Способы очистки и обеззараживания навоза и сточных вод
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Необеззараженный навоз может являться опасным фактором передачи возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний. При попадании в водоем зараженный навоз может быть разносчиком инфекций и инвазий на далеко расположенных территориях.

При возникновении инфекционных заболеваний навоз должен быть обез­заражен физическим, химическим или биологическим методами.

Физические методы обеззараживания навоза. К ним относят тепловой метод, ионизирующее и ультрафиолетовое облучение, элек­трогидравлический эффект и др.

Тепловой метод. Применяют его для обеззараживания бесподстилочного жидкого навоза или сточных вод и осуществляют с помощью огневых уста­новок с погруженными в жидкость горелками и перегретым водяным паром. Этот метод используют для обеззараживания сточных вод ветеринарных учреждений, предприятий биологической промышленности. Сточные воды собирают в резервуары большой емко­сти и прогревают до 130 °С в течение 30 мин паром, который вводят в жид­кую массу под давлением 0,2 МПа.

Ионизирующее облучение жидкой фракции навоза эффективно при раз­личных инфекционных и инвазионных болезнях. Жидкую фракцию свиного навоза облучают и используют для поли­ва сельскохозяйственных угодий, рециркуляции, повышается его ценность как удобрения.

Электрогидравлический эффект. Сущность этого метода обеззараживания навоза состоит в том, что инфицированную фракцию жидкого навоза помеща­ют в специальную камеру, в которой создается высоковольтный заряд, в результате жидкость в камере подвергается сверхвысокому давлению, ультра­звуковому, ультрафиолетовому и другим физико-химическим воздействиям.

Биологические методы. Естественные способы основаны на биологических процессах, протекающих в естественных условиях – в отстойниках-накопителях, биологических прудах, почве, компостирование.

В отстойниках накопленный навоз выдерживается 4 месяца летом и 8 месяцев зимой. Жидкий свиной навоз – до 12 месяцев. Для зон с низкими температурами, где патогенные микроорганизмы выживают значительно дольше указанных сроков, такой метод обеззараживания неприемлем.

В биологических прудах навоз самоочищается за счет развития зеленых водорослей, аэрации воздухом, температуры, солнечной радиации, движения воды. В таких условиях процесс очистки может происходить за одну неделю.

Процесс очистки жидкой фракции навоза и сточных вод в них складывается из следующих этапов: механического осаждения, биофлотокоагуляции, аэробного окисления, анаэробного распада, метанового брожения, фотосинтеза и других. Различают пруды анаэробные, аэробные и факультативно анаэробные пруды.

К анаэробным относятся пруды, у которых БПК (биологическое потребление кислорода) 330-550 кг/га в сутки. Во время очистки в таких прудах значение БПК снижается на 50-70%. На глубине 2,5 м и более анаэробные условия создаются в природных слоях воды, когда в поверхностных слоях воды имеется избыток кислорода. В анаэробных прудах очистка сточных вод идет в основном за счет процессов метанового брожения. При этом водоросли и микрофауна отсутствуют, образуется большое количество дурнопахнущих газов.

Время пребывания сточной воды в этих прудах 30…50 суток. Сточные воды на выходе из анаэробных прудов требуют доочистки в аэробных прудах, т.к. они характеризуются высокими показателями БПК.

Аэробные пруды – это сооружения, в воде которых высокая концентрация кислорода поддерживается за счет искусственной аэрации. Эти пруды рассчитаны на кратковременное пребывание сточных вод (1-3 суток). В аэрируемых прудах достигается высокая степень очистки сточных вод не только от органических, но и бактериальных загрязнений.

Более успешно для очистки сточных вод используются факультативно аэробные, или аэробно-анаэробные пруды. В поверхностных слоях таких прудов интенсивно протекает фотосинтез, и вода перенасыщается кислородом. В придонных слоях глубоких прудов он отсутствует, идет метановое брожение и восстановление сульфатов. Поступление кислорода в аэробно-анаэробные пруды из атмосферы незначительно.

Основная роль в очистке сточных вод в таких прудах принадлежит водорослям и различным бактериям. Кроме этого в прудах обитают простейшие черви, рачки, коловратки, насекомые и т.п.

