RU2718674C2 - System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes - Google Patents

System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes Download PDF

Info

Publication number
RU2718674C2
RU2718674C2 RU2018118898A RU2018118898A RU2718674C2 RU 2718674 C2 RU2718674 C2 RU 2718674C2 RU 2018118898 A RU2018118898 A RU 2018118898A RU 2018118898 A RU2018118898 A RU 2018118898A RU 2718674 C2 RU2718674 C2 RU 2718674C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
waste water
wastewater
cattle
impurities
Prior art date
Application number
RU2018118898A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018118898A3 (en
RU2018118898A (en
Inventor
Олег Владимирович Ижунцов
Тамара Владимировна Еремина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления"
Priority to RU2018118898A priority Critical patent/RU2718674C2/en
Publication of RU2018118898A3 publication Critical patent/RU2018118898A3/ru
Publication of RU2018118898A publication Critical patent/RU2018118898A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718674C2 publication Critical patent/RU2718674C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00District heating systems
    • 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
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17District heating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

FIELD: treatment of water; industrial and household waste water.
SUBSTANCE: invention relates to waste water recycling systems at cattle-breeding complexes. System for utilization of waste water of the fourth group of admixtures of livestock complexes includes waste water accumulator (1), which has undergone a complete purification step and contains impurities of the fourth group. Accumulator (1) is connected to filter-press electrolyzer (2) with bipolar connection of electrodes, made with possibility of operation at atmospheric pressure. Electrolyte in the filter-press electrolysis cell (2) is part of the waste water volume from accumulator (1). Filter-press electrolyzer (2) is connected to heating boiler (3) equipped with nozzles. Heating boiler (3) is connected to heating system (4) of production premises of cattle-breeding complex.
EFFECT: invention makes it possible to reduce the amount of waste water discharged from the fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes, to improve ecology, to reduce costs for heating of production premises of cattle-breeding complexes.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области утилизации сточных вод путем воздействия электрического тока и использования их для отопления производственных помещений животноводческого комплекса.The present invention relates to the field of waste water disposal by exposure to electric current and their use for heating industrial premises of the livestock complex.

Производство сельскохозяйственной продукции на промышленной основе обуславливает выход огромных масс навозосодержащих стоков. Широкий спектр загрязнений по химическому и дисперсному составу промышленных, городских бытовых сточных вод, а в особенности стоков животноводческих комплексов, требует разработки сложных технологических линий их переработки и очистки, строительства дорогих очистных сооружений.The production of agricultural products on an industrial basis determines the output of huge masses of manure-containing sewage. A wide range of contaminants in the chemical and dispersed composition of industrial, urban household wastewater, and in particular the effluents of livestock complexes, requires the development of complex technological lines for their processing and purification, and the construction of expensive treatment facilities.

Существует классификация примесей как по химическому, так и по дисперсному составу. По этому признаку все примеси природных и сточных вод делятся на четыре группы. Грубые примеси, взвешенные вещества первой группы выделяются механическим способом и средствами. Примеси второй группы и частично третьей (запах, цвет, растворенная молекулярная органика) выделяют методом коагуляции и флотации, биохимическим способом. Выделение примесей второй группы с помощью ультрацентрифуг, сепараторов, химической и электрической коагуляции наиболее выгодно, так как загрязнения полностью исключаются из технологии очистки, в то время как биологический метод способствует повышению содержания концентрации солей за счет минерализации органики микроорганизмами.There is a classification of impurities both in chemical and in dispersed composition. On this basis, all impurities of natural and waste waters are divided into four groups. Coarse impurities, suspended solids of the first group are separated mechanically and by means. Impurities of the second group and partially of the third (smell, color, dissolved molecular organics) are isolated by coagulation and flotation, in a biochemical way. The separation of impurities of the second group using ultracentrifuges, separators, chemical and electrical coagulation is most advantageous, since pollution is completely excluded from the purification technology, while the biological method helps to increase the salt concentration due to the mineralization of organics by microorganisms.

