СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ
STATION FOR TREATING ANIMAL WASTES

Изобретение относится к станциям очистки животноводческих стоков и может быть использовано в промышленном животноводстве.
Известна система для очистки сточных вод, включающая очистные сооружения, пруд-накопитель предварительно очищенных сточных вод, биологические пруды, представляющие собой карты, каскадно расположенные по отношению друг к другу и снабженные переливными устройствами [авт. св. СССР №1638124, кл. C02F 3/32 от 30.03.91, бюл. №12].
Недостатками известной системы для очистки сточных вод являются ее громоздкость, невысокая производительность и низкая степень очистки сточных вод.
Известна станция очистки животноводческих стоков, выбранная в качестве прототипа, включающая ферму, усреднитель-нейтрализатор, насосы для смешивания стоков со сброженным активным илом и подачи смеси на разделительную установку, транспортер, смеситель, аэротенк с вмонтированным метантенком, воздуходувки, отстойники [патент на изобретение РФ №2120417, кл. С02F 3/30 от 20.10.1998].
Недостатками известной станции очистки животноводческих стоков являются низкие показатели эффективности очистки сточных вод и ее экологичности.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить эффективность и экологичность станции очистки животноводческих стоков.
Предлагаемое изобретение заключается в следующем: станция очистки животноводческих стоков, включающая ферму, резервуар-усреднитель, приемный резервуар с решеткой, транспортер, повысительный и промывной насосы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидроциклон, вертикально-трубчатую систему, струйный аппарат, источник технического кислорода, задающее устройство, сравнивающее устройство, следящий привод, концентратомер растворенного кислорода в сточной воде, фильтр, резервуар-накопитель промывной воды, датчики давления, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек, ультрафиолетовый излучатель и блок управления, причем резервуар-усреднитель соединен трубопроводами с системой удаления животноводческих стоков из помещений фермы и с приемным резервуаром, всасывающий патрубок повысительного насоса соединен с приемным резервуаром, входной патрубок гидроциклона соединен с напорным патрубком повысительного насоса, входной патрубок струйного аппарата соединен со сливным патрубком гидроциклона, выпускной патрубок гидроциклона открыт на транспортер, всасывающий патрубок струйного аппарата через вентиль соединен с источником технического кислорода, вертикально-трубчатая система соединена с выходом струйного аппарата и со входом фильтра, выход фильтра соединен с выпуском очищенных сточных вод в водоем, ультрафиолетовый излучатель размещен снаружи выхода фильтра с возможностью просвечивания его проточного канала, концентратомер растворенного кислорода в сточной воде установлен на выходе вертикально-трубчатой системы, резервуар-накопитель промывной воды через кран с поплавковым приводом соединен с источником промывной воды, всасывающий патрубок промывного насоса соединен с резервуаром-накопителем промывной воды, напорный патрубок промывного насоса через электрифицированную задвижку соединен с выходом фильтра для его промывки, а ультрафиолетовый излучатель, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек и датчики давления соединены с блоком управления.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить эффективность и экологичность станции очистки животноводческих стоков.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения «новизна».
При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой станции очистки животноводческих стоков. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательный уровень».
На чертеже схематически изображена станция очистки животноводческих стоков.
Станция очистки животноводческих стоков содержит ферму 1, резервуар-усреднитель 2, приемный резервуар 3, решетку 4, повысительный насос 5, гидроциклон 6, выпускной патрубок гидроциклона 7, струйный аппарат 8, вертикально-трубчатую систему 9, фильтр 10, источник технического кислорода 11, задающее устройство 12, сравнивающее устройство 13, следящий привод 14, вентиль 15, концентратомер растворенного кислорода 16, ультрафиолетовый излучатель 17, резервуар-накопитель промывной воды 18, кран с поплавковым приводом 19, промывной насос 20, транспортер 21, датчики давления 22-26, электрифицированные задвижки 27-33, датчики положения электрифицированных задвижек 34-40, трубопроводы 41-50 и блок управления 51.
Станция очистки животноводческих стоков работает следующим образом.
