RU2067967C1

RU2067967C1 - Method of purifying waste water from the cattle-breeding farms

Info

Publication number: RU2067967C1
Application number: RU93038572A
Authority: RU
Inventors: Г.Т. Амбросова; В.А. Санников; Н.И. Булатов; В.Ю. Крисанов; М.В. Курдяева; Н.А. Волошина
Original assignee: Амбросова Галина Тарасовна; Санников Владислав Александрович; Булатов Николай Иванович
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: cattle-breeding. SUBSTANCE: at the big swine-breeding farms where the manure is removed by the water washing off and the pourings so formed undergo the two-stage biological purification in the aeration tanks, said pourings are alkalized to settle phosphates using cultivated microorganisms. The pourings are then neutralized at the ammonia blowing stage. EFFECT: eliminated solid deposits in the pourings. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод свинокомплексов. The invention relates to the field of wastewater treatment of pig farms.

Известен способ очистки сточных вод, при котором они подвергаются двухступенной биологической обработке (Бацанов И.Н. и др. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих комплексах. М. 1977). Недостатком этого способа является интенсивный рост кристаллов соли на внутренней поверхности труб, арматуры, оборудования и аэрируемых ж/б емкостей, что усложняет эксплуатацию очистных сооружений канализации и повышает себестоимость очистки стоков. There is a known method of wastewater treatment, in which they are subjected to two-stage biological treatment (Batsanov I.N. and others. Cleaning and disposal of manure in pig-breeding complexes. M. 1977). The disadvantage of this method is the intensive growth of salt crystals on the inner surface of pipes, fittings, equipment and aerated reinforced concrete tanks, which complicates the operation of sewage treatment plants and increases the cost of wastewater treatment.

Известен также способ очистки стоков методом нитрификации-денитрификации, при котором на некоторых стадиях очистки процессы кристаллизации замедляются, однако не исключаются полностью (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М. 1981). Кроме того, к недостаткам данного способа относятся высокие энергозатраты. There is also a known method of wastewater treatment by the method of nitrification-denitrification, in which at some stages of purification the crystallization processes slow down, but are not completely excluded (Designer Handbook. Sewerage of populated areas and industrial enterprises. M. 1981). In addition, the disadvantages of this method include high energy consumption.

Наиболее близким к предлагаемому является способ физико-химической очистки стоков, обеспечивающий удаление азота и фосфора (Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М. 1981). Недостатком этого способа считается большой расход щелочи и кислоты, что удорожает строительство, повышает эксплуатационные расходы, усложняет обслуживание очистных сооружений. Closest to the proposed is a method of physico-chemical wastewater treatment, providing the removal of nitrogen and phosphorus (Designer Guide. Sewerage of populated places and industrial enterprises. M. 1981). The disadvantage of this method is the high consumption of alkali and acid, which increases the cost of construction, increases operating costs, complicates the maintenance of treatment facilities.

Заявляемый способ поясняется чертежом и заключается в следующим. Позицией 1 обозначено здание сит; 2 резервуар-среднитель-активатор; 3 отстойники первой ступени; 4 отстойники второй ступени; 5 ввод флокулянта; 6 - аэротенки; 7 вторичные отстойники; 8 отвод стоков на дополнительную очистку. The inventive method is illustrated in the drawing and consists in the following. Position 1 denotes the building sieves; 2 reservoir-mediator-activator; 3 sedimentation tanks of the first stage; 4 sedimentation tanks of the second stage; 5 input flocculant; 6 - aeration tanks; 7 secondary sedimentation tanks; 8 drainage for additional treatment.