На большинстве действующих очистных сооружений при животноводческих комплексах переработку навозосодержащих стоков осуществляют следующим образом. Жидкий навоз влажностью 98…98,5% из навозоприемников насосами подают в цех механического разделения, где на динамических виброфильтрах подвергают разделению на твердую и жидкую фракции. Эффективность выделения взвешенных веществ виброситом составляет 35-40%. Твердая фракция влажностью 85-87% транспортерами подается в бункер дозатор, где дополнительно обезвоживается до влажности 78-80%, а затем складируется в бурты для биотермического обеззараживания. Жидкая фракция поступает в первичные вертикальные отстойники. Содержание взвешенных веществ в жидкости после первичных отстойников составляет 1,5-3,0 кг/м3. Осветленную в отстойниках жидкость направляют на многоступенчатую биологическую очистку в аэротенках с механической аэрацией. Из аэротенков первой ступени жидкость поступает во вторичные отстойники для осаждения избыточного активного ила, а затем в аэротенки второй ступени с пневматической аэрацией. Из аэротенков второй ступени осветленную жидкость направляют в отстойник. После хлорирования жидкость подается в биологические пруды-накопители для доочистки в естественных условиях, а затем используется в качестве удобрительного полива или сбрасывается в открытые водоемы. Осадок из отстойников и избыточный активный ил из аэротенков первой и второй ступеней направляется на иловые площадки, или выводится на поля под запашку, или в полевые илонакопители. Из практики эксплуатации очистных сооружений известно, что качество очищенной воды по основным показателям ниже проектного. Эта вода относится к четвертой группе примесей. Показатели жидкости после полной очистки приблизительно на 2 порядка ниже показателей, требуемых при сбросе в открытые водоемы. (В.Н. Афанасьев. «Система разделения навоза на свинокомплексах». - Техника в сельском хозяйстве, 1981, №1, стр. 21-22).At most existing wastewater treatment plants at livestock farms, the processing of manure-containing effluents is carried out as follows. Liquid manure with a moisture content of 98 ... 98.5% from the manure collectors is pumped to the mechanical separation workshop, where it is separated into solid and liquid fractions on dynamic vibrating filters. The efficiency of the selection of suspended solids by vibrating screens is 35-40%. The solid fraction with a moisture content of 85-87% is conveyed by conveyors to the bunker hopper, where it is additionally dehydrated to a moisture content of 78-80%, and then stored in a pile for biothermal disinfection. The liquid fraction enters the primary vertical sedimentation tanks. The content of suspended solids in the liquid after the primary sedimentation tanks is 1.5-3.0 kg / m 3 . The liquid clarified in the settlers is sent for multistage biological treatment in aerotanks with mechanical aeration. From the first stage aeration tanks, the liquid enters the secondary sedimentation tanks to precipitate excess activated sludge, and then into the second stage aeration tanks with pneumatic aeration. From aeration tanks of the second stage, the clarified liquid is sent to the sump. After chlorination, the liquid is fed into biological storage ponds for tertiary treatment in natural conditions, and then used as fertilizer irrigation or discharged into open water. Sludge from sedimentation tanks and excess activated sludge from aeration tanks of the first and second stages is sent to sludge pads, or is discharged to stockpiled fields, or to field sludge collectors. From the practice of operating wastewater treatment plants, it is known that the quality of treated water is lower than the design according to the main indicators. This water belongs to the fourth group of impurities. The performance of the liquid after full cleaning is approximately 2 orders of magnitude lower than the performance required for discharge into open water bodies. (VN Afanasyev. "The system for the separation of manure in pig farms." - Technique in agriculture, 1981, No. 1, pp. 21-22).

На примеси четвертой группы до сих пор почти не обращали внимания. В водоемы, в которые сбрасываются идеально, с нынешней точки зрения, очищенные сточные воды, относящиеся к четвертой группе примесей, насыщены солями - стимуляторами роста водорослей, которые в свою очередь лишают воду кислорода и способности к самоочищению. Накопление солей, растворимых нитратов, фосфатов и сульфатов стало причиной эвтрофии многих водоемов.Up to now, almost no attention has been paid to the impurities of the fourth group. From the current point of view, treated wastewaters belonging to the fourth group of impurities are saturated in salts, stimulants of algae growth, which, in turn, deprive the water of oxygen and the ability to self-purify into water bodies, into which water is ideally dumped. The accumulation of salts, soluble nitrates, phosphates and sulfates has led to the eutrophy of many water bodies.

