RU2725235C1 - Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use - Google Patents

Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use Download PDF

Info

Publication number
RU2725235C1
RU2725235C1 RU2019117504A RU2019117504A RU2725235C1 RU 2725235 C1 RU2725235 C1 RU 2725235C1 RU 2019117504 A RU2019117504 A RU 2019117504A RU 2019117504 A RU2019117504 A RU 2019117504A RU 2725235 C1 RU2725235 C1 RU 2725235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agricultural use
reagent
preparation
calcium carbide
lime
Prior art date
Application number
RU2019117504A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Андреевна Колесникова
Марина Анатольевна Куликова
Елизавета Александровна Грибут
Олег Арсеньевич Суржко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
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 "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова"
Priority to RU2019117504A priority Critical patent/RU2725235C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725235C1 publication Critical patent/RU2725235C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.SUBSTANCE: invention relates to waste water purification and utilization, in particular, to a method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use. Invention is aimed at creating a technical solution (method) capable of considerably simplifying the process of preparing a reagent, reducing the cost of reagent preparation of waste water for agricultural use, improving efficiency of separation into liquid and solid fractions and ensuring high deodorisation effect with reduction of settling time, improving physical properties of obtained solid fraction and excluding content of heavy metals in it. Technical result is achieved due to that in liquid wastes of pig complexes and pig farms for agricultural use, an alkaline coagulant - lime milk or suspension of calcium carbide sludge or mixture of lime milk and calcium carbide sludge to pH 10–12 and acidifying reagent to pH 7.5–9.0 with separation of formed sediment.EFFECT: technical result is obtaining organomineral fertilizer with high concentrations of biogenic components and exclusion of toxic effect of the obtained product, and therefore wider field of use thereof.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к очистке и утилизации сточных вод, в частности к способу подготовки жидких отходов животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования.The invention relates to the treatment and disposal of wastewater, in particular to a method for the preparation of liquid wastes of livestock complexes for agricultural use.

Известен способ [Патент Франция №9913312, МПК C02F 1/28] для очистки сточных вод от переработки сельскохозяйственной продукции, включающий термообработку сточных вод при температуре от 250 до 650°С при одновременном дозировании СаО (в виде гранулята 5 мм).The known method [French Patent No. 9913312, IPC C02F 1/28] for wastewater treatment from agricultural processing, including heat treatment of wastewater at a temperature of from 250 to 650 ° C while dosing CaO (in the form of granulate 5 mm).

Недостатками данного способа очистки являются: трудоемкость процесса и сложность технологии, большой расход электроэнергии, низкая удобрительная ценность образовавшегося материала из-за полной деструкции органических и минеральных загрязнений.The disadvantages of this cleaning method are: the complexity of the process and the complexity of the technology, high energy consumption, low fertilizer value of the resulting material due to the complete destruction of organic and mineral contaminants.

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.The known method [US Patent No. 5562829, IPC C02F 1/52] wastewater treatment of a dairy farm, comprising treating with a suspension of Ca (OH) 2 at a dose of 0.2-1.0 g / dm 3 at pH = 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.The disadvantage of this method is that the liquid and solid phases obtained after processing have a pH value of 11-12, which significantly reduces the scope of their application in agriculture.

Наиболее близким к заявленному, взятым за прототип техническому решению является способ [Патент РФ №2257353 C02F 1/52, C02F 1/58, C02F 103/20 опубликовано 22.09.2003] подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования, включающий введение щелочного коагулянта - известкового молока до рН=10-12 и подкисляющего реагента до рН=6,5-8,5. 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 течении 2-5 мин. В качестве подкисляющего реагента используют суспензию простого или двойного суперфосфата.Closest to the claimed technical solution taken as a prototype is the method [RF Patent No. 2257353 C02F 1/52, C02F 1/58, C02F 103/20 published September 22, 2003] for the preparation of wastewater for agricultural use, including the introduction of an alkaline coagulant - milk of lime to pH = 10-12 and acidifying reagent to pH = 6.5-8.5. As an alkaline coagulant, use is made of acetylene production waste — a suspension of calcium carbide sludge or a mixture of milk of lime and a suspension of calcium carbide sludge in a certain proportion with continuous stirring for 2-5 minutes. As an acidifying reagent, a suspension of simple or double superphosphate is used.

Недостатками этого способа являются: высокие дозы подкисляющего реагента и, соответственно, повышение затрат на обработку. Также недостатком является необходимость введения глауконита, что усложняет технологический процесс, увеличивает объемы образующихся фракций и длительность процесса отстаивания смеси.The disadvantages of this method are: high doses of acidifying reagent and, accordingly, increased processing costs. Another disadvantage is the need for the introduction of glauconite, which complicates the process, increases the volume of the formed fractions and the duration of the process of settling the mixture.