Достаточно широко используется для очистки сточных вод ее фильтрация через почву. Сущность его состоит в том, что сложные органические вещества, содержащиеся в навозных стоках, превращаются в более простые химические соединения (сульфаты, фосфаты, окись углерода, нитраты и др.). Одновременно навозные стоки освобождаются от патогенных микроорганизмов, вирусов и яиц гельминтов. В процессах очистки сточных вод на полях фильтрации большая роль принадлежит бактериям и почвенным грибам. Особое значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые выполняют функцию «консервирования» кислорода.

На полях орошения очистке сточных вод способствуют и высшие растения. Они удаляют из почвы биогенные элементы, усваивают соли аммония. Корни растений улучшают структуру и аэрацию почвы. В результате антагонизма бактерий погибает значительное количество бактерий кишечной группы и в большей мере сохраняется сапрофитная микрофлора, которая также способствует процессам минерализации органических веществ. Эффективность очистки навозных стоков зависит от фильтрационной способности почвы. Поэтому поля фильтрации следует располагать на песчаных и супесчаных почвах.

Поля орошения и фильтрации представляют повышенную опасность, как в санитарном, так и в эпидемическом отношении, особенно в зимнее время, когда замедлены или прекращены все биологические и химические процессы. В этот период поля работают как накопители, задерживая в почве сточные воды всместе с находящимися в них полезными веществами. Такие поля должны использоваться в теплое время года.

При компостировании жидкий навоз добавляют в торфокомпосты. На 1 тонну навоза берут 750 кг торфа и 20 кг фосфорной муки. В буртах компосты выдерживаются до полного созревания.

Искусственные способы обеззараживания навоза основаны на процессах, происходящих в искусственно создаваемых условиях: в аэротенках, окислительных траншеях, метантенках.

Аэротенки – это бетонные сооружения, где происходит биологическая очистка. Время аэрации составляет 57 часов. Органическая часть навоза разлагается под влиянием аэробных микроорганизмов, которые представляют собой активный ил. Затем сточные воды подаются в отстойники, где находятся 4-5 ч. Активный ил собирается и вывозится на поля в качестве удобрения. Осветленная часть сточных вод проверяется на степень загрязнения, хлорируется и спускается в водоемы или подается на поля орошения.

За рубежом на небольших свиноводческих фермах устраивают окислительные траншеи. Под щелевым полом помещения оборудуют траншею глубиной 0,6-0,9 м, шириной 1,5-3 м и длиной 20-30 м. В ней монтируют аэратор и вентиляционное устройство для отвода газов. Аэратор насыщает массу кислородом, который разрушает до 50 % органических веществ. Жидкий навоз для биологической очистки поступает в лагуну, а после очистки вносится на поля.

Метантенки – это искусственные сооружения объемом 3250 м3. Метантнки предназначены для сбраживания осадка. В зависимости от температуры, при окторой происходит сбраживание, различают два вида процесса: мезофильное сбраживание (при нагревании смеси до 30…35 0С) и термофильное сбраживание (при нагревании до 50…55 0С). При мезофильном процессе для подогрева используют газ, полученный во время сбраживания, но при этом погибает только 50…80 % яиц гельминтов. При термофильном процессе для подогрева требуется топливо, и при этом происходит полная дегельминтизация осадка.

Выход газов при сбраживании в метантенках обуславливается распадом жиров, белков и углеводов. Образуемый газ состоит из 60…67% метана, 30…33% углекислого газа, 1…2% водорода, 0,5% азота. Газ используют в качестве топлива для энергетических нужд канализационных станций: обогрева метантенков и отопления зданий очистной станции и окружающих поселков (при этом применяются котлы с газовыми горлками); в качестве топлива для автомашин и бытового газоснабжения населения (используют наполненные газом баллоны).

Отработанная биомасса используется в качестве экологически чистого удобрения.

Химические методы обеззараживания навоза. Обработка формальдегидом является одним из наиболее эффективных методов обеззараживания жидкой фракции навоза. В собранную в резервуа­ры при помощи дозирующих устройств, в нее вводят 40%-й раствор фор­мальдегида (формалина) из расчета 1 л препарата на 1 м3 жидкой фракции навоза. Массу периодически гомогенизируют (перемешивают) в течение 3 ч и выдерживают сутки. В случае проявления острозаразных болезней дозу формалина увеличивают до 10-12 л на 1 м3 жидкой фракции навоза, гомоге­низируют в течение 6 ч и выдерживают 3 суток. При использовании фор­мальдегида достигается нейтрализация вредно и дурно пахнущих веществ.