Основным недостатком существующих систем очистки сточных вод на животноводческих комплексах состоит в отсутствии эффективной системы утилизации сточных вод четвертой группы примесей.The main disadvantage of existing wastewater treatment systems in livestock complexes is the lack of an effective wastewater disposal system of the fourth group of impurities.

Биохимический способ не может обеспечить качество очистки сточных вод до норм сброса в открытые водоемы.The biochemical method cannot ensure the quality of wastewater treatment to discharge standards into open water bodies.

Очистка воды электролизом представляет собой физико-химический процесс. Он заключается в выделении на электродах различных составных частей веществ, растворенных в воде. Процедура очистки воды электролизом возникает при пропускании через раствор или расплав электролита электрического разряда. Суть процесса в следующем: в электрическом поле, созданном соединенными с источником электрической энергии электродами, возникает упорядоченное движение ионов. Для возникновения процесса необходимо лишь поместить устройство в проводящую жидкость - воду. Электролиз воды - это сложный электролитический процесс доочистки водопроводной воды, при котором с помощью электрического тока вода распадается на составляющие - кислород и водород, иногда для этого процесса используется шестивольтная батарея. Ячейка электролиза состоит из двух электродов. Их присоединяют к противоположным полюсам источника электрической энергии.Water purification by electrolysis is a physicochemical process. It consists in the isolation on the electrodes of various constituent parts of substances dissolved in water. The procedure for water purification by electrolysis occurs when an electric discharge is passed through a solution or molten electrolyte. The essence of the process is as follows: in an electric field created by electrodes connected to a source of electrical energy, an ordered movement of ions occurs. For the process to occur, it is only necessary to place the device in a conductive liquid - water. Water electrolysis is a complex electrolytic process for the purification of tap water, in which, with the help of electric current, the water breaks up into components - oxygen and hydrogen, sometimes a six-volt battery is used for this process. The electrolysis cell consists of two electrodes. They are connected to the opposite poles of the source of electrical energy.

Широкое применение процесса электролиза очистки воды обусловлено его эффективностью. Результатом такой водоподготовки является разрушение органических веществ в воде и извлечение металлов, кислот, неорганических веществ и примесей. Электролитическая очистка осуществляется с помощью специальных устройств - электролизеров.The widespread use of the process of electrolysis of water purification is due to its effectiveness. The result of such water treatment is the destruction of organic substances in water and the extraction of metals, acids, inorganic substances and impurities. Electrolytic cleaning is carried out using special devices - electrolyzers.

Поскольку очистка воды электролизом основана на способности веществ распадаться под действием электрического тока, то использование этого метода имеет ряд преимуществ, главное из которых - высокая степень очистки, позволяющая передавать очищенную воду на коммунальные сооружения, также следует отметить, что вещества (СО2, Н2, О2), образующиеся при распаде воды, оказывают гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем содержащиеся в исходной воде. К недостаткам этого метода можно отнести повышенный расход электроэнергии. В настоящее время установки для очистки воды электролизом разрабатываются повсеместно, ведутся исследования этого перспективного метода, который в дальнейшем позволит устранить ряд важных проблем, связанных со здоровьем человека и защитой окружающей среды. (https://www.bwt.ru/useful-info/697/).Since water purification by electrolysis is based on the ability of substances to decompose under the influence of electric current, the use of this method has several advantages, the main of which is a high degree of purification, which allows the transfer of purified water to public utilities, it should also be noted that substances (СО 2 , Н 2 , О 2 ), resulting from the decay of water, have a much smaller impact on the environment than those contained in the source water. The disadvantages of this method include increased power consumption. Currently, installations for water purification by electrolysis are being developed everywhere, research is being conducted on this promising method, which will subsequently eliminate a number of important problems related to human health and environmental protection. (https://www.bwt.ru/useful-info/697/).

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов, раскрытая в источнике: Неверова О.П. и др., Современные методы утилизации навозосодержащих и сточных вод, Аграрный вестник Урала, 2015, N1(131), с. 86-89.Closest to the technical nature of the claimed invention is a wastewater disposal system of the fourth group of impurities of livestock complexes, disclosed in the source: Neverova O.P. et al., Modern Methods of Utilization of Manure-Containing and Wastewater, Agrarian Bulletin of the Urals, 2015, N1 (131), p. 86-89.

