SU1745705A1 - Способ очистки животноводческих стоков и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени  при очистке животноводческих стоков их раздел ют на жидкую и сгущенную фракции, сгущенную фракцию подвергают анаэробному сбражи2 ванию в метантенке, а жидкую - в анаэробном биофильтре, сброженную жидкую фракцию нагревают до 50-100°С, продувают через нее в анаэробных услови х биогаз, отстаивают, удал ют осадок, продувают воздухом и выдерживают, удал ют избыточный активный ил, сгущенную фракцию и иловые осадки уплотн ют и высушивают, а полученный биогаз очищают от аммиака и обезвоживают. Устройство снабжено системой доочистки жидкой фракции, состо щей из анаэробного дезаммонизатора, снабженного системой подогрева и патрубком отвода осадка, и анаэробным биофильтром, снабженным иммобилизационным устройством и кольцевым патрубком дл  подачи воздуха, теплообменником и тепловым насосом . 2 с п., 1 з п ф-лы, 1 ил 1 табл сл

Description

Изобретение относитс  к способам анаэробной и физико-химической очистки стоков , содержащих органические вещества, например жидкого навоза животноводческих ферм, предназначенных дл  получени  биогаза, органических удобрений, оборотной и очищенной воды, а также обеззараживани  отходов и воды и может быть применено при очистке животноводческих, бытовых и промышленных стоков.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса очистки жидкой фракции путем извлечени  биогенных элементов.

Способ осуществл ют следующим образом .

Исходный навоз предварительно раздел ют на сгущенную и жидкую фракции с последующим анаэробным сбраживанием сгущенной фракции в метантенке, а жидкой - в анаэробном биофильтре: Сброженную жидкую фракцию нагревают до 50- 100°С, продувают через нее биогаз в анаэробных услови х в режиме флотации, отстаивают и удал ют осадок, циклично продувают воздухом и выдерживают, удал ют избыточный активный ил, сгущенную фракцию и иловые осадки уплотн ют и высушивают .

При взаимодействии аммонийных форм азота с углекислотой, содержащейс  в биогазе , происходит образование карбоната аммони  (, выпадающего в осадок, который удал етс  в процессе флотации с пенным слоем. Одновременно происходит очистка биогаза от СОг. При нагреве жидкой фракции до 100°С азот частично переходит в аммиачную форму и вместе с биогазом удал етс 

XJ

JSk СЛ

ч о

Пример. Исследовани  провод т на лабораторной установке, включающей лабораторную установку дл  метанового сбраживани  трем  метантенкэми емкостью 50 л. каждый, газгольдер емкостью 100 л, анаэробный дезаммоыизатор емкостью 100 л, аэробный биофильтр емкостью 50 л, работающий в режиме нитри-денитрификсации. Исходный навоз со свинофермы, предварительно разделенный на сгущенную и жидкую фракции в отстойнике в течение двух сут, загружают в разные емкостные мега- нтенки, Сбраживание ведут в термофильном режиме, врем  гидравлической выдержки составл ет 10 дн. Жидкую сброженную фракцию ш метантенка направл ют в анаэробный дезаммонизатор. Флотацию ведут биогазом, содержание углекислого газа в котором колеблетс  от 35 до 45%. Расход биогаза измен ют от 0,5 до 4,0 м на м обрабатываемой жидкости в минуту. Врем  флотации - от 5 до 15 мин. Температура обрабатываемой жидкости во флотаторе - 50, 70, 90 и 100°С. Далеь кую обработанную во флотаторе пороют на аэробную обработку в аэрог : биофильтр. Аэробную обработку веь-, , ,;. , температуре субстрата 28-35°С. Врем - работки в стадии нитрификации составл в 20 ч, денитрификзцми - 24 ч. Результаты исследований приведены в таблице.

На чертеже изображено устройсгзо осуществлени  предлагаемого способа.