Хлорирование. Как правило, жидкую фракцию навоза обеззараживают этим методом (газообразным хлором или хлорной известью) перед сбросом в естественные водоемы. Дозу активного хлора устанавливают в каждом от­дельном случае в зависимости от степени очистки сточной жидкости и от количества взвешенных веществ. Обычно она бывает не выше 15 мг на 1 л. Контакт активного хлора со стоком не менее 2 ч. Хлорированные стоки животноводческих комплексов могут быть исполь­зованы для рециркуляции с последующим орошением сельскохозяйствен­ных угодий.

Озонирование. Озон — сильный окислитель и дезинфектор. Используют его для обеззараживания жидкой фракции навоза. Однако высокая его стои­мость не дает возможности широко внедрить этот метод в производство.

Химические методы обеззараживания навоза достаточно дорогостоящи, потому экономически невыгодны.

 

Уборка помета

Помет как продукт обмена выделяется из организма пти­цы в виде смеси мочи и кала. Влажность свежего помета кур и индеек составляет 75-76 %, уток и гусей — 83...85 %; под­стилочный помет имеет влажность не более 50 %.

Помет используется как органическое удобрение. Его вывозят на поля, частично складируют в специальных хранилищах или приготавливают компосты в смеси с торфом, навозом, лигнином, древесной корой и другими наполнителями. Перерабатывают также в сухое вещество методом термической обработки на барабанных сушильных установках.

Помет используется не только как высокоэффективное удобрение, но и как кормовая добавка.

Чтобы превратить сырой по­мет в тот или иной полезный продукт, его необходимо подвергнуть дополнительной обработке — высушиванию, обеззараживанию, механической обработке и упаковке.

Канатно-скребковые установки с электроприводом — одинарные и спаренные применяют для уборки помета при напольном содержании кур-несушек и ремонтного молодняка на глубокой подстилке. С этой целью в птич­нике делаются пометные каналы, закрываемые сверху планчатым настилом. Система уборки помета показана схематически в плане на рисунке …

 

Рис. 61. План птичника с канатно-скребковой установкой для уборки помета: 1 - пометный канал; 2 и 7 - скребковые тележки; 3 - приводная станция; 4 - тяговый канат; 5 - поперечный транспортер; 6 - наклонный транспортер.

 

К каждой из двух скребковых тележек 2 и 7 подвешено два скребка. Тележки перемещаются под план­чатыми настилами челночно, т. е. в то время как скребки одной тележки сгребают помет, другая движется в обрат­ном направлении, совершая холостой ход. Сгребаемый скребками помет подается в поперечный канал и оттуда удаляется цепным скребковым транспортером ТСН-3,0Б — сначала его го­ризонтальной, затем наклонной частью. Под наклонным транспортером, снаружи птичника, устанавливают при­цепную тракторную тележку, куда и поступает помет.

Оборудование типа МПС для уборки помета более со­вершенное. Оно выпускается под марками МПС-1М; 2М; ЗМ; 4М; 6М. Корпус скребкового механизма установлен не на колесах, а на полозьях и перемещается непосредственно по бетонному дну кана­ла. Это упрощает и удешевляет устройство пометного канала, делает ненужным устройство направляющих для колес скребковой тележки, увеличивает надежность скребковой установки в целом. По сравнению с предыдущей конструкцией в установ­ках типа МПС удельные капитальные вложения сниже­ны на 1,61%, прямые затраты— 1,95%, расход электро­энергии—на 31,5%.

Погрузчики и прицепы. Для периодической уборке из птичников использованной подстилки и погрузки ее в транспортные средства применяют малогабаритные по­грузчики, а для перевозки подстилки и помета — автосамосвалы и тракторные прицепы 1-ПТС-2Н, 2-ПТС-4М-785А и др. Птичники обычно выполняют с до­статочной высотой потолка или совмещенной крышей и снабжают воротами для въезда транспорта. При малой высоте помещения под­стилку выгребают с помощью тракторных навесных ору­дий из птичника через ворота, расположенные в торце здания, а затем снаружи погружают погрузчиками в транспортные средства.