Сточная жидкость, поступающая из производственных цехов свинокомплексов и содержащая 1/6-1/8 часть жидких выделений животных, освобождается от навоза на ситах 1 и направляется в резервуар-среднитель-активатор 2. Объем резервуара рассчитывается на двухсуточное пребывание сточной жидкости. Перед запуском его в эксплуатацию в нем культивируются микроорганизмы вида Васillus Pasteurii и Sporosarzina ureae, относящиеся к уробактериям. Культивирование производится в течение 7-10 суток при температуре сточной жидкости 25-20^oC. При этом подачу стоков в резервуар временно прекращают. При снижении или повышении температуры стоков, находящихся в резервуаре, продолжительность культивирования микроорганизмов увеличивается или сокращается в 2-2,5 раза на каждые 10^oC.Wastewater coming from the production halls of the pig farms and containing 1 / 6-1 / 8 of the liquid part of the animals is freed from manure on sieves 1 and sent to the reservoir-mediator-activator 2. The volume of the tank is calculated for a two-day stay of waste fluid. Before putting it into operation, microorganisms of the species Vasillus Pasteurii and Sporosarzina ureae, belonging to urobacteria, are cultivated in it. Cultivation is carried out for 7-10 days at a temperature of the effluent 25-20 ^o C. At the same time, the flow of wastewater into the tank is temporarily stopped. With a decrease or increase in temperature of effluents in the tank, the duration of cultivation of microorganisms increases or decreases by 2-2.5 times for every 10 ^o C.

Уробактерии являются факультативными аэробами, поэтому в период культивирования сточную жидкость необходимо периодически перемешивать. Продолжительность перемешивания 2-4 часа в сутки. Urobacteria are optional aerobes, therefore, during the cultivation period, the waste fluid must be periodically mixed. The duration of mixing is 2-4 hours per day.

При культивировании необходимо избегать попадания в резервур прямых солнечных лучей, производящих на уробактерии бактерицидный эффект. During cultivation, it is necessary to avoid direct sunlight, which produces a bactericidal effect on urobacteria, in the reservoir.

Находящаяся в сточной жидкости в больших количествах мочевина, мочевая и гиппуровая кислоты гидролизуются уробактериями под действием фермента уреазы до двуокиси водорода, воды и аммиака. Гидролиз сопровождается повышением рН, абсолютное значение которого зависит от процентного содержания в стоках жидких выделений, кормов, производственных стоков других подразделений синокомплексов (котельной, водозабора, комбикормового завода и др.). Так, в производственных стоках большей части свинокомплексов, содержащих 1/6-1/8 часть жидких выделений животных, рH возрастает с 5-6 до 9-10. Urea, uric and hippuric acids in large quantities are hydrolyzed by urobacteria under the action of the urease enzyme to hydrogen dioxide, water and ammonia. Hydrolysis is accompanied by an increase in pH, the absolute value of which depends on the percentage of effluents in the effluent, feed, production effluents of other units of the synocomplexes (boiler house, water intake, feed mill, etc.). So, in the production runoffs of most pig farms containing 1 / 6-1 / 8 of the liquid part of animals, pH increases from 5-6 to 9-10.

При этих значениях рН раствор (сточная жидкость) теряет устойчивость и находящиеся в нем ионы Mg²⁺, PO $\binom{3-}{4}$ образуют соль MgHPO₄•3H₂O, которая является промежуточным соединением. В растворе, пересыщенном ионами NH⁺, эта соль преобразуется в двуосновную MgNH₄PO₄•6H₂O. Ортофосфат магния-аммония составляет основу твердых отложений, образующихся в системах канализации свинокомплексов. На ее долю приходится в зависимости от места образования от 80 до 100%
Из резервуара-усреднителя-активатора сточная жидкость, содержащая частицы кормов, твердых выделений животных, а также кристаллы соли MgNH₄PO₄•6H₂O разной гидравлической крупности, подаются в отстойники первой ступени 3, где она находится в течение 1,5-2 часов. В этих отстойниках задерживается 60-65% образовавшихся в резервуаре кристаллов MgNH₄PO₄•6H₂O, имеющих гидравлическую крупность от 0,4 до 0,95 мм/с. Оставшаяся часть выносится в отстойники второй ступени 4, в которых сточная жидкость также находится 1,5-2 часа.At these pH values, the solution (waste fluid) loses stability and the Mg ²⁺ , PO ions in it $\binom{3-}{4}$ form the salt MgHPO ₄ • 3H ₂ O, which is an intermediate compound. In a solution supersaturated with NH ⁺ ions, this salt is converted into dibasic MgNH ₄ PO ₄ • 6H ₂ O. Magnesium-ammonium orthophosphate forms the basis of solid deposits formed in the sewage systems of pig farms. It accounts for 80 to 100% depending on the place of education.
From the reservoir-activator-activator, the wastewater containing particles of feed, solid animal excreta, as well as salt crystals of MgNH ₄ PO ₄ • 6H ₂ O of different hydraulic sizes, are fed into the settlers of the first stage 3, where it is located for 1.5-2 hours. In these sumps, 60-65% of MgNH ₄ PO ₄ • 6H ₂ O crystals formed in the reservoir are retained, having hydraulic fineness from 0.4 to 0.95 mm / s. The remainder is discharged into the second stage sedimentation tanks 4, in which the waste fluid is also 1.5-2 hours.

