RU2272792C1 - Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов - Google Patents
Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272792C1 RU2272792C1 RU2004134307/15A RU2004134307A RU2272792C1 RU 2272792 C1 RU2272792 C1 RU 2272792C1 RU 2004134307/15 A RU2004134307/15 A RU 2004134307/15A RU 2004134307 A RU2004134307 A RU 2004134307A RU 2272792 C1 RU2272792 C1 RU 2272792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- purified water
- biomass
- wastewater
- water
- treatment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке продуктов жизнедеятельности животных на основе биотического оборота. Способ включает отделение грубых механических примесей, электрообработку в однородном электрическом поле, биологическую очистку с использованием биомассы зеленой водоросли Chlorella Vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 6-10 ч, и обеззараживание очищенной воды после отделения от нее биомассы водоросли путем внесения дафний из расчета 50-60 дафний на 1 л очищенной воды. Технический эффект - повышение степени очистки сточных вод животноводческих комплексов от азотистых соединений и снижение бактериальной обсемененности очищенной воды. 1 табл.
Description
Изобретение относится к переработке продуктов жизнедеятельности животных на основе биотического оборота и может быть использовано для очистки стоков животноводческих комплексов по выращиванию и откорму молодняка и крупного рогатого скота.
Биотический оборот - это циркуляция биогенных веществ, структурированной воды, микроорганизмов по трофическим цепям.
С целью охраны окружающей среды: почвы, водоемов, воздуха от загрязнения сточными водами, удаляемый жидкий навоз должен быть соответствующим образом обработан и обезврежен. Удаление навоза из производственных помещений путем гидросмыва способствует накоплению сточных вод со значительным бактериальным обсеменением и содержащих в высокой концентрации органические вещества во взвешенном и растворенном состоянии.
Эти стоки отличаются повышенным содержанием органики растительного происхождения (не перевариваемые корма до 38% от исходных), продуктов пищеварения и обмена веществ (пуриновые и пиримидиновые основания, моча, микроорганизмы пищеварительных трактов), содержащих большое количество азотистых соединений, взвешенных веществ, органических веществ.
Известен способ очистки животноводческих комплексов в осадительных центрифугах с применением флокулянтов [1].
Недостаток способа - использование дорогостоящего, не производимого в России и не импортируемого флокулянта.
Известен способ анаэробного сбраживания животноводческих стоков [2].
Недостатком способа является сложность аппаратурного оформления процесса, включающего герметизацию всего процесса, необходимость перемешивающих устройств, подогрева до 55°С большого объема сбраживаемого материала. Кроме того, недостаток способа - содержание в осадке активного ила патогенной микрофлоры и яиц гельминтов.
Известен способ биологической очистки навозной жижи с применением активного ила [3].
Недостатком способа является сложность технологической схемы очистных сооружений, включающей трехступенчатую очистку в аэротенках-отстойниках, илоуплотнители, накопители стоков и поля фильтрации. Наличие трех отстойников приводит к заражению значительной зоны окружающего пространства инфицирующей микрофлорой и образованию сероводорода в результате процесса гниения. Половина всех стоков очистки, направляемая после очистки на поля фильтрации, содержит значительное количество органических (очистка по сравнению с исходным по ХПК на 60%) и взвешенных веществ (очистка на 50%).
Известен способ очистки стоков, предусматривающий их электрообработку с последующей 2-х этапной очисткой в биологических прудах с использованием сначала бактерий Bacillus, затем черноморской микроводоросли Platymonas viridis [4].
Недостатком способа является неполная очистка стоков от азотистых соединений и значительная остаточная бактериальная обсемененность.
Неполная очистка стоков от азотистых соединений приводит к их накапливанию в сточных водах, что исключает использование очищенных стоков для гидросмыва - оборотного водоснабжения, а в случае сброса очищенных стоков в водоем - к отрицательному воздействию на окружающую среду.
Известен способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, включающий их электрообработку с последующей очисткой с использованием бактерий, микроводорослей и хлорирования очищенной воды на заключительном этапе [5].