Погрузчик ковшовый НПК-30 применяют для выгрузки помета и навоза влажностью 70...93% из пометосборника и погрузки его в транспортные средства или устройства для переработки. При работе погрузчика ковши захватывают помет из пометосборника и перемещают его вверх. Затем ковши опрокидываются, и помет попада­ет в направляющий лоток и далее в транспортную машину.

Установка для выгрузки жидкого и полужидкого помета УВН-800 предназначена для погрузки жидкого и полужидко­го помета в транспортные средства из открытых и закрытых (подвальных) пометохранилищ.

Многоскребковые штанговые транспортеры используются при содер­жании промышленного стада кур или ремонтного молод­няка без подстилки на планчатом настиле. Весь суточный выход помета из-под настила ежедневно сгребается с помощью трех штанговых транспортеров и подается на поперечный транспортер. Последний погру­жает помет в ковш скипового подъемника, который по­дает его в кузов транспортных средств.

Отказ от применения подстилки позволил обеспечить в птичнике оптимальный воздушный режим и улучшить ветеринарно-санитарные условия содержания птицы.

При многоярусном клеточном содержании птицы необходимо поддерживать поточный принцип уборки помета. С этой целью ис­пользуют три следующие возможности.

1. Применяют многоскребковые штанговые транспор­теры, которые по своему принципу обес­печивают поточный режим уборки.

Помет от обоих торцов сме­щается к середине зала, где сделан сброс на поперечный общецеховой транспортер, убирающий помет из птичника.

2. Делают промежуточные поперечные сбросы помета с верхних ярусов в пометный канал, устроенный в полу птичника.

3. Делают промежуточные продольные сбросы помета через проем, устроенный по всей длине батареи. При этом совершенно не накапливается по­мет перед скребком — он сбрасывается в проем тут же, в ходе уборки. Такая установка работает по принципу малоемкостного или даже прямоточного устройства, в ко­тором потоки подачи и расхода помета равны между собой. Вместе с тем устройство продольного сброса на всей длине батареи отнимает полезную пло­щадь птичника и уменьшает его вместимость примерно на 7—10%.

На принципе продольного сброса построены все ступенчатые ком­пактные батареи.

 

Переработка помета

При регулярной уборке необходимо своевременно отво­зить от птичников скапливающийся помет, оборудовать для него места хранения или строить специальные пометохранилища, где было бы возможно накопить и подгото­вить в качестве удобрений достаточные количества помета (сырой, невыдержанный помет непригоден для использования в качестве удобрений). При такой несо­вершенной технологии затрачивается много труда и средств, в значительной мере теряются ценные качества помета. В период дождей и холодов работы по вывозке помета затруднены.

Обычно при открытом хранении помета и выполнении погрузочно-разгрузочных работ загрязняется окружаю­щая среда, распространяются неприятные запахи, увели­чивается опасность внесения инфекции в птичники. Поэтому в некоторых хозяйствах хранение и подсушивание помета производится непосредственно в птицеводческом помещении. Это освобождает хозяйство от затрат на сооружение и эксплу­атацию пометохранилищ, содержание транспорта и постоянных рабочих для перевозки и перегрузки помета.

Пометные короба и пометосборники. В птичниках с напольным содержанием кур-несушек и выращиванием ремонтного молодняка используются вместительные пометные короба, под ко­торыми помет подсушивается и накапливается в течение 8-12 месяцев. Подготовленный для внесения в почву, вы­держанный помет вывозится в удобное для хозяйства вре­мя, согласованное как с технологией содержания птицы (обычно при смене партий и замене подстилки), так и с агротехническими сроками.

Птичники с глубоким пометосборником при сравни­тельно небольших капитальных вложениях позволяют на протяжении длительного периода (от одного года до 7-10 лет) хранить помет и освобождают от работ по его ежедневной уборке.

При клеточном содержании птицы для лучшей сушки помета в пространстве под клетка­ми подвешивают ряд вентиляторов, создающих в пометосборнике непрерывную циркуляцию воздуха. Влажность помета в верхних слоях составляет 54-56%, а в глубине он сухой, пылеобразный с влажностью 13-14,5%. После удаления птицы верхние слои помета бы­стро высыхают: в течение недели влажность снижается до 27-28%.

При тепловой сушке помета нет необходимости в устройстве пометохранилищ или глубоких пометосборников. Если помет предна­значен для приготовления кормовых добавок, то он должен быть высу­шен не позднее чем через 48 ч после его выделения птицей.

