invention
Fédération de Russie Patent RU2280620

PROCÉDÉ DE TRAITE DE L'EAU DE RECYCLAGE CHAMBRES fermes laitières

PROCÉDÉ DE TRAITE DE L'EAU DE RECYCLAGE CHAMBRES fermes laitières

Nom de l'inventeur: Eugene E. Khazanov (RU); Hazanova Svetlana G. (RU); Tatyana Petrova (RU); Anna Markova Efimovna (RU); Krasnova Valentina L.
Le nom du titulaire du brevet: GNU Institut de recherche du Nord - Ouest de la mécanisation et l' électrification de l' agriculture
Adresse de correspondance: 196620, Saint - Pétersbourg, Pouchkine, p / o Tyarlevo, Filtrovskoe w, 3, SZNIIMESKH, le secteur des brevets.
Date de début du brevet: 14.12.2004

L'invention concerne l'agriculture, en particulier, des animaux et la terre végétale protégée, à savoir l'élimination des déchets à la traite des fermes laitières et la préparation de solutions nutritives pour les plantes. On a recueilli les effluents dans le puisard, qui produisent la précipitation de la fraction solide. Ensuite, faire un traitement biologique de la fraction liquide. Après le traitement biologique des eaux usées est pompée dans la bonne composition chimique du réservoir, produire contrôle contenu dans les effluents des principaux éléments nutritifs, leur adaptation et l' ajustement de la concentration de la solution, superphosphate simple add Ca (H 2 PO 4) H 2 O · CaSO 4 dans une dose 0,2-0 6 kg / m 3 et de rendre la solution nutritive pour les plantes, dont le taux est déterminé par la formule: n = Q / F, l / m 2, où Q - le taux moyen de la production de déchets salon ferme laitière, l; Le F - la zone occupée par les plantes, m 2, l' effet technique - assurer une utilisation complète l' année draine la traite des fermes laitières pour arroser les plantes et l' alimentation, et donc de réduire la pollution dans les fermes d'élevage.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' agriculture, en particulier , des animaux et la terre végétale protégée, à savoir l'élimination des déchets à la traite des fermes laitières et la préparation de solutions nutritives pour les plantes cultivées en hydroponie ou sur les sols tourbeux.

Il existe une méthode de traitement biologique des eaux usées provenant des éléments biogènes (AS №1411292, C 02 F 3/02, C 02 F 2/11), qui comprend le traitement du bassin de décantation primaire, bassin d'aération, le réservoir de décantation secondaire suivi par le compactage, la déshydratation, le séchage, et l'incinération des boues, dans lequel le traitement des eaux usées dans le bassin d'aération à un débit de soutirage sont des impuretés DBO 140 à 150 g pour 1 g de substance sans cendres de boues actives, et la concentration en oxygène dissous de 4-5 mg / l, une boue de décanteur primaire en même temps que l'excès de boues activées est soumis à aerobno- séquentielle traitement anaérobie, liquide de boues après déshydratation et compactage des précipitations est coagulé, réglé et réinitialisé avec le liquide de déchets traités.

Les inconvénients de cette méthode sont la grande consommation d'énergie du processus de traitement des eaux usées et que finalement le fluide de déchets rejetés dans l'environnement.

Le plus proche de la méthode revendiquée est une méthode de culture fourrage vert gidroponikume dans un système d'eau fermé (brevet RF №2093981, cl. A 01 G 31/00), comprenant l'alimentation dans un bain de la chambre de croissance de son réservoir de déchets d'élevage liquide, préalablement préparé par l'élimination de la fraction solide un traitement biologique et thermique de la fraction liquide et renvoyer les plantes aquatiques inutilisés et des déchets. Le traitement thermique est effectué avant le traitement biologique et biologique que les nouveaux arrivants, et les flux de retour, les plantes non utilisées, réalisées dans un gidroponikuma du réservoir.

L'inconvénient de ce procédé réside dans la complexité du procédé de préparation des eaux usées, l'absence de réglage de la composition chimique des déchets. Le fourrage vert est pas utilisé dans l'alimentation du bétail en été, ce qui empêche l'utilisation des eaux usées pour la culture verte toute l'année et conduit à leur accumulation et de la pollution inévitable.

L'objet de l'invention est de fournir une année complète d'utilisation draine la traite des fermes laitières pour arroser les plantes et l'alimentation, et donc de réduire la pollution dans les fermes d'élevage.