Устройство содержит накопительную емкость 1 исходных стоков, соединенную трубопроводом с отстойником 2 дл  разделени  исходного и сброженного навоза на жидкую и сгущенную фракции, который так же соединен с метантенком 3, в который подают сгущенную фракцию из отстойнике 2. Теплообменник 4 трубопроводами псд ачи исходной холодной жидкой воды соединен с отстойником 2, а подогретой фракции с анаэробным биофильтром 5, трубопроводами гор чей обработанной жидкой фракции с дезаммонизатором 6, снабженным системой подогрева, состо щий из рубашки 7, вод ного насоса (не показан) и трубопроводов гор чей и охлажденной воды , патрубком 8 дл  отвода осадка, соеди ненным с илруплотнителем 9 и кольцевым лотком 10, соединенным с пеногасителег 1 11 и трубопроводом охлажденной жидкой фракции с тепловым насосом 12, который соединен трубопроводами подачи очищенной жидкой фракции из теплообменника и охлажденной жидкой фракции с аэробным биофильтром 13 и трубопроводами подачи нагретой воды в оубашки систем подогрева анаэробного биофильтра 5, метангенка 3 и

отстойника 2. Дезаммонизатор 6 трубопроводами гор чей и охлажденной воды соединен с котлом-парообразователем 14, системой подачи, распределени  и отвода

биогаза, соединенной трубопроводами с установленными на них задвижками (не показаны ) с циклоном-обезвоживателем биогаза 15 и газгольдером 16. Аэробный биофильтр 13 снабжен имменобилизационным устройством (не показано) и кольцевым патрубком VI дл  подачи воздуха, соединенным трубопроводом с компрессором 8, а такхе патрубками дл  отвода активного ила 19 м очищенной воды 20. Илова  площадка 21

соединена трубопроводом с илоуплотните- лем 9.

Устройство работает следующим образом .

Навоз с фермы подают в накопительную

емкость 1. из которой суточный объем перекачивают в отстойник-подогреватель 2. В отстойнике органическа  масса расслаиваетс  на жидкую и сгущенную фракции jj, сче, иедиментационныч сьсйстз органики.

Сгущенную фракцию переучивают в метз- нтенк 3, а жидкую - в теплообменник 4 i анаэробный биофильтр 5. После анаэробного сбраживани  в биофильтре жидкую фракцию закачивают в анаэробный дезйм

монизэтор 6. При продувке биогаза через жидкую фракцию с нагревом ее до 70-100°С происходит выделение аммиака и пара. Пар кондс-нсируетс  в циклоне 15, а аммиак раствор етс  в воде мокрого газгольдера 16.

образу  аммиачную воду заданной концентрации . Аммиачную воду утилизируют как удобрение. Пену из кольцевого 10 де заммонизатора 6 сливают в пеноглситель 11. Жидкую сброженную массу после денитрификации прокачивают через пластинчатый теплообменник 4 дл  нагрева исходном жидкой фракции, а затем подают в тепловой насос 12, где снимаетс  остаточное тепло дл  подогрева исходной массы до 20-25°С

в отстойнике 2, метантечке 3 дл  сбражиоа- ни  сгущенной фракции при 30 33°С и биофильтре при 50-55°С. Подогрев с дезаммонизаторе б до температуры 70- 100°С осуществл ют паром из котла через

рубашку 7, Топливом дл  котла служит бис- газ. выдел ющийс  из метантеика 3 и анаэробного биофильтра 5.

Густую сброженную фракцию из мета нтенка 3, биофильтра 5 и дезаммонизатора б через патрубок 8 и из пеногасител  11 подают в илоуплотнитель 9, где происходит доокисление ее путем продувки сжатого воздуха компрессором 18. Затем уплотненный ил подают дл  подсушки на иловую

площадку 21, а иловую воду из уплотнител  - s аэробный биофильтр 13.