Технический результат изобретения заключается в снижении количества сбрасываемых сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов за счет использования этих вод в качестве электролита для производства водорода, улучшением экологии окружающей среды, экономия затрат на обогрев производственных помещений животноводческих комплексов за счет произведенного электролизером водорода, используемого в качестве высокопотенциального топлива для нагрева теплоносителя.The technical result of the invention is to reduce the amount of wastewater discharged from the fourth group of impurities of livestock complexes by using these waters as an electrolyte for hydrogen production, by improving the environment, saving the cost of heating production facilities of livestock complexes due to the hydrogen produced by the electrolyzer used as a high potential fuel for heating the coolant.

Указанный технический результат достигается тем, что система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов содержит накопитель сточной воды, прошедшей этап полной очистки и содержащей примеси четвертой группы, фильтр-прессный электролизер с биполярным подключением электродов, соединенный с накопителем сточной воды и выполненный с возможностью работы при атмосферном давлении, при этом электролитом в электролизере является часть сточных вод четвертой группы примесей из накопителя сточной воды, электролизер также соединен с отопительным котлом, оборудованным форсунками и соединенным с системой отопления производственных помещений животноводческого комплекса.The specified technical result is achieved by the fact that the wastewater disposal system of the fourth group of impurities of livestock complexes contains a wastewater storage unit that has passed the stage of complete purification and contains fourth-group impurities, a filter-press electrolyzer with bipolar connection of electrodes connected to the wastewater storage unit and configured to operate at atmospheric pressure, while the electrolyte in the electrolyzer is part of the wastewater of the fourth group of impurities from the wastewater storage, electro the leaser is also connected to a heating boiler equipped with nozzles and connected to the heating system of the production facilities of the livestock complex.

Отличие заявляемой системы от прототипа заключается в том, что она содержит электролизер, накопитель сточной воды, прошедшей этап полной очистки, относящейся к четвертой группе примесей. Кроме того, отличием заявляемой системы является использование фильтр-прессного электролизера с биполярным подключением электродов для работы при атмосферном давлении, при этом электролитом в электролизере является часть четвертой группы примесей сточных вод, электролизер соединен с отопительным котлом, оборудованным форсунками, на выходе которых полученный с помощью электролизера водород путем воспламенения нагревает теплоноситель, отапливающий производственные помещения животноводческого комплекса.The difference of the claimed system from the prototype lies in the fact that it contains an electrolyzer, a wastewater storage device that has passed the stage of complete purification, which belongs to the fourth group of impurities. In addition, the difference of the claimed system is the use of a filter press electrolyzer with bipolar connection of the electrodes for operation at atmospheric pressure, while the electrolyte in the electrolyzer is part of the fourth group of wastewater impurities, the electrolyzer is connected to a heating boiler equipped with nozzles, the output of which is obtained using the electrolyzer hydrogen by ignition heats the coolant that heats the production facilities of the livestock complex.

Использование в заявляемой системе электролизера и в качестве электролита части объема сточных вод четвертой группы примесей позволяет снизить количество сбрасываемых сточных вод в открытые водоемы, улучшить экологию окружающей среды. Использование фильтрпресного электролизера обеспечивает выход большого объема водорода, что позволяет использовать полученный водород для нагрева теплоносителя в отопительном котле, идущего на отопительные системы помещений животноводческого комплекса. Таким образом, объем производимого электролизером водорода достаточен для нагрева теплоносителя в котле.The use in the inventive system of the electrolyzer and as an electrolyte of a part of the volume of wastewater of the fourth group of impurities can reduce the amount of wastewater discharged into open water bodies, improve the environment. The use of a filter press electrolyzer provides the output of a large volume of hydrogen, which makes it possible to use the obtained hydrogen to heat the coolant in a heating boiler, which goes to the heating systems of the premises of the livestock complex. Thus, the volume of hydrogen produced by the electrolyzer is sufficient to heat the coolant in the boiler.