Су­хой помет используется, главным образом как органиче­ское удобрение.

Тепловая сушка помета дает следующие преимуще­ства.

1. Приготавливаются высокоэффективные удобрения или кормовые добавки, составляющие заметную долю в рационе животных. Сухой помет получается с высоким содержанием питательных веществ.

2. Получаемый обезвоженный продукт в виде гранул или сухой крошки легко хранить и транспортировать. В течение двух лет хранения сухой помет не изменяет своего состава и качества. Его масса в 4-5 раз меньше исходного сырого помета. Влажность сухого помета не должна превышать 10-14%.

3. В удобрении сохраняется азот. Так, при хранении сырого помета из него в течение 3-4 месяцев теряется до 50-60% азота. При сушке потери азота составляют все­го 4-6%.

4. В помете полностью уничтожается патогенная микрофлора, яйца гельминтов, семена сорняков.

5. Резко уменьшается загрязнение окружающей территории, воздушного бассейна и воды, что наблюдается при накоплении больших масс сырого помета.

Сушат по­мет во вращающихся барабанных сушильных установках (рис. 62).

Рис. 62. Схема технологического процесса тепловой сушки помета:

1 - лоток загрузчика; 2 и 9 - транспортеры; 3 и 15 - заслонки; 4, 12 и 14 -циклоны; 5 - шнек-смеситель; 6 – пневмотранспортер; 7 - теплогенератор; 8 - сушильный барабан; 10 - сортировка; 12 - крошитель; 13-вентилятор; 16 - пневмосортировка; 17 -

шнек; 18- мешки.

К сушильной установке помет от птични­ков подается мобильными транспортными средствами или стационарным магистральным транспортером. Здесь он поступает на лоток 1 загрузчика. Лоток с помощью ги­дропривода поднимается, и помет подается на транспор­тер 2, снабженный регулирующей заслонкой 3. Она регулирует толщину слоя. Сырая пометная масса смеши­вается в шнеке-смесителе 5 с высушенной пылью, после чего смесь транспортером 6 подается в сушильный барабан 8. Сюда же от теплогене­ратора 7 поступают горячие топочные газы (на начальном этапе на сырой помет действуют газы температурой 500-600 0С; на втором, более продолжительном этапе сушка продолжается при температуре 250-300 0С; на конечном этапе температура газов снижает­ся до 150-200 0С и происходит стерилизация высушен­ного помета; на выходе продукт имеет температуру 80-90 0С). В барабане высушиваемая масса переме­шивается и теряет влагу. Получается сухой продукт.

Высокотемпературная сушка сырого помета очень энергоемкий процесс. Необходимость использования жидкого топлива создает экономические трудности. Поэтому разрабо­тана система двухступенчатой сушки.

Свежий помет предварительно подсушивают непосредственно в птични­ке от влажности 70-75% до 28-35% (этап предвари­тельного обезвоживания). Для этой цели в пометном пространстве устанавли­вают циркуляционные вентиляторы и специальные боро­ны-ворошилки. Относительно сухой воздух птичника под­сушивает помет. При этом первоначальная масса сокра­щается в 2,3-2,8 раза, и такой помет удобно транспор­тировать. В дальнейшем он удаляется из помещения и исполь­зуется как удобрение или направляется в сушилку для досушки до влажности 10-14% (этап теплового обезвоживания).

Полная сушка помета до влажности 10% непосредст­венно в птичнике. Вдоль одной из продольных стен здания сделан коридор шириной 1,8 м, в котором на всей его длине смонтирован ленточ­ный транспортер для сушки помета. Из-под клеточных батарей помет удаляется канатно-скребковыми установ­ками и в торце птичника подается на поперечный транспортер, который, в свою очередь, перегружает его на ленточный транспортер для сушки. В одном конце коридор установлены вытяжные вентиляторы, в другом — теплогенератор.

Нагретый воздух создает необходимый микроклимат в помещении для птицы и одновременно используется для сушки помета. На ленте транспортера помет находится в течение 24 ч, после достижения конечной влажности его выгружают из птичника в транспортные средства.

При таком комбинированном использовании теплогенератора для создания оптимального микроклимата в птичнике и для сушки помета заметно улучшаются экономические показатели процесса сушки.

 

Дата: 2018-12-21, просмотров: 279.