Изобретение направлено на создание технического решения (способа), способного значительно упростить процесс приготовления реагента, снизить стоимость реагентной подготовки сточных вод к сельскохозяйственному использованию, повысить эффективность разделения на жидкую и твердую фракции и обеспечить высокий эффект дезодорации при сокращении времени отстаивания, улучшить физические свойства получаемой твердой фракции и исключить в нем содержание тяжелых металлов. Техническим результатом является получение органоминерального удобрения с высокими концентрациями биогенных компонентов и исключение токсического воздействия получаемого продукта, а следовательно расширение областей его применения.The invention is aimed at creating a technical solution (method) that can significantly simplify the preparation of the reagent, reduce the cost of reagent preparation of wastewater for agricultural use, increase the efficiency of separation into liquid and solid fractions and provide a high deodorization effect while reducing the settling time, improve the physical properties of the resulting solid fractions and exclude in it the content of heavy metals. The technical result is to obtain organic fertilizer with high concentrations of nutrients and the exclusion of toxic effects of the resulting product, and therefore the expansion of its scope.

Технический результат достигается тем, что в жидкие отходы свинокомплексов и свиноферм для сельскохозяйственного использования последовательно вводится щелочной коагулянт - известковое молоко или суспензия шлама карбида кальция или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН=10-12 и подкисляющего реагента до рН=7,5-9,0 с выделением образующегося осадка.The technical result is achieved by the fact that in the liquid waste of pig farms and pig farms for agricultural use, an alkaline coagulant is introduced sequentially - milk of lime or a suspension of calcium carbide sludge or a mixture of milk of lime and calcium carbide sludge to pH = 10-12 and an acidifying reagent to pH = 7.5 -9.0 with the release of the resulting precipitate.

Присутствие в техническом решении щавелевой кислоты (С2Н2О4) необходимо для нейтрализации обрабатываемой смеси до рН=7,5-9. Щавелевая кислота относится к сильным органическим кислотам, не содержит примесей и имеет низкую стоимость. Отсутствие биогенных элементов в составе щавелевой кислоты позволяет снизить их количество в получаемом органо-минеральном удобрении и, соответственно, расширить зоны его применения. Основное достоинство щавелевой кислоты заключается в ее химической чистоте и высокой растворимости, а следовательно в более быстром достижении технического результата-нейтрализации (подкисления) до рН 7,5-9,0.The presence in the technical solution of oxalic acid (C 2 H 2 O 4 ) is necessary to neutralize the treated mixture to pH = 7.5-9. Oxalic acid is a strong organic acid, does not contain impurities and has a low cost. The absence of nutrients in the composition of oxalic acid can reduce their amount in the resulting organic-mineral fertilizer and, accordingly, expand the area of its application. The main advantage of oxalic acid is its chemical purity and high solubility, and therefore the more rapid achievement of the technical result, neutralization (acidification) to a pH of 7.5-9.0.

Технология подготовки жидких отходов свинокомплексов для сельскохозяйственного использования заключается в следующем Жидкий навоз обрабатывают одним из щелочных коагулянтов до рН 10-11, г/дм3: известковым молоком -1,2-1,5 или суспензией шлама карбида кальция -2,0-3,0, или смесью известкового молока с суспензией шлама карбида кальция в пропорции 0,5-1:1-2,5 при непрерывном перемешивании в течение 2-3 мин, затем для нейтрализации смеси вводят раствор щавелевой кислоты (1-2 г/дм3) при перемешивании в течение 2-3 минут, тем самым снижая рН до 7,5-9. После отстаивания смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию и осадок - органоминеральное удобрение. Эффект разделения на жидкую и твердую фракции при известном способе обработки составлял 90%. Предложенный способ позволяет повысить эффективность реагентного фракционирования сточных вод до 95% при сокращении времени отстаивания с 1,2 ч до 30 мин.The technology for preparing the liquid waste of pig farms for agricultural use is as follows. Liquid manure is treated with one of the alkaline coagulants to pH 10-11, g / dm 3 : with milk of lime -1.2-1.5 or slurry suspension of calcium carbide -2.0-3 , 0, or a mixture of milk of lime with a suspension of sludge of calcium carbide in a ratio of 0.5-1: 1-2.5 with continuous stirring for 2-3 minutes, then a solution of oxalic acid (1-2 g / dm) is introduced to neutralize the mixture 3 ) with stirring for 2-3 minutes, thereby lowering the pH to 7.5-9. After settling, the mixture is separated into a transparent liquid fraction and the precipitate is an organomineral fertilizer. The effect of separation into liquid and solid fractions with the known processing method was 90%. The proposed method allows to increase the efficiency of reagent fractionation of wastewater up to 95% while reducing the settling time from 1.2 hours to 30 minutes.

