Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик с помощью адаптированного комплекса микроводорослей, высшей водной растительности, зоопланктона и рыбы

Международная патентная классификация:       A01K C02F

Патент на изобретение №:      2140735

Автор:      Субботина Ю.М., Смирнова И.Р., Виноградов В.Н., Мазур А.В., Чистова Л.С., Лесина Т.Н.

Патентообладатель:      Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства

Дата публикации:      10 Ноября, 1999

Начало действия патента:      13 Января, 1998

Адрес для переписки:      142460, Московская обл.Ногинский р-н, пос.им.Воровского ВНИИР Директору

Изображения

Изобретение относится к очистке сточных вод и рыбоводству. Способ предусматривает прохождение сточной жидкости через водорослевые пруды, в которые вносят адаптированный альгологический комплекс из диатомовых зеленых и протококковых водорослей при контактном режиме работы. Затем очищают жидкость в рачковых прудах, которые инокулируют культурой Daphnia magna. После 30 - 40 дней биологической очистки сточные воды используют для выращивания рыбопосадочного материала. Для этого производят одновременное зарыбление прудов трехдневной личинкой карпа с плотностью посадки 30 - 40 тыс.шт/га или карпо-карася не более 30 тыс.шт/га и растительноядных рыб - 10 тыс.шт/га. Сточная жидкость проходит через ботаническую площадку с высшей водной растительностью, размещенную между рачковыми и рыбоводными прудами. Изобретение позволит повысить эффективность процесса очистки сточных вод, снизить затраты на очистку стоков и кормление рыбы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл. , , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к способам очистки сточных вод животноводческих комплексов и может быть использовано для очистки жидких стоков свинокомплексов, ферм и птицефабрик.

Известны способы очистки навозных стоков, предусматривающие механическую и биологическую очистку в пруду-накопителе, водорослевых прудах микроводорослями (А.с. СССР N 1182007, C 02 F 3/32), рачковых прудах с помощью зоопланктона (А.с. СССР N 1419981, C 02 F 3/32), ботанической площадкой с высшей водной растительностью (А. с. СССР N 1837050, C 02 F 3/32). Эти способы не используют образующуюся высокую биомассу водорослей, зоопланктона, бентоса из-за трудоемкости их механического отделения, а большое накопление биомассы микроводорослей и зоопланктона вызывает вторичное загрязнение водоемов, и не получают дополнительного ценного белкового продукта - рыбы.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки навозных стоков, осуществляющий механическое осветление с последующей очисткой в водорослевом, рачковом, рыбоводном и чистой воды прудах (А. с. СССР N 1824380, C 02 F 3/32, A 01 K 61/00), где после очистки в рачковом пруду стоки разделяют на поток биомассы рачков и поток фильтрата, последний обрабатывают в водорослевом пруду 2 ступени, смешивают с потоком биомассы рачков, а смесь выдерживают 1 - 2 сутки перед подачей в рыбоводный пруд.

Однако известный способ имеет следующие недостатки: значительная продолжительность биологической очистки в водорослевых и рачковых прудах - 50 и 60 суток соответственно, трудоемкость разделения потока ракообразных и потока фильтрата, использование водорослевых прудов I и II ступени.

Сущность изобретения состоит в том, что сточные воды животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик проходят через серию рыбоводно-биологических прудов, в водорослевые пруды вносится адаптированный альгологический комплекс из диатомовых, зеленых и протококковых водорослей при контактном режиме работы. Рачковые пруды инокулируют культурой Daphnia magna, после 30 - 40 дней биологической очистки сточные воды используют для выращивания рыбопосадочного материала в рыбоводном пруду. Зарыбление рыбоводного пруда происходит одновременно трехдневной личинкой карпа с плотностью посадки 30 - 40 тыс. шт/га или карпо-карася не более 30 тыс. шт/га и растительноядными рыбами 10 тыс. шт/га, при этом сточная жидкость проходит через ботаническую площадку с высшей водной растительностью, размещенную между рачковым и рыбоводными прудами.

Адаптированный альгологический комплекс из диатамовых, зеленых и проктококковых водорослей вносят в соотношении 1:3:1 из расчета 500 мг на 50 м3 стоков при глубине приду 50 - 60 см и контактном режиме 5 - 11 дней.