Для повышения эффективности извлечения кристаллов соли MgNH₄PO₄•6H₂O перед отстойниками второй ступени вводят флокулянт ВПК-402 в количестве 0,25% от общей массы твердых частиц, находящихся в сточной жидкости. Введение флокулянта позволяет повысить эффект осветления до 80-90% и задержат в отстойнике частицы с гидравлической крупностью 0,1-0,4 мм/с.To increase the efficiency of extraction of crystals of MgNH ₄ PO ₄ • 6H ₂ O salt, a VPK-402 flocculant is introduced in front of the second stage sedimentation tanks in an amount of 0.25% of the total mass of solid particles in the waste fluid. The introduction of a flocculant can increase the clarification effect up to 80-90% and delay particles with a hydraulic particle size of 0.1-0.4 mm / s in the sump.

Сточная жидкость, освобожденная от крупных и мелких кристаллов, направляется в аэротенки 6 на биологическую очистку. В результате интенсивной аэрации происходит отдувка аммиака и снижение рН. Sewage, freed from large and small crystals, is sent to aeration tanks 6 for biological treatment. As a result of intensive aeration, ammonia is blown off and the pH decreases.

Если производственные стоки свинокомплекса подвергаются двухступенной биологической очистке, то на второй ступени их не следует смешивать с хозяйственно-фекальными стоками, так как при соотношении производственных стоков с хозяйственно-фекальными, равном 1:50 и менее, будут вновь провоцироваться процессы кристаллизации соли MgNH₄PO₄•6H₂O.If the production wastewater of a pig complex undergoes two-stage biological treatment, then at the second stage they should not be mixed with household-fecal wastewater, since if the ratio of production and household-fecal wastewater is 1:50 or less, crystallization of the MgNH ₄ PO salt will again be provoked. ₄ • 6H ₂ O.

Сущностью изобретения является исключение процессов образования твердых отложений в трубах, арматуре, оборудовании за счет подщелачивания сточной жидкости. The essence of the invention is the elimination of the processes of formation of solid deposits in pipes, fittings, equipment due to the alkalization of wastewater.

Существенность изобретения заключается в том, что подщелачивание сточной жидкости осуществляют культивированными микроорганизмами (уробактериями). The materiality of the invention lies in the fact that alkalization of the effluent is carried out with cultured microorganisms (urobacteria).

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает высокий эффект очистки благодаря: повышению рН сточной жидкости культивированными микроорганизмами, осуществляющими аммиачное брожение; снижению концентрации ионов, входящих в состав нерастворимых и труднорастворимых соединений, образующихся в резервуаре-усреднителе-активаторе. The use of the present invention provides a high cleaning effect due to: increasing the pH of the waste fluid by cultured microorganisms that carry out ammonia fermentation; reducing the concentration of ions that are part of the insoluble and sparingly soluble compounds formed in the reservoir-averager-activator.

Заявляемый способ апробирован в лабораторных условиях. The inventive method is tested in laboratory conditions.

Claims

A method of treating wastewater of livestock complexes, including at the stage of mechanical wastewater treatment, removing phosphorus and nitrogen by increasing the pH of the medium, characterized in that they increase the pH of the medium to 9 10 by cultivating Bacillus pasteurii and Sporos ureae for 7 10 days at 20 25 ^o C on nutrient a wastewater substrate in which 1/6 1/8 of the volume of liquid secretions of animals is by volume.