Application number
RU2001101376/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Шапиро
А.Г. Маленков
Original Assignee
Шапиро Валерий Абрамович
Маленков Андрей Георгиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шапиро Валерий Абрамович, Маленков Андрей Георгиевич filed Critical Шапиро Валерий Абрамович
Priority to RU2001101376/13A priority Critical patent/RU2179158C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2179158C1 publication Critical patent/RU2179158C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves solving contaminated air discharged from animal farms in water and growing plants in such water with the usage of illumination. Growing is performed in vessels arranged in tiers on housing wall, with vessel bottoms being inclined with respect to housing wall. Outer bottom surfaces are formed light-reflecting. Illumination is provided by means of lamps arranged centrally of housing, between tier rows of vessels. EFFECT: increased efficiency by useful employment of areas and spaces and suitable illumination systems, and reduced power consumption. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к биологической очистке воздушных выбросов и стоков животноводческих комплексов. The invention relates to agriculture, namely to the biological treatment of air emissions and effluents of livestock complexes.

Создание крупных животноводческих хозяйств и перевод их на промышленную основу приводит к значительному нарушению экологического равновесия, в том числе в воздушном пространстве как на территории хозяйства, так и в прилегающих районах. В атмосферу выбрасываются огромные количества загрязненного воздуха. Например, для обеспечения оптимальных условий содержания одной курицы с целью отвода газов и тепла необходимо обеспечить воздухообмен 5 куб.м в час. The creation of large livestock farms and their transfer to an industrial basis leads to a significant violation of the ecological balance, including in the airspace both on the farm territory and in the surrounding areas. Huge amounts of polluted air are emitted into the atmosphere. For example, to ensure optimal conditions for keeping one chicken in order to remove gases and heat, it is necessary to provide air exchange of 5 cubic meters per hour.

Проблема очистки окружающей среды от загрязнений вредными стоками и воздушными выбросами стоит очень остро. The problem of cleaning the environment from pollution by harmful effluents and air emissions is very acute.

В этой связи растения и животные могут стать равноправными участниками одной неразрывной технологической цепочки в биотическом обороте. In this regard, plants and animals can become equal participants in one inextricable technological chain in the biotic circulation.

Весьма перспективно использование растений семейства "Рясковых" (Lemna) для биологической очистки сточных вод и воздушных выбросов животноводческих комплексов. По урожайности это растение превосходит многие другие и дает 55 т (в пересчете на сухое вещество) кормовой массы с га. The use of plants of the Ryaskov family (Lemna) for the biological treatment of wastewater and air emissions of livestock complexes is very promising. In terms of yield, this plant is superior to many others and gives 55 tons (in terms of dry matter) of fodder mass per ha.

В Российской Федерации в естественных условиях теплолюбивое растение "Ряска" размножается не более 2-3 месяцев в году. Поэтому наряду с использованием открытых водоемов считаем целесообразным выращивать ее в искусственных условиях. In the Russian Federation, in vivo, the thermophilic plant "Ryaska" reproduces no more than 2-3 months a year. Therefore, along with the use of open water bodies, we consider it advisable to grow it in artificial conditions.

В предлагаемой нами установке с использованием замкнутого цикла очистки сточных вод и воздушных выбросов возможно круглогодичное непрерывное выращивание этого растения. Содержащиеся в сточных водах и воздушных выбросах белки, углекислый газ, аммиак, сероводород и другие соединения "Ряска" использует в качестве питательных веществ, выделяя в процессе жизнедеятельности кислород. In our installation using a closed cycle of wastewater treatment and air emissions, year-round continuous cultivation of this plant is possible. Proteins, carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide and other compounds contained in wastewater and air emissions are used by Ryaska as nutrients, releasing oxygen in the process of life.

Выбрасываемое в настоящее время с воздушными выбросами в атмосферу тепло, может быть также использовано в предлагаемом нами процессе очистки. The heat currently emitted from air emissions into the atmosphere can also be used in our cleaning process.

Известны способ и установка для очистки сточных вод животноводческих комплексов путем контакта с корневой системой растений (1). A known method and installation for wastewater treatment of livestock complexes by contact with the root system of plants (1).