В аэробный биофильтр 13 закачивают охлажденную жидкую сброженную массу из теплового насоса 12, э воздух ввод т через кольцевой патрубок 17,

Густую фазу из аэробного биофил ра через патрубок 19 дл  отвода активного ила подают в илоуплотнитель 9, а очищенную воду через патрубок 20 сбрасывают в водо- ем. Конденсат, образующийс  в циклоне 15 после обезвоживани  биогаза, очищают в йэробном б юфигьтре

образом применение предлагае- мого способа v, устройства позвол ет про- цесс очистки стоков вести без добавлени  извести, использовани  воздуха и кислоты, при этом получить вь сококонцзитрьфован- ное органическое удобрение, обогащенное аммонийным азотом лишенное болезне- творных ,wpoop aHM3i OB,  иц гельминтов и сем н сорных растений, воду, стерильно очищенную до норм сброса в водоем; био- газ, лишенный углекислоты (CCte) и сероводорода (Н2о). Способ позвол ет сократить spdwr очистки стоков, упростить технологическую личин: О1исгкм :,токив а также мэкьшить рабочие объемы емкостей по всей технологической iWhMi

Формуле изобретени 

Claims (1)

1.Способ очистки животноводческих стоков, включающий разделение исходных стоков на ж лд ую и сгущенную фракции, анаэробное сбраживание сгущенной фракции в метантенке и жидкой в анаэробном биофильтре, разделение сгущенной сбро„ енкой фркчиим на твердую vi жидкую со- стаел юыче, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса очистки жидкой фракции путем извлече- ыч биогенных эл-ементов, сброженную жидкую фракцию нагревают до 50--100°С, продувают через нее биогаз в анаэробных услови х, отстаивают и удал ют осадок, циклично продувают воздухом и выдержи- в а ют, уд з   ют избыточный активный ил, сгущенную фракцию и иловые осадки уплотн ют и высушивают, а полученный биогаз очищают от сммиака и обезвоживают.

2,Устройство дл  очистки животновод- ческих стоков, включающее установку дл 

разделени  исходного и сброженного -навоза на жидкую и сгущенную фракции, мета- нтенк дл  сбраживани  сгущенной фракции, анаэробный биофильтр дл  сбраживани  жидкой фракции, установку дл  разделени  сброженной сгущенной фракции на твердое органическое удобрение и очищенную воду, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса очистки жидкой фракции путем извлечени  биогенных элементов, устройство снабжено системой доочистки жидкой фракции , состо щей из анаэробного дезаммони- затора, снабженного системой подогрева, состо щей из рубашки, вод ного насоса и трубопроводов гор чей и охлажденной воды , соединенных с котлом-парообразователем , системой подачи, распределени  и отвода биогаза, соединенной трубопроводами с установленными на них задвижками, с циклоном-обезвоживателем биогаза и газгольдером , а также патрубком дл  отвода осадка, соединенным с илоуплотнителем и кольцевым лотком дл  удалени  пены, соединенным с пеногасителем, аэробным биофильтром, снабженным иммобипизаци- онным устройством и кольцевым патрубком дл  подачи воздуха, соединенным трубоп; .роводом с компрессором, а также патрубками дл  отвода активного ила и очищенной воды.

3, Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью повышени  энергетического КПД, оно снабжено теплообменником и тепловым насосом, теплообменник соединен трубопроводами подачи исходной холодной жидкой фракции с отстойником, подогретой жидкой фракции - с анаэробным биофильтром, трубопроводами гор чей обработанной жидкой фракции - с дезаммо- низатором и пеногасителем и охлажденной жидкой фракции - с тепловым насосом, тепловой насос соединен трубопроводами подачи очищенной жидкой фракции из теплообменника и охлажденной жидкой фракции с аэробным биофильтром и трубопроводами подачи нагретой воды в рубашки систем подогрева анаэробного биофильтра, метантенка и отстойника и отвода охлажденной воды из этих систем.

, 8 г ноосферу

биагаз

биогаз

. -г.

t- I

I Ч fffOfOJL

V S / r I t7

Я/Г/ЛРЯ сф масса

6 баёоем

(.0m хомлрессора