Ce but est atteint par le fait que les eaux usées sont collectées dans un puisard, qui produisent une précipitation de la fraction solide, puis réaliser un traitement biologique de la fraction liquide après un traitement biologique est pompée dans le réservoir d'ajustement de la composition chimique, de produire contrôle contenu dans les effluents des éléments nutritifs majeurs et des modifications et de la concentration de la solution ajouté superphosphate simple , Ca (H 2 PO 4) · H 2 O · de CaSO 4, à une dose de 0,2-0,6 kg / m 3 et de rendre la solution nutritive pour la plante, qui est le taux déterminé par la formule

n = Q / C, L / m 2,

où Q - le taux moyen de la production de déchets salon ferme laitière, l;

F - la surface occupée par les plantes, m 2.

Nouvelles fonctionnalités essentielles:

1. Les eaux de ruissellement après le traitement biologique est pompé dans le réservoir de l'ajustement de la composition chimique et produire contrôle contenu dans les effluents des éléments nutritifs majeurs, leur ajustement et la concentration de la solution.

2. Ajouter superphosphate simple Ca (H 2 PO 4) · H 2 O · CaSO 4, à une dose de 0,2-0,6 kg / m 3.

3. Contribuer solution nutritive pour les plantes, dont le taux est déterminé par la formule

n = Q / C, L / m 2,

où Q - le taux moyen de la production de déchets salon ferme laitière, l;

F - la surface occupée par les plantes, m 2.

Ces nouvelles fonctionnalités importantes en liaison avec bien connue nécessaire et suffisante pour atteindre le résultat technique dans tous les cas couverts par la portée de la demande.

Le résultat technique est obtenu en raison du fait que le ruissellement de la traite des fermes laitières, contenant tous les éléments nutritifs des plantes nécessaires (azote, phosphore, potassium, calcium, magnésium, fer), les soulagé après chaque traite l'égout est utilisé comme un élément nutritif pour la solution de plus en plus plantes hydroponiques ou les sols tourbeux, tandis que les eaux de ruissellement sont recueillies dans un puisard, qui produisent des précipitations des sécrétions solides des animaux, puis l'eau usée clarifiée à venir dans l'unité de traitement biologique (aérateur), où les eaux usées de désinfection après le traitement biologique des eaux usées est pompée dans le réglage de l'unité de la composition chimique, qui produit le contrôle du contenu dans les effluents des principaux éléments nutritifs (azote sous forme de NO 3 et NH 4, le phosphore - P 2 O 5, potassium - K 2 O, calcium - CaO, le magnésium - le MgO et le fer - Fe 2 O 3). Pour éviter la perte d'azote sous forme d'ammonium et le convertir en une forme facilement accessible aux plantes nitrate est ajouté aux drains superphosphate simple Ca (H 2 PO 4) · H 2 O · CaSO 4, à une dose de 0,2-0,6 kg / m 3 pour la régulation le pH de la solution nutritive et les oligo-éléments de la centrale de stabilisation. Contenues dans le sulfate de calcium superphosphate pour neutraliser les effets nocifs de la soude caustique utilisée dans le local de lavage salon. L'utilisation des eaux usées pour la nutrition des plantes de traite permet d'activer les processus microbiologiques et ajuster le pH des substrats de tourbe. Afin de réduire les pertes d'azote sous forme gazeuse, et éliminer les odeurs de fertilisation des plantes est effectuée par pénétrer dans les drains dans le substrat à une profondeur d'au moins 5 cm. Avec un manque de l'un des éléments d'ajustement produisent de la nutrition minérale faire engrais supplémentaire ou, à une concentration élevée de l'un des éléments actions, dilué avec de l'eau pour le réglage désiré.

La composition des déchets salon de l'eau à proximité de la solution nutritive standard pour les céréales sur les petits-substrats et sols tourbeux dans le sol protégé (voir le tableau 1).

tableau 1
Structure de données comparative des solutions nutritives standards et les salons des effluents
Composition chimique, mg / l solution nutritive standard, le mélange ferme d'élevage des eaux de ruissellement
Knop Rodnikova NP "Gomontovo" "Eux. Thalmann " "Rabititsy"
1ère sélection 2e sélection
NH 4 116,0 43,8 146,0 355,0 490,0 110,0
NO 3 13.9 86,9 46,0 45,0 12.0 11.0
P 2 O 5 98,0 126,0 183,0 89,1 126,0 91,6
K 2 O 462,0 214,3 531,0 804,0 675,0 475,9
CaO 250,0 - 455,0 302,7 273,0 265,0
MgO 100,0 36,0 116,0 118,8 228,0 132,6
pH 7.0 7.0 8.4 7.9 8.1
La concentration de la solution nutritive 1.04 0,5 1,48 1.71 1.8 1.08