Однако в известных способе и установке не предусмотрена очистка воздушных выбросов. However, the known method and installation does not provide for the purification of air emissions.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является решение, при котором осуществляют одновременную очистку воздушных выбросов и сточных вод с использованием растений, предусматривающее отвод воздушным насосом загрязненного воздуха, растворение его в сточных водах и выращивание в них растений (2). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a solution in which the air emissions and wastewater are treated using plants simultaneously, which involves the removal of contaminated air by an air pump, its dissolution in wastewater and the cultivation of plants in them (2).

Недостатки прототипа заключаются в следующем: невысокая производительность из-за неэффективного использования площадей, отсутствие эффективной системы освещения, использование растений, уступающих по урожайности "Ряске". The disadvantages of the prototype are as follows: low productivity due to inefficient use of space, lack of an effective lighting system, the use of plants inferior in yield to "Ryaske".

Техническая сущность изобретения заключается в повышении производительности за счет более экономичного использования площадей, создания эффективной системы освещения и снижении энергозатрат. The technical essence of the invention is to increase productivity due to more economical use of space, creating an effective lighting system and reducing energy consumption.

С этой целью в способе для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений, включающем отвод загрязненного воздуха с помощью воздушного насоса, растворение его в воде и выращивание в ней при освещении растений, согласно изобретению растения выращивают в расположенных ярусами на стенках корпуса емкостях с наклонными в сторону стенок корпуса днищами, имеющими светоотражающие наружные поверхности, при этом освещение осуществляют с помощью элементов освещения - ламп, расположенных по центру корпуса между рядами ярусов емкостей, а в качестве растений используют растения семейства "Рясковых". To this end, in a method for purifying air emissions and wastewater of livestock breeding complexes using plants, comprising discharging contaminated air using an air pump, dissolving it in water and growing it under illumination of plants, according to the invention, the plants are grown in containers arranged in tiers on the walls of the housing with bottoms inclined towards the side of the housing walls having reflective outer surfaces, the lighting being carried out using lighting elements - lamps located in the center buildings between rows of tiers of containers, and plants of the Ryaskov family are used as plants.

Способ очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений осуществляется в устройстве, показанном на фиг. 1. A method for purifying air emissions and wastewater of livestock complexes using plants is carried out in the device shown in FIG. 1.

На фиг. 2 показана схема работы устройства для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений. In FIG. 2 shows a diagram of the operation of a device for cleaning air emissions and wastewater of livestock complexes using plants.

Устройство для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений включает корпус 1, на стенках которого расположены ярусами емкости 2 для выращивания растений. Емкости 2 выполнены с наклонными в сторону стенок корпуса 1 днищами 3, имеющими светоотражающие наружные поверхности. По центру корпуса 1 между рядами ярусов емкостей 2 установлены элементы освещения - лампы 4. Отвод воздушных выбросов (загрязненного воздуха) и сточных вод из помещения для выращивания животных 10, осуществляется по трубопроводам 6 и 7 соответственно. Загрязненный воздух с помощью воздушного насоса 5 по трубопроводу 6 подается в емкость 9, где растворяется в воде (или в воде с добавлением сточных вод) и далее по трубопроводу 8 поступает в емкости для выращивания растений 2. Собранный урожай "Ряски" используют как корм и подают наряду с выделяющимся в процессе жизнедеятельности растений кислородом в помещение для выращивания животных 10. A device for cleaning air emissions and wastewater of livestock complexes using plants includes a building 1, on the walls of which are arranged in tiers of a tank 2 for growing plants. Tanks 2 are made with bottoms 3 inclined towards the walls of the housing 1 and having reflective outer surfaces. In the center of the building 1 between the rows of tiers of containers 2 installed lighting elements - lamps 4. The discharge of air emissions (polluted air) and waste water from the premises for growing animals 10 is carried out through pipelines 6 and 7, respectively. Polluted air using an air pump 5 through a pipe 6 is fed into a container 9, where it dissolves in water (or in water with the addition of wastewater) and then through a pipe 8 it enters a tank for growing plants 2. Harvested "Ryaski" is used as feed and along with the oxygen released during the life of plants in the room for growing animals 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом: вода (сточные воды, разбавленные водой до требуемой концентрации), поступает по трубопроводу 8 в емкости 2 для выращивания растений. В случае очистки воздуха загрязненный воздух с помощью воздушного насоса 5 засасывается из помещения для выращивания животных 10, растворяется в промежуточной емкости 9 в воде и по трубопроводу 8 подается в емкости для выращивания растений 2. При этом утилизируется тепло загрязненного воздуха, отводимого из помещения для выращивания животных на подогрев воды, подаваемой в емкости для выращивания растений 2. Поскольку удельная теплоемкость воды значительно выше теплоемкости воздуха, то для охлаждения помещения до нужной температуры требуется сравнительно небольшое количество воды. The operation of the device is as follows: water (wastewater diluted with water to the desired concentration), enters through a pipe 8 in a container 2 for growing plants. In the case of air purification, the contaminated air is sucked from the room for growing animals 10 using an air pump 5, it is dissolved in an intermediate tank 9 in water, and fed through a pipe 8 to a tank for growing plants 2. In this case, the heat of the polluted air discharged from the room is utilized animals to heat the water supplied to the tank for growing plants 2. Since the specific heat of water is much higher than the heat capacity of air, it is required to cool the room to the desired temperature a relatively small amount of water.

