ANALYSIS OF THE COAGULATION PROCESS DURING REAGENT FRACTIONATION OF LIQUID WASTE FROM PIG FARMS
Authors: Колесникова Т.А. , Куликова М.А. 
Published: April 2024

Проблема и цель. В статье рассмотрены методы описания процессов коагуляции монодисперсных сред при переработке жидких отходов свинокомплексов с целью получения органоминерального удобрения. Химическая коагуляция является широко используемым и легко применимым методом обработки таких отходов. Однако этот метод требует оптимизации для повышения эффективности коагуляции при минимизации использования химических веществ. Методология. При производстве удобрений из жидких отходов свинокомплексов проводят процессы реагентного фракционирования, при которых происходит укрупнение частиц и выпадение их в виде осадка в результате отстаивания. Время эффективной коагуляции варьируется в зависимости от условий окружающей среды, концентрации реагентов и прочих факторов. Ставится задача определения состояния системы в зависимости от времени при различной плотности жидких отходов, а также определения скорости коагуляции. Результаты. Для описания происходящих процессов использовались уравнения Смолуховского для пространственно-однородного случая. Индивидуальное и совокупное влияние независимых переменных на желаемые параметры ответа учитывалось при построении математической модели быстрой коагуляции жидких отходов свинокомплексов после реагентной обработки. Заключение. Полученные данные можно использовать для определения скорости коагуляции в различные промежутки времени от ее начала, однако необходимо учитывать состав жидких отходов и физические механизмы, вызывающие коагуляцию, описание же системы рассматривать в виде системы кинетических дифференциальных уравнений для более точного определения ядра.

Problem and purpose. The article discusses methods for describing the processes of coagulation of monodisperse media during the processing of liquid waste from pig farms in order to obtain organomineral fertilizer. Chemical coagulation is a widely used and easily applicable method of treating such waste. However, this method requires optimization to increase the efficiency of coagulation while minimizing the use of chemicals. Methodology. In the production of fertilizers from liquid waste of pig farms, reagent fractionation processes are carried out, in which particles are enlarged and precipitated as a result of sedimentation. The time of effective coagulation varies depending on environmental conditions, concentration of reagents and other factors. The task is to determine the state of the system depending on time at different densities of liquid waste, as well as to determine the coagulation rate. Results. Smolukhovsky equations in the spatially homogeneous case were used to describe the processes taking place. The individual and cumulative influence of independent variables on the desired response parameters was used to construct a mathematical model of rapid coagulation of liquid pig waste after reagent treatment. Conclusion. The obtained data can be used to determine the rate of coagulation at various intervals from its beginning, however, it is necessary to take into account the composition of liquid waste and the physical mechanisms that cause coagulation, while the description of the system should be considered in the form of a system of kinetic differential equations for a more accurate definition of the core.