В заявляемой системе утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов используют электролизер ФВ, относящийся к фильтр-прессным электролизерам с биполярным подключением электродов для работы при атмосферном давлении. Электролизеры ФВ рассчитаны на работу при атмосферном давлении, могут иметь различное количество ячеек - от 20-25 до 160-170, в зависимости от необходимости производства нужного количества водорода.In the inventive wastewater disposal system of the fourth group of impurities of livestock complexes, an PV electrolyzer is used, which relates to filter press electrolyzers with bipolar connection of electrodes for operation at atmospheric pressure. PV electrolyzers are designed to work at atmospheric pressure, can have a different number of cells - from 20-25 to 160-170, depending on the need to produce the right amount of hydrogen.

Электролизер ФВ способен произвести большие объемы водорода. В известных электролизерах дистиллированная вода является сырьем для получения водорода при электролизе воды. В качестве электролита при производстве водорода и кислорода используется едкий натрий (NaOH) или едкий калий (КОН). При этом электролит готовят растворением химически чистого едкого калия в дистиллированной воде в таком количестве, чтобы его хватило для заполнения электролизера. Едкий натрий в процессе электролиза воды практически не расходуется, и его концентрация обуславливается уносом электролита отводимым водородом и кислородом. Пополнение электролитом производится периодически при снижении концентрации электролита в электролизере. (Л.М. Якименко «Электролиз воды» 1970 г. стр. 196-197).The PV cell is capable of producing large volumes of hydrogen. In known electrolyzers, distilled water is the feedstock for producing hydrogen by electrolysis of water. As the electrolyte in the production of hydrogen and oxygen, sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) is used. In this case, the electrolyte is prepared by dissolving chemically pure caustic potassium in distilled water in such an amount that it is enough to fill the cell. Caustic sodium is practically not consumed during the electrolysis of water, and its concentration is determined by the entrainment of the electrolyte by the removed hydrogen and oxygen. Replenishment of electrolyte is carried out periodically with a decrease in the concentration of electrolyte in the cell. (L. M. Yakimenko "Electrolysis of water" 1970, p. 196-197).

Стоит заметить, что соли аммония (соли NH4) довольно хорошо растворяются в воде и обладают хорошими электролитическими свойствами. Такими свойствами обладает четвертая группа примесей сточных вод животноводческих комплексов. Исходя из этого было предложено использовать в качестве электролита сточные воды четвертой группы примесей, хотя сточные воды с такими характеристиками подлежат сбросу в открытые водоемы, не смотря на несоответствие санитарным нормам, принятым Минздравом РФ. В ходе экспериментальных исследований было обнаружено, что сточные воды четвертой группы примесей являются хорошим электролитом для их использования в электролизере.It is worth noting that ammonium salts (NH4 salts) are quite soluble in water and have good electrolytic properties. The fourth group of wastewater impurities of livestock complexes possesses these properties. Based on this, it was proposed to use wastewater of the fourth group of impurities as an electrolyte, although wastewater with such characteristics must be discharged into open water, despite the discrepancy with sanitary standards adopted by the Ministry of Health of the Russian Federation. During experimental studies, it was found that wastewater of the fourth group of impurities is a good electrolyte for their use in the electrolyzer.

Водород считается одним из наиболее перспективных топлив как эффективный и экологически чистый энергоноситель. С практической точки зрения горение водорода связано с его использованием в энергетических установках и топливных элементах и безопасностью соответствующих технологических процессов и устройств. Удельная теплота сгорания водорода составляет примерно 140 МДж/кг, что в несколько раз превышает удельную теплоту сгорания углеводородного топлива (для метана - около 50 МДж/кг).Hydrogen is considered one of the most promising fuels as an efficient and environmentally friendly energy carrier. From a practical point of view, the combustion of hydrogen is associated with its use in power plants and fuel cells and the safety of relevant technological processes and devices. The specific heat of hydrogen combustion is approximately 140 MJ / kg, which is several times higher than the specific heat of combustion of hydrocarbon fuel (for methane - about 50 MJ / kg).