Основным недостатком способа является обеззараживание очищенной воды соединениями хлора. Во-первых, происходит вторичное загрязнение воды, поскольку эффективное обеззараживание и доочистка воды возможны при наличии остаточного хлора в обеззараженной воде в количестве не менее 1,5 мг/л. Таким образом, происходит направленное и безвозвратное загрязнение воды хлоридами, удаление которых намного сложнее и дороже, чем первоначальный процесс очистки.
Во-вторых, применение реагентного обеззараживания воды ненадежно с точки зрения сохранения и приумножения фауны водоемов, куда сбрасываются обеззараженные воды. С одной стороны для обеспечения качественного обеззараживания воды за счет увеличения дозы активного хлора возможно уничтожение полезной фауны водоема; с другой стороны - при неполном обеззараживании воды хлором происходит ее заражение болезнетворной микрофлорой. А обеспечить автоматизацию процесса обезвреживания болезнетворной микрофлоры хлором в эквивалентном соотношении, с минимальным расходом этого реагента, крайне сложно.
Технический результат - повышение степени очистки сточных вод животноводческих комплексов от азотистых соединений и снижение бактериальной обсемененности очищенной воды.
Технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем отделение грубых механических примесей, электрообработку в однородном электрическом поле, биологическую очистку с использованием микроводорослей и обеззараживание очищенной воды, после электрообработки сточные воды разбавляют водой в соотношении 1:1,0-1,2, биологическую очистку проводят с использованием биомассы зеленой водоросли Chlorella Vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 6-10 ч. При этом концентрацию биомассы Chlorella Vulgaris в сточной воде поддерживают не менее 4 г/л, а обеззараживание очищенной воды проводят после отделения от нее биомассы водорослей путем внесения дафний из расчета 50-60 дафний на 1 л очищенной воды.
Известно, что антимикробной активностью по отношению к энтеропатогенным бактериям обладают простейшие [6].
Однако простейшие имеют короткий жизненный цикл (6-8 ч). Причем одна инфузория в сутки съедает до 10 тыс. бактерий. В то время как 1 дафния в сутки съедает до 5 млн. бактерий и профильтровывает до 20 мл воды. Жизненный цикл дафнии продолжается 60-90 дней, за который она способна дать 1200 особей потомков.
Способ осуществляют следующим образом.
Стоки животноводческих комплексов, прошедшие отделение грубых механических примесей, содержащие мг/л: мочевина 4600, общий азот 2400, взвешенные вещества 7600, органические вещества по ХПК 23600, сероводород 115, кислород О, прозрачность О, обладающие резким запахом, пигментация в оптических единицах 3, число микроорганизмов в 1 мл до 6·107 клеток подвергают электрообработке в однородном электрическом поле при напряженности 15 В/см в течение 6 мин. Материал электродов: катод-нержавеющая сталь 01×18Н 9Т, анод-алюминий.
В результате обработки электрическим полем происходит частичная детоксикация стоков, обусловленная протеканием ряда химических реакций: электромеханическое окисление, переаминирование органических соединений, комплексообразование белков аммиака, эфирорастворимых с ионами гидроокисей металлов.
Материал электродной пары и режим электрообработки позволяет проводить процесс без выпадения твердой фазы в осадок.
За счет обсемененности исходной сточной воды микроорганизмами (6·107) в результате электрообработки значительно возрастает физиологическая активность микроорганизмов, что приводит к частичной утилизации ими органических соединений.
После электрообработки сточные воды разбавляют водой в соотношении 1:1,0÷1,2. При этом в 2 и более раз снижается концентрация органических веществ по ХПК. Это обусловлено тем, что в составе органических соединений сточных вод есть токсичные вещества такие как фенол, низшие жирные кислоты, а также неорганические - сероводород. Это обстоятельство является критерием необходимости разбавления сточных вод. При этом содержание сероводорода снижается настолько, что становится возможной дальнейшая очистка сточных вод с помощью пресноводной водоросли.
В разбавленные сточные воды вносят биомассу зеленой водоросли Chlorella Vulgaris, предварительно выдержанную в режиме голодания в течение 6-10 ч. Концентрацию водоросли в сточных водах поддерживают не менее 4 г/л. Процесс очистки ведут в течение 28-36 ч при освещении. Интенсивность освещения 20 тыс. люкс.
Применение режима голодания клеток микроводорослей позволяет повысить скорость очистки за счет активации ферментов азотного, фосфорного и др. обмена.