Выращивание "Ряски" может осуществляться круглосуточно при искусственном освещении с помощью ламп 4. Съем урожая проводят примерно раз в 3 дня. Выращенную "Ряску" используют в качестве корма животным и наряду с выделяющимся в процессе выращивания кислородом подают в помещение для выращивания животных 10. Cultivation of "Duckweed" can be carried out round-the-clock under artificial lighting using lamps 4. Harvesting is carried out about once every 3 days. Grown "Duckweed" is used as animal feed and, along with the oxygen released during the growing process, is fed to the animal growing room 10.

Оптимально устройство для выращивания "Ряски" следует располагать в помещении для выращивания животных. Optimally, the device for growing "duckweed" should be placed in a room for growing animals.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность установки для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений за счет увеличения полезной площади выращивания растений (в корпусе объемом 1 куб. м полезная площадь для выращивания растений составляет 8 кв.м), повысить экономическую эффективность за счет утилизации тепла воздушных выбросов и использования "Ряски" в качестве корма для животных. Содержание белка в "Ряске" достигает 30%. The present invention improves the productivity of the installation for the purification of air emissions and wastewater of livestock complexes using plants by increasing the useful area for growing plants (in a building with a volume of 1 cubic meter, the useful area for growing plants is 8 sq. M), increase economic efficiency due to heat recovery from air emissions and the use of duckweed as animal feed. The protein content in Ryaska reaches 30%.

Весьма перспективным считаем использование предложенных нами способа и устройства для решения проблемы жизнеобеспечения на космических кораблях - создание микроклимата в помещении, биоконверсию отработанного воздуха и стоков в кормовую зеленую биомассу с помощью "Ряски" для последующего скармливания животным (птицам) с целью обеспечения продуктами питания экипажа корабля. We consider it to be very promising to use the proposed method and device for solving the problem of life support on spaceships - creating a microclimate in the room, bioconversion of exhaust air and sewage into green fodder biomass with the help of the "duckweed" for subsequent feeding to animals (birds) in order to provide food for the crew of the ship .

Источники информации
1. Патент РФ N 2111178, публ. 1998.
Sources of information
1. RF patent N 2111178, publ. 1998.

2. Заявка DE N 4305754 А1, 1994. 2. Application DE N 4305754 A1, 1994.

Claims (3)