Nos expériences sur la culture hydroponique l' installation de la masse verte pour l' alimentation animale à partir de grains d'avoine ont montré que la consommation de ferme d'élevage des eaux usées de salon "Gomontovo" et "Rabititsy" pour fertiliser la verdure a été de 0,3 l / m 2 par jour. Rendement des fourrages verts cultivés sur l'effluent de traite était au- dessus ou au niveau des options de contrôle arrosées avec de l' eau propre (30,1; 10,8 et 14,8 kg / m 2 - dans l'expérience et, respectivement, 25,7, 10, 0 et 13,8 kg / m 2 - dans le contrôle). rendement accru et le fourrage de matière sèche cultivées sur les eaux usées traite, par rapport à l'autre pour la culture de l'eau de verdure (tableau 2).

En dépit des données positives obtenues au rendement de la masse verte, il ressort de ces données, pour l'évacuation des eaux usées agricoles pour 400 têtes - 16400 litres par jour - seraient tenus d'avoir une zone sous l'ordre d'alimentation rastilen F = 16.400 / 0,3 = 54667 m 2, ou 137 m 2 par tête. Des fermes de pratique, de plus en plus de fourrage vert, il est connu que les fermes ont assez pour la culture de fourrage vert dans la période de décrochage de l'ordre de 10 m 2 rastilen par le bétail de vache. Pendant la saison estivale, cette alimentation est pas applicable. Par conséquent, le recyclage des eaux usées par germant vert pour les fourrages ne permettent l'année de disposer de toutes les eaux usées d'une ferme laitière.

tableau 2
Les résultats comparatifs de la culture de masse verte pour l'alimentation animale sur l'eau, des solutions nutritives et les salons de traitement des eaux usées standards
solution nutritive Semis kg de taux / m 2 Le rendement total, kg / m 2 L'augmentation du rendement,% Le rendement en matière sèche, kg / m2 L'augmentation de la matière sèche,%
1. eau 5.2 24,0 - x x
solution Knop (1: 1) 5.2 25,7 7.1 x x
Ruissellement "Gomontovo (1: 1)» 5.2 30.1 25.4 x x
2. L'eau 2.4 10.0 - 2.23 -
solution Knop (1: 1) 2.4 10.8 8,64 2.39 7.1
Ruissellement "Rabititsy" (1: 1) 2.4 10.8 8,64 2.37 6.2
3. eau 3.2 13.6 - 1,96 -
Ruissellement "Rabititsy" (1: 2) 3.2 13.8 1.4 2.82 8.9
Ruissellement "Rabititsy" (1: 3) 3.2 14.8 8.9 2.26 4.2

Utilisation de déchets salles de traite comme engrais liquide dans un terrain protégé peut considérablement économiser de l'eau et de l'engrais nécessaire pour la nutrition des plantes sont les principaux éléments de l'effluent dans des formes solubles facilement disponibles pour les plantes.

Les sols tourbeux ont une forte capacité d'absorption et de tamponner leur (capacité à résister à des changements dans la réaction de la solution du sol) est mise en mémoire tampon significativement plus élevée des substrats artificiels, donc l'utilisation de drains dans les salles de traite comme une grande puissance et la fertilisation des substrats de tourbe fournit effet élevé. Dans des expériences avec des cultures florales introduits dans le sol jusqu'à une profondeur d'au moins 5 cm de drains d'eau dilués à des rapports de 1: 1; 1: 2; 1: 3.

des composés azotés dans l'effluent sous l'influence des micro-organismes (urobaktery) sont rapidement convertis en carbonate d'ammonium qui se décompose facilement en dioxyde de carbone et l'ammoniac. Pour éviter les pertes d'azote sous forme d'ammonium et le transférer dans une forme facilement accessible pour les plantes nitrate est ajouté aux drains de superphosphate simple Ca (H 2 PO 4) · H 2 O · de CaSO 4. L'interaction du dioxyde de carbone avec le sodium entrant dans l'effluent sous la forme de soude caustique utilisée pour la désinfection trayeur formé du carbonate de sodium (Na 2 CO 3). Le sulfate de calcium, qui fait partie de superphosphate par réaction avec des formes de carbonate de sodium facilement de sel neutre soluble (Naso 4), une forme plus douce et disponible pour les cultures.