Биомассу водорослей получают следующим образом.
Chlorella Vulgaris культивируют до концентрации 4 г/л. После этого биомассу сгущают до 40-60 г/л, выдерживают в режиме голодания в течение 6-10 ч при перемешивании (0,4-0,6 м/с), освещении и температуре 25-30°С. Интенсивность освещения 20 тыс. люкс. После этого биомассу направляют в реакционную камеру со сточной водой. После процесса очистки сточную воду подают на сепарацию или в гравитационный отстойник для отделения биомассы водорослей от очищенной воды. Отделенную биомассу сгущают до концентрации 40-60 г/л, выдерживают в режиме голодания в течение 6-10 ч, после чего вновь возвращают в реакционную камеру со сточными водами, прошедшими электрообработку и разбавление водой.
Таким образом, биомассу водорослей многократно используют в процессе очистки.
Затем в очищенную сточную воду после отделения биомассы водорослей вносят дафнии из расчета 50-60 дафний на 1 л воды.
Эффективность очистки предлагаемым способом по сравнению с прототипом представлена в таблице.
| Способ очистки | Окраска раствора в оптических единицах | Число организмов в 1 л | Взвешенные вещества, мг/л | ХПК, МГ O2/л | Общий азот, мг/л | Сероводород, мг/л | Мочевина, мг/л |
| Навозная жижа без очистки | 3 | 6·107 | 7600 | 23600 | 2400 | 115 | 4600 |
| Прототип | 0,13 | 100 | 123 | 218 | 10 | 0 | 6 |
| Предлагаемый | 0,10 | 0 | 94 | 121 | 7 | 0 | 3 |
Как показывают данные таблицы эффективность очистки сточных вод предлагаемым способом значительно выше: содержание общего азота в 1,4 раза, мочевины в 2 раза, взвешенных частиц в 1,3 раза, органических веществ по ХПК в 1,8 раза меньше по сравнению с прототипом. При этом прозрачность раствора выше и полное отсутствие патогенной микрофлоры, запаха.
Очищенные и обезвреженные сточные воды могут быть сброшены в водоемы.
Предлагаемый способ экологически безопасен, надежен, практичен, исключает вторичное загрязнение водоемов.
Разбавление сточных вод после электрообработки в соотношении менее 1:1,0 приводит к снижению эффективности очистки: повышает в очищенной воде содержание азота, мочевины, снижает прозрачность. Разбавление сточных вод в соотношении более 1:1,2 приводит к неоправданному увеличению расхода чистой воды.
Продолжительность голодания Chlorella Vulgaris менее 6 ч снижает скорость очистки, более 10 ч - снижает эффективность очистки.
Концентрация биомассы Chlorella Vulgaris в сточных водах в процессе очистки менее 4 г/л снижает скорость и эффективность очистки.
Внесение дафний в очищенную воду в количестве менее 50 особей на 1 л снижает эффективность обеззараживания - присутствие в воде шигелл, сальмонелл и др. болезнетворных бактерий. Внесение более 60 особей на 1 л экономически нецелесообразно.
Источники информации
1. Применение на сооружениях по обработке навоза животноводческих комплексов осадительных центрифуг для разделения безподстилочного навоза и продуктов его переработки на фазы. М., 1977.
2. Кравенец В.В., Левитана Н.В., Стабникова Е.В. Тезисы докладов "Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды". Пущино, 1979, с.209.
3. Предложения по обработке и использованию навоза на комплексе по выращиванию и откорму молодняка крупного рогатого скота в с/х "Пашский", Ленинградской обл. НИПТИМЭСХ, РСФСР, Ленинград, Пушкин, 1977.
4. RU 874665, С 02 F 3/32, опубл. 23.10.81.
5. RU 958328, С 02 F 3/32, опубл. 15.09.82 - прототип.
6. Трунова О.Н. Простейшие-антогонисты патогенной микрофлоры водной среды и компонент кормовой базы. Гидробиологический журнал, 1972, т×11, №4 с.11-15.