На чертеже показана схема замкнутой системы очистки свинокомплекса на 24 тыс. голов в рыбоводно-биологических прудах, где 1 - свинокомплекс, 2 - навозосборники, 3 - отстойники-накопители, 4 - насосная станция, 5 - площадка компостирования, 6 - площадка промывки щебня, 7 - пруды-накопители осветленных стоков, 8 - секционные водорослевые пруды, 9 - секционные рачковые пруды, 10 - распределительное устройство, 11 - ботаническая площадка с высшей водной растительностью, 12 - борозды с перемычками, 13 - рыбоводные пруды, 14 - пруд чистой воды, 15 - напорный трубопровод, 16 - задвижка.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сточные воды, пройдя отстаивание и механическую очистку 2 - 6 из прудов-накопителей 7, поступают в водорослевые пруды 8, где для ускорения биологический очистки вносят адаптированный альгологический комплекс из диатомовых, зеленых и протококковых водорослей. Из водорослевых прудов стоки, обогащенные фитопланктоном и частично растворенными органическими веществами поступают в рачковые пруды 9. В первый год эксплуатации рачковые пруды инокулируют культурой Daphnia magna. При наличии большой биомассы микороводорослей и массовых колоний рачков значительно возрастают скорость и эффективность очистки. С целью более глубокой доочистки сточных вод используют ботаническую площадку с высшей водной растительностью или многолетними травами 11. После перечисленных ступеней очистки вода, обогащенная микроводорослями и биогенами, используется для выращивания рыбы. За счет внесения адаптированного комплекса микроводорослей и инокуляции Daphnia magna при контактном режиме работы происходит значительное сокращение сроков очистки - до 30 - 40 дней. В рыбоводных прудах 13 выращивают карпа, карпо-карася, растительноядных рыб. Введение в экосистему пруда растительноядных стабилизирует гидрохимический режим, рыба, поедая микроводоросли и зоопланктон, наращивает свою биомассу, исключает вторичное загрязнение водоема, возникающее при отмирании водорослей и зоопланктона.

Пример 1. Сточные воды с ХПК 4160 мг O2/л и концентрацией бактерий E. colii в количестве 10-5 - 10-6 млн.мк.кл/г (по коли-титру) направляются последовательно в секционные водорослевые пруды. В первый год эксплуатации в каждый из девяти водорослевых прудов вносится адаптированный альгологический комплекс из диатомовых, зеленых и протококковых водорослей в соотношении 1: 3: 1, из расчета 500 мг на 50 м3 стоков. Водорослевые пруды по мере заполнения переводятся на контактный режим работы до полного обеззараживания воды от 5 до 11 дней, при глубине заполнения пруда на 50 - 60 см. Внесенный альгологический комплекс обладает более широким диапазоном воздействия на сточные воды, чем каждый из входящих в его состав видов водорослей. Водоросли активно используют биогенные вещества стоков, выделяя при этом кислород, который является основным стимулятором разрушения органического вещества.

В водорослевых прудах ХПК снижается до 800 - 400 мг O2/л, из водорослевых прудов стоки, обогащенные фитопланктоном, поступают в секционные рачковые пруды 9. В первый год эксплуатации рачковые пруды инокулируют культурой Daphnia magna. При наличии богатого питательного субстрата и массовых колоний рачков происходит дальнейшее расщепление органического вещества. Инокулированные рачки действуют как естественный бактериальный фильтр, уменьшая в несколько раз количество органического вещества и условно-патогенной и санитарно-показательной микрофлоры, коли-титр уменьшается с 10-3 до 10-2 млн.мк.кл/г, биомасса зоопланктона возрастает до 150 мг/л (табл. 1).

Для более глубокой очистки сточных вод используют ботаническую площадку с высшей водной растительностью (Рогоз узколистный и Тростник обыкновенный). Ботаническая площадка включает элементы почвенной очистки с использованием в качестве биофильтров высшей водной растительности. Водопочвенная среда благодаря высшей водной растительности обогащается кислородом, в ней происходит процесс окисления. Время контакта сточной жидкости с Тростником и Рогозом от 5 до 12 суток. При прохождении сточной жидкости через Тростник и Рогоз гидрохимические и бактериологические показатели снижаются: ХПК до 100 - 120 мг O2/л, коли-титр 10-1 млн.мк.кл/л (табл. 1). Далее очищенные и обеззараженные сточные воды с ботанической площадки поступают в рыбоводные пруды, где и происходит выращивание рыбопосадочного материала. Рыбоводные пруды 13 первоначально заполняют чистой водой из реки за 6 - 8 дней до посадки туда трехдневных личинок. Чистой водой пруды заливают на 2/3, а затем на протяжении дву-трех недель после посадки личинок заполняют их полностью биологически очищенными сточными водами, которые поступают в рыбоводные пруды по мере очистки из вышерасположенных биологических прудов и площадки с высшей водной растительностью. Зарыбление проводят в конце мая.