Пример. Осуществим реагентную обработку суточного расхода сточных вод ОАО «Батайское» объемом 150 м3.Example. We carry out reagent treatment of the daily waste water flow of JSC Batayskoye with a volume of 150 m 3 .

По известному способу жидкий навоз обрабатывают известковым молоком с дозой по активному оксиду кальция, равной-1,3 г/дм3; шламом карбида кальция - 2,5 г/дм; смесью известкового молока - 1 г/дм со шламом карбида кальция - 1 г/дм. Для снижения рН до 7,5 вводили в смесь 4 г/дм по Р2О5 суспензии простого суперфосфата; 2 г/дм3 двойного суперфосфата. После этого вносили глауконит в количестве 20% от объема обрабатываемой смеси. Время отстаивания составило 1,2 при эффективности разделения фракций, равной 90%. Наиболее быстрое отстаивание (до 75% осадка) происходит в период от 45 до 60 мин. Осадок имеет плотную гомогенизированную структуру, легко подлежащую транспортировке.According to the known method, liquid manure is treated with milk of lime with a dose of active calcium oxide of 1.3 g / dm 3 ; calcium carbide slurry - 2.5 g / dm; a mixture of milk of lime - 1 g / dm with a slurry of calcium carbide - 1 g / dm. To reduce the pH to 7.5, 4 g / dm in a P 2 O 5 suspension of superphosphate was added to the mixture; 2 g / dm 3 of double superphosphate. After that, glauconite was added in an amount of 20% of the volume of the processed mixture. The settling time was 1.2 with a fraction separation efficiency of 90%. The most rapid sedimentation (up to 75% of sediment) occurs in the period from 45 to 60 minutes. The precipitate has a dense homogenized structure that can be easily transported.

По предложенному способу сточные воды обрабатываем известковым молоком с дозой по активному оксиду кальция, равная 1-3 г/дм3 Для нейтрализации до рН 7,5-9 вводим раствор щавелевой кислоты - 1-2 г/дм. Время отстаивания составило 30 мин при эффективности разделения фракций, равной 95%. Наиболее быстрое отстаивание (до 75% осадка) происходит в период от 10 до 20 мин. Осадок имеет плотную гомогенизированную структуру, легко подлежащую дальнейшей обработке.According to the proposed method, we treat wastewater with milk of lime with a dose of active calcium oxide of 1-3 g / dm 3. To neutralize to a pH of 7.5-9 we introduce an oxalic acid solution of 1-2 g / dm. The settling time was 30 min with a fraction separation efficiency of 95%. The most rapid sedimentation (up to 75% of the sediment) occurs in the period from 10 to 20 minutes. The precipitate has a dense homogenized structure that can easily be further processed.

Сравнительная характеристика показателей реагентной обработки сточных вод по известному и предлагаемому способам представлены в Таблице 1.Comparative characteristics of the reagent wastewater treatment according to the known and proposed methods are presented in Table 1.

Примечание: ПСФ - простой суперфосфат, ДСФ - двойной суперфосфат.Note: PSF is simple superphosphate, DSF is double superphosphate.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

Способ подготовки жидких отходов животноводческих комплексов для сельскохозяйственного использования, включающий последовательное введение щелочного коагулянта - известкового молока или суспензию шлама карбида кальция или смесь известкового молока и шлама карбида кальция до рН 10-12 и подкисляющего реагента до рН 6,5-8,0 с выделением образующегося осадка, отличающийся тем, что в качестве подкисляющего реагента используют раствор щавелевой кислоты при следующем соотношении компонентов (г/дм3):A method of preparing liquid wastes of livestock complexes for agricultural use, comprising the sequential introduction of an alkaline coagulant - milk of lime or a suspension of calcium carbide sludge or a mixture of milk of lime and calcium carbide sludge to a pH of 10-12 and an acidifying reagent to a pH of 6.5-8.0 with evolution the resulting precipitate, characterized in that as an acidifying reagent using a solution of oxalic acid in the following ratio of components (g / DM 3 ): известковое молоко в пересчете на СаОmilk of lime in terms of CaO 1,2-1,51.2-1.5 или суспензию шлама карбида кальция в пересчете на СаОor slurry suspension of calcium carbide in terms of CaO 2,0-3,02.0-3.0 или смесь известкового молока и шлама карбидаor a mixture of milk of lime and carbide sludge кальция, соответственно, в отношенииcalcium, respectively, in relation to 0,5-1: 1-2,50.5-1: 1-2.5 щавелевая кислотаoxalic acid 1,0-2,01.0-2.0
RU2019117504A 2019-06-05 2019-06-05 Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use RU2725235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117504A RU2725235C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117504A RU2725235C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725235C1 true RU2725235C1 (en) 2020-06-30