Claims (1)
- Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, предусматривающий отделение грубых механических примесей, электрообработку в однородном электрическом поле, биологическую очистку с использованием микроводорослей и обеззараживание очищенной воды, отличающийся тем, что после электрообработки сточные воды разбавляют водой в соотношении 1:1,0÷1,2, биологическую очистку проводят с использованием биомассы зеленой водоросли Chlorella Vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 6-10 ч, причем концентрацию биомассы Chlorella Vulgaris в сточной воде поддерживают не менее 4 г/л, а обеззараживание очищенной воды проводят после отделения от нее биомассы водорослей путем внесения дафний из расчета 50-60 дафний на 1 л очищенной воды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134307/15A RU2272792C1 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134307/15A RU2272792C1 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2272792C1 true RU2272792C1 (ru) | 2006-03-27 |
Family
ID=36388893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004134307/15A RU2272792C1 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272792C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2595401C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова" Министерства сельского хозяйства Российской Федерации | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов |
| RU2692623C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-06-25 | Валерий Абрамович Шапиро | Способ переработки фекальных и животноводческих стоков |
| RU2718674C2 (ru) * | 2018-05-22 | 2020-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов |
| RU2810085C1 (ru) * | 2022-10-05 | 2023-12-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ биологической очистки сточных вод |
-
2004
- 2004-11-24 RU RU2004134307/15A patent/RU2272792C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2595401C2 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова" Министерства сельского хозяйства Российской Федерации | Способ утилизации отходов животноводческих комплексов |
| RU2718674C2 (ru) * | 2018-05-22 | 2020-04-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов |
| RU2692623C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-06-25 | Валерий Абрамович Шапиро | Способ переработки фекальных и животноводческих стоков |
| RU2810085C1 (ru) * | 2022-10-05 | 2023-12-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ биологической очистки сточных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Martins et al. | New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability | |
| KR101780626B1 (ko) | 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법 | |
| CN104521832A (zh) | 一种鱼苗、成鱼养殖方法 | |
| Brambilla et al. | Foam fractionation efficiency in particulate matter and heterotrophic bacteria removal from a recirculating seabass (Dicentrarchus labrax) system | |
| CN104071951A (zh) | 一种鱼池养殖废水处理工艺及其装置 | |
| CN104591443A (zh) | 一种水产养殖农业废水的循环处理设备 | |
| CN104355488A (zh) | 生活污水处理方法以及生活污水处理装置 | |
| RU2272792C1 (ru) | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов | |
| CN104671587B (zh) | 一种鱼缸水循环处理装置 | |
| JP2006212612A (ja) | 複合微生物体系の複合微生物動態系解析における複合発酵法を用いた養豚糞尿分解消失処理方法 | |
| CN111204932A (zh) | 一种污水净化处理方法 | |
| CN204281502U (zh) | 污水处理装置 | |
| JPH11147801A (ja) | 活性汚泥の殺菌剤、これを用いた活性汚泥の殺菌方法、及び有機性廃水の処理方法 | |
| JP3696218B2 (ja) | 糞尿分解処理剤及び微生物の活性化による糞尿の分解処理方法 | |
| JP3190126B2 (ja) | 水産用養殖装置 | |
| Kulkarni et al. | Bioremediation study of dairy effluent by using Spirulina platensis | |
| RU2721534C1 (ru) | Способ водоподготовки для культивирования гидробионтов в замкнутых объемах и реализующее его устройство | |
| Ling et al. | Wastewater management in freshwater pond aquaculture in China | |
| RU129095U1 (ru) | Биотехнологический комплекс по переработке фекальных стоков предприятий жилищно-коммунального хозяйства | |
| CN204224389U (zh) | 污水处理装置 | |
| KR200172809Y1 (ko) | 바실러스 종 혼합균에 의한 분뇨, 축산폐수, 침출수 및유기성산업폐수의 호기성 반응처리장치 | |
| KR20090100514A (ko) | 고농도 질소와 유기물질을 포함한 배설물이 함유된 오수의강력처리 장치 및 방법 | |
| KR20190004168A (ko) | 축산폐수용 정화조 제작방법 | |
| Sun et al. | The dissolution of total suspended solids and treatment strategy of tailwater in a Litopenaeus vannamei recirculating aquaculture system | |
| KR100444801B1 (ko) | 자연정화방법 및 그장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061125 |