Plantules tagetisa fleurs cultivées sur les sols tourbeux pour une transplantation subséquente dans le sol et nourris tous les 10 jours, dans une expérience avec les eaux usées salon au taux de 1,4 L / m, il avait une meilleure performance que dans le contrôle (solution standard Rodnikova NP) (tableau 0,3). Fleurs ageratum et répondu positivement à l'écoulement d'engrais salon: améliore la croissance et la ramification des tiges (tableau 4). Ajout de drainer dans le sol à une profondeur de 5 cm a diminué les pertes d'azote sous forme gazeuse et élimine les odeurs dans la salle.

analyse des sols agrochimiques a montré qu'il y avait des processus améliorés de nitrification, la plupart de l'azote sous forme de NH 4 oxydé pour former NO nitrate 3 anions de l' acide phosphorique est pratiquement pas contacté la mobilité du sol amplifié potassium dans le sol. Le ruissellement a, par ailleurs, une aftereffect forte: un motif de résiliation de l'expérience étaient bien sécurisé avec de l'azote, le phosphore et le potassium par rapport à la variante de commande (solution N.P.Rodnikova) (tableau 5).

tableau 3
Influence des déchets sur la croissance et le développement des fleurs tagetisa
solution nutritive Hauteur de la plante, cm Le nombre de tiges, morceaux. Le nombre de tiges, morceaux.
La solution Rodnikova NP (Témoin) 11,94 4,56 2.00
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 1) 12,40 5,00 2.68
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 3) 12,98 5.24 2.88

tableau 4
Influence des déchets sur la croissance et le développement des fleurs Ageratum
solution nutritive Hauteur de la plante, cm Le nombre de tiges, morceaux.
La solution Rodnikova NP (Témoin) 19,94 3.66
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 1) 21.97 3.87
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 3) 22.62 3.96

tableau 5
le contenu de la batterie dans les sols tourbeux, à la fin d'une période de croissance des plants de fleurs en utilisant des solutions nutritives différentes
solution nutritive pH Teneur en mg / 100 g
N-NO 3 N-NH 4 P 2 O 5 K 2 O CaO MgO Fe 2 O 3
La solution Rodnikova NP (Témoin) 4.3 30,0 20,0 27,0 18,0 120,0 38,0 3.0
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 1) 4.4 85,0 50,0 110,0 73,0 168,5 33,0 4.0
Ruissellement ferme d'élevage "eux. Thalmann "(1: 3) 4.4 61,0 31,0 57,0 43,0 64,0 8.0 4.0

Ainsi, serre prifermskoy peut être utilisé ruissellement salon ferme laitière de l'année. Dans une serre, les plantes peuvent être cultivées en saison (par exemple, les semis), et toute l'année, comme les fleurs. serres de la région destinés à la consommation complète de la sortie des eaux usées ferme laitière quotidienne salon. Les plantes serres hydroponiques consomment une moyenne de 4,5 l / m 2 par jour, dans le sol (selon le type de plantes cultivées, et la période de l' année) - 1 à 8 l / m 2. Ensuite , la serre de la région est d' environ: F = 16.400 / 4,5 = 3644 m 2 et 9 m 2 par tête de bétail, où ils pourraient se développer et de fleurs, des plants et légumes (comme le chou), et de fourrage vert.

REVENDICATIONS

Méthode de recyclage des déchets à la traite des fermes laitières, consistant en ce que les eaux usées sont collectées dans un puisard, qui produisent une précipitation de la fraction solide, puis produire un traitement biologique de la fraction liquide, dans laquelle les eaux usées après le traitement biologique est pompée dans le réservoir d'ajustement de la composition chimique, de produire le contrôle contenue dans draine les éléments de base de la nutrition, leur adaptation et l' ajustement de la concentration de la solution, superphosphate simple add Ca (H 2 PO 4) H 2 O · CaSO 4 dans une dose de 0,2-0,6 kg / m 3 et de rendre la solution nutritive pour la plante, qui est la norme déterminé selon la formule n = Q / F, l / m 2, où Q - le taux moyen de la production de déchets salon ferme laitière, l; F - la surface occupée par les plantes, m 2.

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Date de publication 20.02.2007gg