Family

ID=71510005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117504A RU2725235C1 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725235C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5422015A (en) * 1992-07-30 1995-06-06 Hondo Chemical, Inc. Pathogenic waste treatment
RU2257353C2 (en) * 2003-09-22 2005-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический университет) ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) Method of preparation 0f waste waters for agricultural usage
JP2005296931A (en) * 2003-12-05 2005-10-27 Nisshoku Corp Purifying material for agricultural and pasture land draining water and method of purifying agricultural and pasture land draining water using the same
RU2379236C1 (en) * 2008-06-06 2010-01-20 Юлия Евгеньевна Домашенко Method for preparation of stock-raising sewage water for agricultural use
CN108117201A (en) * 2017-11-29 2018-06-05 中铝广西国盛稀土开发有限公司 It is a kind of using in calcium carbide waste slag and the process of Rare Earth Separation waste water

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5422015A (en) * 1992-07-30 1995-06-06 Hondo Chemical, Inc. Pathogenic waste treatment
RU2257353C2 (en) * 2003-09-22 2005-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический университет) ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) Method of preparation 0f waste waters for agricultural usage
JP2005296931A (en) * 2003-12-05 2005-10-27 Nisshoku Corp Purifying material for agricultural and pasture land draining water and method of purifying agricultural and pasture land draining water using the same
RU2379236C1 (en) * 2008-06-06 2010-01-20 Юлия Евгеньевна Домашенко Method for preparation of stock-raising sewage water for agricultural use
CN108117201A (en) * 2017-11-29 2018-06-05 中铝广西国盛稀土开发有限公司 It is a kind of using in calcium carbide waste slag and the process of Rare Earth Separation waste water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ledda et al. A simplified process of swine slurry treatment by primary filtration and Haematococcus pluvialis culture to produce low cost astaxanthin
CA2493615C (en) Hog manure treatment system
Mokhtar et al. Study on the effectiveness of banana peel coagulant in turbidity reduction of synthetic wastewater
RU2424985C2 (en) Method of preparing liqiud wastes from pig farm for agricultural use
RU2683759C1 (en) Method for preparation of waste water for agricultural use
CN1091753C (en) Method for treating and utilizing human excrement from urban districts
CN104355488A (en) Domestic sewage treatment method and domestic sewage treatment device
RU2725235C1 (en) Method for preparation of liquid wastes of cattle-breeding complexes for agricultural use
Raju et al. Role of Moringaoleifera and Tamarind Seed in Water Treatment
KR20120082306A (en) Calcium fertilizer for soil improvement using organic wastes
RU2379236C1 (en) Method for preparation of stock-raising sewage water for agricultural use
RU2706971C1 (en) Method of sewage preparation of pig-breeding complexes for agricultural use
CN204281502U (en) Waste disposal plant
RU2257353C2 (en) Method of preparation 0f waste waters for agricultural usage
RU2645555C2 (en) Method for treatment of livestock effluents of pig-breeding complexes and farms for agricultural use
Tadz et al. Evaluation of sludge from coagulation of palm oil mill effluent with chitosan based coagulant
RU2737102C1 (en) Method for preparation of liquid wastes of pig complexes for agricultural use
RU2243170C1 (en) Method of treating waste waters from cattle-breeding farms for agricultural use
CN107628680B (en) Water purifying agent for wastewater treatment and production method and use method thereof
CN107746104B (en) Bioactive water and preparation method thereof
RU2645573C1 (en) Preparation of underwashing waste products of pig-breeding complexes and farms for agricultural applications
CN104067917B (en) Low phosphorus water plants breeding method in a kind of enrichment micropollutant water
RU2321551C1 (en) Method for treating sewage water of commercial pig units and farms for agricultural utilization
RU2551505C2 (en) Preparation of liquid wastes of pig-breeding farms for agricultural applications
Perales-Pérez et al. Process for nutrient recycling from intensive aquaculture through microalgae-bacteria consortium