Животноводческие стоки с фермы 1 по трубопроводу 41 поступают в резервуар-усреднитель 2, а из него по трубопроводу 42 - в приемный резервуар 3, в котором установлена решетка 4. В резервуаре-усреднителе 2 расход животноводческих стоков выравнивается, а в приемном резервуаре 3 животноводческие стоки проходят через решетку 4, освобождаются от крупных включений и накапливаются; уровень их в приемном резервуаре 3 начинает повышаться. Когда уровень животноводческих стоков в приемном резервуаре 3 достигнет верхнего предельного значения, от датчика давления 25 на блок управления 51 поступает сигнал на включение в работу повысительного насоса 5. По этому сигналу запускается в работу повысительный насос 5 и включается в действие ультрафиолетовый излучатель 17. Когда повысительный насос 5 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 22 на блок управления 51 поступает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 28-31. Электрифицированные задвижки 28-31 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 35-38 электрифицированных задвижек повысительный насос 5 забирает животноводческие стоки из приемного резервуара 3 и под напором по трубопроводу 43 подает их во входной патрубок гидроциклона 6. В гидроциклоне 6 под действием центробежных сил грубодисперсные оседающие примеси выделяются из животноводческих стоков и через выпускной патрубок 7 направляются на траспортер 21 для утилизации, а осветленная сточная вода через сливной патрубок 44 гидроциклона 6 поступает во входной патрубок струйного аппарата 8. От источника технического кислорода 11 во всасывающий патрубок струйного аппарата 8 поступает технический кислород и в камере смешения тщательно перемешивается со сточной водой. Полученная смесь из сточной воды и кислорода по трубопроводу 45 поступает на вход вертикально-трубчатой системы 9. В вертикально-трубчатой системе 9 под действием весового гидростатического давления кислород растворяется, насыщает собой сточную воду и обеспечивает интенсивное протекание двух важных процессов: биологического окисления органических веществ и отделения осадка, обладающего высокими седиментационными свойствами. На выходе вертикально-трубчатой системы 9 размещен концентратомер растворенного кислорода в сточной воде 16, который фиксирует концентрацию остаточного растворенного кислорода в сточной воде и в виде электрического сигнала передает ее через блок управления 51 на вычитающий вход сравнивающего устройства 13, суммирующий вход которого соединен с задающим устройством 12. На задающем устройстве 12 устанавливается определенная величина концентрации растворенного кислорода в сточной воде. Следящий привод 14, со входом которого соединен выход сравнивающего устройства 13, будет воздействовать на запорно-регулирующий орган вентиля 15 до тех пор, пока не наступит равенство величин: концентраций остаточного растворенного кислорода в сточной воде и установленном ее значении на задающем устройстве 12. Таким образом, автоматически поддерживается расход кислорода, необходимого для эффективного окисления органических примесей в сточной воде. Под действием напора в трубопроводе 46 осветленная сточная вода поступает на фильтр 10, где она фильтруется, затем по трубопроводу 47 подается на ультрафиолетовый излучатель 17, обеззараживается и по трубопроводу 48 через выпуск отводится в открытый водоем (выпуск на чертеже не показан).
При эксплуатации станции очистки животноводческих стоков возможны перебои в подаче технического кислорода. Если концентратомер растворенного кислорода в сточной воде 16 зафиксирует его отсутствие, то через определенную выдержку времени, которая устанавливается на пульте блока управления 51, по сигналу с блока управления 51 закрываются электрифицированные задвижки 27-31, следящий привод 14 закрывает вентиль 15 и при разрешающих сигналах от датчиков положения 34-38 электрифицированных задвижек станция очистки животноводческих стоков прекращает свою работу.
При работе фильтр 10 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, а вместе с тем увеличивается и гидростатическое давление на входе фильтра 10 в точке присоединения датчика давления 24. При достижении определенной величины давления блок управления 51 переводит станцию очистки животноводческих стоков в режим регенерации фильтрующей загрузки фильтра 10. По команде с блока управления 51 электрифицированные задвижки 27, 30 и 31 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 34, 37 и 38 электрифицированных задвижек запускается в работу электродвигатель промывного насоса 20. Когда промывной насос 20 выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 23 на блок управления 51 подает сигнал на открывание электрифицированных задвижек 32 и 33. Электрифицированные задвижки 32 и 33 открываются, и при разрешающих сигналах от датчиков положения 39 и 40 электрифицированных задвижек промывной насос 20 забирает воду из резервуара-накопителя промывной воды 18 и по трубопроводу 49 подает ее в выходной патрубок фильтра 10. Загрязненная промывная вода из фильтра 10 отводится по трубопроводу 50 на вход резервуара-усреднителя 2. По истечении заданного на пульте блока управления 51 времени промывной насос 20 выключается, электрифицированные задвижки 32 и 33 закрываются, а электрифицированные задвижки 27, 30 и 31 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 34, 37-40 электрифицированных задвижек процесс очистки и обеззараживания животноводческих стоков продолжается. Пополнение израсходованного запаса промывной воды в резервуаре-накопителе промывной воды 18 производится через кран с поплавковым приводом 19 (источник промывной воды на чертеже не показан). При снижении гидростатического давления в приемном резервуаре 3 до установленного нижнего предела от датчика давления 26 на блок управления 51 поступает сигнал, по которому электрифицированные задвижки 27-33 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 34-40 электрифицированных задвижек повысительный 5 и промывной 20 насосы отключаются, станция очистки животноводческих стоков прекращает свою работу.
Предлагаемое изобретение позволяет получить экономический эффект за счет рационального использования технического кислорода для эффективной очистки и обеззараживания животноводческих стоков, высокого качества очищенной воды и экологической безопасности станции очистки животноводческих стоков.