Таким образом, именно заявляемая совокупность отличительных признаков предлагаемого изобретения дает достижение технического результата, заключающегося в снижении количества сбрасываемых сточных вод животноводческих комплексов за счет использования этих вод в качестве электролита для производства водорода, экономии затрат на обогрев производственных помещений животноводческих комплексов за счет произведенного электролизером водорода, используемого в дальнейшем в качестве топлива для нагрева теплоносителя. Мощность электролизера по выделению водорода рассчитывают в зависимости от потребностей животноводческого комплекса в площадях отапливаемых помещений и от объемов сточных вод четвертой группы примесей, образующихся в результате деятельности этого комплекса.Thus, it is the claimed combination of distinguishing features of the present invention that achieves the technical result, which consists in reducing the amount of wastewater discharged from livestock complexes through the use of these waters as an electrolyte for hydrogen production, saving costs for heating production facilities of livestock complexes due to hydrogen produced by the electrolyzer, later used as fuel for heating the coolant. The capacity of the electrolyzer for hydrogen evolution is calculated depending on the needs of the livestock complex in the areas of heated rooms and on the volume of wastewater of the fourth group of impurities generated as a result of the activity of this complex.

На фиг. схематически представлена заявляемая система. Предлагаемая система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов содержит накопитель 1 сточной воды, прошедшей этап полной очистки, относящейся к четвертой группе примесей. Накопитель 1 соединен с фильтр-прессным электролизером 2 с биполярным подключением электродов для работы при атмосферном давлении. Электролитом в электролизере 2 является часть объема сточных вод четвертой группы примесей из накопителя 1. Электролизер 2 соединен с отопительным котлом 3, оборудованным форсунками, к которым подключены патрубки вывода водорода. Котел 3 соединен с системой отопления 4 производственных помещений животноводческого комплекса.In FIG. The claimed system is schematically represented. The proposed system for the disposal of wastewater of the fourth group of impurities of livestock complexes contains a reservoir of 1 wastewater that has passed the stage of complete purification related to the fourth group of impurities. The drive 1 is connected to a filter-press electrolyzer 2 with a bipolar connection of electrodes for operation at atmospheric pressure. The electrolyte in the electrolyzer 2 is part of the volume of wastewater of the fourth group of impurities from the storage tank 1. The electrolyzer 2 is connected to a heating boiler 3, equipped with nozzles, to which the hydrogen outlet pipes are connected. Boiler 3 is connected to the heating system of 4 production facilities of the livestock complex.

Заявляемая система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов работает следующим образом.The inventive system for the disposal of wastewater of the fourth group of impurities of livestock complexes works as follows.

Из накопителя 1 для сточных вод среду по патрубкам подают в электролизер 2. С помощью воздействия электрического тока в электролизере 2 обрабатываемая среда разлагается на водород и кислород.From the drive 1 for wastewater, the medium is supplied through the nozzles to the electrolyzer 2. By the action of an electric current in the electrolyzer 2, the medium being processed is decomposed into hydrogen and oxygen.

Полученный водород по патрубкам подают в отопительный котел 3, оборудованный форсунками, к которым подключены патрубки вывода водорода из электролизера. На выходе из форсунок водород путем воспламенения нагревает теплоноситель, который поступает в систему отопления 4 производственных помещений животноводческого комплекса.The obtained hydrogen is supplied through the nozzles to a heating boiler 3, equipped with nozzles, to which nozzles for the hydrogen outlet from the electrolyzer are connected. At the outlet of the nozzles, hydrogen ignites the heat carrier, which enters the heating system of 4 production facilities of the livestock complex.

Claims (1)