1. Способ для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений, включающий отвод загрязненного воздуха с помощью воздушного насоса, растворение его в воде и выращивание в ней при освещении растений, отличающийся тем, что выращивание растений осуществляют в расположенных ярусами на стенках корпуса емкостях с наклонными в сторону стенок корпуса днищами, имеющими светоотражающие наружные поверхности, при этом освещение осуществляют с помощью ламп, расположенных по центру корпуса между рядами ярусов емкостей. 1. A method for cleaning air emissions and wastewater of livestock breeding complexes using plants, comprising discharging contaminated air using an air pump, dissolving it in water and growing it under lighting of plants, characterized in that the plants are grown in tiers located on the walls of the housing containers with bottoms inclined towards the walls of the body, having reflective outer surfaces, while lighting is carried out using lamps located in the center of the body between the rows tiers of containers. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растений используют растения семейства "Рясковых" (Lemna). 2. The method according to p. 1, characterized in that the plants use plants of the family "Ryaskovye" (Lemna). 3. Устройство для очистки воздушных выбросов и сточных вод животноводческих комплексов с использованием растений, содержащее емкости для выращивания растений, воздушный насос, систему трубопроводов для отвода загрязненного воздуха и сточных вод, элементы освещения, отличающееся тем, что емкости для выращивания растений расположены ярусами на стенках корпуса и имеют наклонные в сторону стенок корпуса днища со светоотражающими наружными поверхностями, причем элементы освещения выполнены в виде ламп, которые расположены по центру корпуса между рядами ярусов емкостей. 3. Device for cleaning air emissions and wastewater of livestock complexes using plants, containing containers for growing plants, an air pump, a piping system for draining polluted air and wastewater, lighting elements, characterized in that the tanks for growing plants are arranged in tiers on the walls cases and have bottoms inclined towards the walls of the case body with reflective external surfaces, and the lighting elements are made in the form of lamps that are located in the center of the body and between the rows of containers tiers.
RU2001101376/13A 2001-01-17 2001-01-17 Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants RU2179158C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101376/13A RU2179158C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101376/13A RU2179158C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2179158C1 true RU2179158C1 (en) 2002-02-10

Family

ID=20244921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101376/13A RU2179158C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2179158C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468569C1 (en) * 2011-05-11 2012-12-10 Государственное научное учреждение Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) Method to recycle emissions of hazardous admixtures in air of stock-raising premises
RU2684080C2 (en) * 2014-02-28 2019-04-03 Фотон Эко-Кепче Пти Лтд. Super-large scale photon capture bioreactor for water purification and operation method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468569C1 (en) * 2011-05-11 2012-12-10 Государственное научное учреждение Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) Method to recycle emissions of hazardous admixtures in air of stock-raising premises
RU2684080C2 (en) * 2014-02-28 2019-04-03 Фотон Эко-Кепче Пти Лтд. Super-large scale photon capture bioreactor for water purification and operation method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4209943A (en) Process and apparatus for commercial farming of marine and freshwater hydrophytes
KR100706273B1 (en) recirculating culture system and filtering method of recirculating for shrimp
KR20090029264A (en) Method and apparatus for co2 sequestration
JP4384141B2 (en) How to use recycled water
JPH04500032A (en) Water purification systems and equipment
JP2019524152A (en) Sterile medium for high-density culture of microalgae and air compression, air cooling, automatic carbon dioxide supply, sealed vertical photobioreactor, collection and drying equipment, and carbon dioxide biomass conversion using them Method for purifying air and water, characterized by providing fixation
CN103250668A (en) System combining aquaculture and soilless agriculture planting
CN104944711B (en) Method for treating water based on aquatic ecosystem and device thereof
US20120231527A1 (en) System and process for the treatment of gas emissions and effluents, and production of algal biomass
CN103274527A (en) Continuous system for treating organic wastewater by using microalgae
RU2595670C2 (en) System for decomposition of organic compounds and operating method thereof
CN215559753U (en) Artificial wetland system for treating aquaculture tail water and circulating water aquaculture system
RU2179158C1 (en) Method and apparatus for cleaning outbursts of air and livestock waste water by means of plants
WO2016094986A1 (en) Automated and self-sustaining system and method for producing aquaculture derivatives
KR101347218B1 (en) Energy neutral system for a greenhouse integrated with an underground swine house
JP2009022282A (en) Mariculture system
JP2002516180A5 (en)
RU2503271C2 (en) Therapeutic-and-preventive products production method
JP2011000530A (en) Water quality improvement device
CN211631403U (en) Ecological cycle treatment system for indoor culture water
RU2700474C1 (en) Method for hydrobotanical treatment of aqueous media contaminated with arsenic-containing compounds
CN215049503U (en) Multistage biological treatment device of sewage
US20210147772A1 (en) Apparatus and method for rapid phytoremediation reaction
CN107751057A (en) A kind of Daphnia magna food chain type single cylinder conservation cultural method
SU1192744A1 (en) Stock-raising farm