В рыбоводных прудах подращивают карпа или карпо-карася и растительноядных рыб: пестрого и белого толстолобика и их гибридов.

Согласно разработанной технологии предлагается следующая плотность посадки трехдневных личинок: карпа 30 - 40 тыс. шт/га или карпо-карася не более 30 тыс. шт/га и растительноядных 10 тыс. шт/га. Личинок карпа и растительноядных рыб сажают в пруд одновременно. Выход продукции сеголеток массой 20 - 25 г составляет 60 - 70% от посадки. Рыбопродуктивность 8 - 10 ц/га. Результаты выращивания сеголеток приведены в табл. 2.

Пример 2. Сточные воды отстаиваются, проходят механическую очистку, затем последовательно все ступени биологической очистки: пруды-накопители, водорослевые, рачковые пруды, ботаническую площадку и рыбоводные пруды. В последней ступени очистки - рыбоводных прудах производят подращивание трехдневной личинки карпа в монокультуре. Подращивание карпа осуществляют при различной плотности посадки (табл. 3): 30 - 40 тыс.шт/га, 100 и 200 тыс. шт/га. Лучшие рыбоводные показатели получают при плотности посадки 30 - 40 тыс. шт/га, рыбопродуктивность 6 ц/га. Санитарно-гидрохимические и бактериологические показатели очищенных стоков уступают показателям, полученным в примере 1, ХПК - 30 - 40 мг O2/л, коли-титр 10 млн.мк.кл/л.

Пример 3. Сточные воды очищают аналогично примерам 1 и 2, и отличается это тем, что рыбоводные пруды не зарыбляют в течение всего сезона. В данном примере имеет место ухудшение санитарно-гидрохимических и бактериологических показателей: ХПК - 120 - 80 мг O2/л, коли-тит 1,0 млн.мк.кл/л, pH возрастает до 9,2, резко увеличивается содержание аммонийного азота до 22,8 мг/л. Высокая биомасса микроводорослей и зоопланктона, не будучи удаленной рыбой или механически, отмирает, вызывая вторичное загрязнение и ухудшение гидрохимических показателей.

В предлагаемом способе очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик в рыбоводно-биологических прудах сокращаются сроки очистки до 30 - 40 дней, повышается эффективность очистки сточных вод от органических веществ, минеральных солей и патогенных микроорганизмов благодаря адаптированному комплексу микроводорослей, зоопланктону, высшей водной растительности, а также рыбе. Выращиваемая рыба в поликультуре с растительноядными устраняет вторичное загрязнение, возникающее при отмирании микроводорослей и зоопланктона. Растительноядные отфильтровывают фитопланктон, детрит, органику, изменяют ход биопродукционных процессов.

В результате выращивания карпа в поликультуре с растительноядными рыбопродуктивность с 6 ц/га возрастает до 8 - 10 ц/га, стабилизируются гидрохимический и санитарно-бактериологический режимы, снижается pH воды до 8,0, улучшается санитарно-гигиеническое состояние прудов и сбрасываемой воды, сохраняя экологически чистой окружающую среду.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик, предусматривающий прохождение сточной жидкости через серию рыбоводно-биологических прудов, отличающийся тем, что в водорослевые пруды вносят адаптированный альгологический комплекс из диатомовых, зеленых и протококковых водорослей при контактном режиме работы, рачковые пруды инокулируют культурой Daphnia magna, после 30-40 дней биологической очистки сточные воды используют для выращивания рыбопосадочного материала при одновременном зарыблении трехдневной личинкой карпа с плотностью посадки 30-40 тыс. шт/га или карпо-карася не более 30 тыс. шт/га и растительноядных рыб 10 тыс. шт/га, при этом сточная жидкость проходит через ботаническую площадку с высшей водной растительностью, размещенную между рачковыми и рыбоводными прудами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адаптированный альгологический комплекс из диатомовых, зеленых и протококковых водорослей вносят в соотношении 1:3:1 из расчета 500 мг на 50 м3 стоков при глубине пруда 50-60 см и контактном режиме 5-11 дней.

