Введение к работе
Актуальность темы. В сельскохозяйственном производстве для
повышения эффективности использования земельных угодий необходимо широкое вовлечение в производство органических отходов при обеспечении условий их экологически безопасной утилизации в рамках безотходных технологий промышленного типа.
йлесте с тем расширение производства животноводческой продукции на промышленной основе, сопровождающееся вводом в эксплуатацию все большего числа крупных комплексов и ферм, вызывает серьезные проблемы, связанные как с удалением, так и с переработкой огромных масс жидких стоков.
В настоящее время на свиноводческих комплексах по выращиванию и откорму 54 и 108 тыс. голов в год (типовые проекты 802-142 и 802-143) широко применяется технология комбинированной обработки жидких стоков, предложенная итальянской фирмой дки-Э-Дки. Технология предусматривает разделение исходных стоков на твердую и жидкую фазы. Твердая фаза используется в качестве органического удобрения , а жидкая фаза обрабатывается в аэротенках и используется для удобрительно-оросительного полива кормовых культур.
К недостаткам технологии следует отнести большой объем избыточного активного ила, составляющего 10$ от общего объема обрабатываемых стоков.
Так на свинокомплексе по выращиванию и откорму 24 тыс. голов
в год ежедневно образуется до 100 иг избыточного активного ила, который собирается и хранится в течение длительного времени на иловых площадках (до I года), а его немедленная утилизация невозможна из-за содержания в нем большого количества патогенных микроорганизмов. Характеристики активного ила приведены в таблице.
4.
Влажность % 99 Азот общий, г/л 2,1
Зольность -ус 19,2 БПК, г/л 54,5
рН 6,3 Коли-титр, шт/ыл 1x10
Для. хранения активного ила в течение длительного периода времени требуются большие объемы очистных сооружений.
для переработки избыточного активного ила возможно применение следующих методов: осаждение, фильтрование, флотация и термическая сушка. В условиях острого дефицита энергетических ресурсов широкое применение перечисленных методов, за исключением гравитационного осаждения, в силу их высокой энергоемкости не получило распространения. Б свою очередь в силу низкой способности активного ила к влагоотдаче его уплотнение методом гравитационного осаждения неэффективно.
Одним из путей решения этой проблемы является анаэробная переработка активного ила, которая позволяет предотвратить загрязнение почвы, воздушного и водного бассейнов, интенсифицировать процесс утилизации, а также получить продукты переработки в виде стабилизированного ила с улучшенными седиментационными свойствами.
Однако до настоящего времени этим вопросам уделялось мало внимания, в связи с чем данный вопрос мало изучен, недостаточно обоснованы или совсем отсутствуют результаты исследований в этом направлении, нет рекомендаций по выбору способа анаэробной переработки избыточного активного ила и устройства для его реализации. Не определены основные технологические параметры и их влияние на процесс переработки.
Поэтому вопрос разработки эффективных технологических линий по анаэробной переработке избыточного активного ила, получаемого
5.
после аэрации жидких животноводческих стоков, является актуальным.
Данная работа выполнена в соответствии с тематическим планом-~" ВИЭСХ, раздел 8.2 "Разработать рекомендации по реконструкции очистных сооружений крупных животноводческих комплексов".
Цель настоящей работы - разработка технологии и технического устройства для анаэробной переработки активного ила и определение его эффективности.
Объект исследования. Исследования проводились на лабораторных и опытных образцах установок с рабочим объемом метантенка от 0,5 до 3,5 м на активном иле сточных вод свиноводческих комплексов.
Методика исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе общих положений проведения научно-исследовательских работ с использованием стандартных методик и методических указаний. Результаты исследований обработаны с помощью методов математической статистики с применением вычислительной техники.
Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность применения технологии анаэробной переработки активного ила с одновременным разделением на иловую воду и уплотненную фазу.
Получены зависимости для определения степени распада органического вещества активного ила и выходные параметры (массы и влажности) его сброженной уплотненной фазы при изменении дозы суточной загрузки и соотношения параметров установки для анаэробной переработки активного ила.
Разработана методика инженерного расчета установки для анаэробной переработки активного ила и рекомендации по определению режимов ее эксплуатации.
6.
Практическая ценность. На основании результатов исследований был предложен способ и техническое устройство для анаэробной переработки активного ила в непрерывном режиме с разделением на фазы.
Разработанная методика инженерного расчета позволяет рассчитать основные технологические и режимные параметры установки для анаэробной переработки активного ила.
Реализация результатов исследований. По результатам исследований разработаны предложения по переработке активного ила на очистных сооружениях экспериментального хозяйства "Клёново-Чего-даево" Подольского района Московской области.
Полученные материалы были переданы в НПО "КТИСМ" г.Запорожье для производства установок по сбраживанию активного ила объемом 20 м , изготовлен опытный образец.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на координационном совещании "Экологические проблемы утилизации животноводческих стоков на фермах и комплексах", Москва, общество "Знание" 20.02.1993 г.; на научно-производственной конференции во ВНШВСГЭ по итогам выполнения НИР за I99I-I992 гг. по Российской НТП фундаментальных и прикладных исследований "Интегрированная защита животных", Москва, 6.04.1993 г.
Публикация результатов исследований, основное содержание диссертации опубликовано в 7 работах, в т.ч. в 4-х изобретениях по переработке активного ила.
Структура и объем работы, диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (134 наименования) и приложений. Изложена на 197 страницах машинописного текста, включает 59 рисунков и графиков и 14 таблиц.
7.