Система утилизации сточных вод четвертой группы примесей животноводческих комплексов, отличающаяся тем, что содержит накопитель сточной воды, прошедшей этап полной очистки и содержащей примеси четвертой группы, фильтр-прессный электролизер с биполярным подключением электродов, соединенный с накопителем сточной воды и выполненный с возможностью работы при атмосферном давлении, при этом электролитом в электролизере является часть сточных вод четвертой группы примесей из накопителя сточной воды, электролизер также соединен с отопительным котлом, оборудованным форсунками и соединенным с системой отопления производственных помещений животноводческого комплекса.A wastewater recycling system of the fourth group of impurities of livestock complexes, characterized in that it contains a wastewater storage unit that has passed the stage of complete purification and contains impurities of the fourth group, a filter-press electrolyzer with bipolar connection of electrodes connected to the wastewater storage unit and configured to operate in atmospheric pressure, while the electrolyte in the electrolyzer is part of the wastewater of the fourth group of impurities from the wastewater storage, the electrolyzer is also connected to the heater a boiler equipped with nozzles and connected to the heating system of the production facilities of the livestock complex.
RU2018118898A 2018-05-22 2018-05-22 System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes RU2718674C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118898A RU2718674C2 (en) 2018-05-22 2018-05-22 System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118898A RU2718674C2 (en) 2018-05-22 2018-05-22 System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018118898A3 RU2018118898A3 (en) 2019-11-25
RU2018118898A RU2018118898A (en) 2019-11-25
RU2718674C2 true RU2718674C2 (en) 2020-04-13

Family

ID=68652471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118898A RU2718674C2 (en) 2018-05-22 2018-05-22 System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718674C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774100A1 (en) * 1998-01-29 1999-07-30 Gilles Thuny Water electrolysis device especially to produce hydrogen and oxygen for a heat engine, turbine or boiler burner or for recombination to produce pure water
RU2272792C1 (en) * 2004-11-24 2006-03-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Method of treating waste waters originating from cattle-breeding complexes
CN101284644A (en) * 2007-06-04 2008-10-15 周开根 Low temperature plasma hydrogen preparing method, process and apparatus using water as raw material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774100A1 (en) * 1998-01-29 1999-07-30 Gilles Thuny Water electrolysis device especially to produce hydrogen and oxygen for a heat engine, turbine or boiler burner or for recombination to produce pure water
RU2272792C1 (en) * 2004-11-24 2006-03-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Method of treating waste waters originating from cattle-breeding complexes
CN101284644A (en) * 2007-06-04 2008-10-15 周开根 Low temperature plasma hydrogen preparing method, process and apparatus using water as raw material

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕВЕРОВА О.П. и др. Современные методы утилизации навозосодержащих и сточных вод, Аграрный вестник Урала, 2015, N1(131), с. 86-89 *
НЕВЕРОВА О.П. и др. Современные методы утилизации навозосодержащих и сточных вод, Аграрный вестник Урала, 2015, N1(131), с. 86-89. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018118898A3 (en) 2019-11-25
RU2018118898A (en) 2019-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Veljković et al. The wastewater treatment in the biodiesel production with alkali-catalyzed transesterification
CN102826726B (en) Refuse incineration plant leachate treatment process
CN104310715B (en) A kind for the treatment of process of biodiesel wastewater
CN101987754B (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
CN203866160U (en) Municipal wastewater treatment system
CN103524001B (en) Treatment method for high fat food processing wastewater
CN101967029B (en) Method for treating ammonia nitrogen in garbage percolate by combining biological and chemical processes
CN103508641A (en) High-fat food processing wastewater treatment method
CN103298751A (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
Elkacmi et al. Photovoltaic electrocoagulation treatment of olive mill wastewater using an external-loop airlift reactor
CN202519137U (en) Combined treatment device of waste incineration field percolate
CN100390080C (en) Process for facilitating sludge decrement
CN104355484A (en) Disposal system and method for garbage extracts
CN210736456U (en) Treatment device for zero discharge of garbage leachate in garbage incineration power station
CN103723891A (en) High-concentration organic wastewater treatment method and system
KR100853693B1 (en) Mixing fuel manufacture method and the device that use excrementitious matter and food wastewater
CN101585581A (en) Combined type artificial wetland sewage treatment system
CN103524002B (en) A kind of high fatty foods processing waste water treatment unit
CN105016594A (en) Method for treating nutrient substances in excess sludge and special high-voltage alternating-current pulse sludge decomposition device
RU2718674C2 (en) System for utilization of waste water from fourth group of admixtures of cattle-breeding complexes
CN2844113Y (en) Wet-land sewage-water treater of filter adsorptive submerge
CN1743283B (en) Filter-adsorption-submerged floating wet land sewage treating system and apparatus
CN203728683U (en) High-concentration organic wastewater treatment system
CN115259518A (en) System and method for treating percolate concentrated solution
CN114871253A (en) Kitchen waste leachate treatment system and method