Популярные патенты:

2048744 Устройство для регулирования температуры воздуха в теплице

... Ti постоянно. На фиг. 1, 2 дан общий вид устройства и схематично показан принцип работы: фиг. 1 на кручение (вариант "а" термочувствительный элемент установлен соосно с осью вращения рамы), фиг. 2 на растяжение (вариант "б" термочувствительный элемент установлен перпендикулярно оси вращения рамы). На фиг. 3 показана температурная зависимость накапливаемой и восстанавливаемой деформации ТНМ сплава. Предлагаемое в качестве изобретения устройство содержит раму 1, которая шарнирно укреплена на каркасе 2 (неподвижной несущей конструкции). При этом шарниры расположены на оси 3, проходящей через центр тяжести рамы. Устройство содержит также шкив 4, установленный на оси вращения рамы 3, на ...

2287923 Роторный энергосберегающий мостовой агрегат для сельскохозяйственных работ

... смонтированные на раме посредством поворотных вдоль и поперек рамы стоек, и установленный на раме силовой двигатель с приводами к тяговому транспортеру и колесам, рама выполнена в виде несущей емкости, катки кареток выполнены полыми и снабжены отверстиями, сообщающимися с емкостью и с семяпроводами к сошникам пахотно-посевного модуля, а поворотные стойки колес выполнены с возможностью дополнительного поворота относительно продольной оси рамы с отклонением колес от продольной плоскости агрегата.Технический результат, получаемый решением поставленных задач, выражается в том, что рама, выполненная в виде несущей емкости, реализует новые функции: при значительном увеличении жесткости ...

2229783 Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ

... пастбищ имеет высокую себестоимость и требует значительных затрат на организацию и сам посев.Известен способ восстановления деградированных и создания новых пастбищ, включающий формирование в верхнем слое почвы прерывистых, преимущественно в шахматном порядке, углублений-отпечатков, высев семян трав или кустарников разбрасыванием до или после формирования углублений-отпечатков по всей ширине полосы их формирования, при этом формирование углублений-отпечатков осуществляют посредством формообразующих зубцов треугольного профиля, размещенных на поверхности цилиндрического катка (см. статью Grassland revegetation by land imprinting a new option in desertification control /by Ray ...

2228024 Способ профилактики мастита у коров и устройство для его осуществления

... мин или увеличивали частоту до 800 КГц, а длительность воздействия уменьшали до 1 мин, и обработку осуществляли три раза в неделю. Формула изобретения 1. Способ профилактики мастита у коров, включающий воздействие низкочастотной ультразвуковой, воздушной среды на поверхность вымени, сосков и основание сосков после обмывания или сдаивания в течение 1-10 мин 2-3 раза в неделю в зависимости от физиологического состояния вымени, отличающийся тем, что одновременно с низкочастотной ультразвуковой, воздушной средой воздействуют мелкодисперсным дезинфицирующим или лечебным веществом с интенсивностью 1,5-2 Вт/см2 и с частотой до 800 кГц.2. Устройство для осуществления способа по п.1, ...

2387127 Способ мелиорации в предгорной зоне и система для его реализации

... пультом управления оросительными системами поливных участков, которые соединены с сигнализатором окончания полива и двухпроводной линией связи с устройствами управления затворами. Устройства управления затворами установлены на узлах оросительной системы, вход которых соединен с напорным трубопроводом, а выход - с поливными трубопроводами и микрогидрантами для подачи воды. Поливные трубопроводы проложены параллельно напорному трубопроводу. На напорном трубопроводе установлен вихревой активатор воды. Сигнализатор окончания полива выполнен в виде двух датчиков влажности почвы, первый из которых установлен в нижнем горизонте активного слоя почвы. Второй датчик установлен на нижней ...

Еще из этого раздела:

2125366 Доильный аппарат

2161400 Способ определения активности агентов

2142331 Устройство для гомогенизации и гомогенизирующая головка

2151493 Установка для гидропонного выращивания растений

2078495 Устройство для транспортирования кормов в хранилищах башенного типа

2397634 Жалюзийное решето

2130247 Замкнутый пневмосепаратор

2274986 Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях и почвообрабатывающее орудие для его осуществления

2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления

2489835 Гнездовой высевающий аппарат для посева проросших семян овощных культур

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Изображения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