СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЖИДКИХ СТОКОВ
METHOD AND DEVICE TO DISINFECT LIQUID EFFLUENTS

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к обеззараживанию, транспортировке и внесению жидких стоков животноводческих помещений, главным образом жидкого навоза (ЖН).
Известны и широко применяются разбрасыватели жидкого навоза (1), содержащие цистерну, систему для ее самозагрузки и подачи жидкого навоза к рабочим органам. Самозагрузка производится в большинстве случаев из открытых хранилищ (лагун).
Применяемые в настоящее время разбрасыватели ЖН не имеют системы для их обеззараживания.
Длительное выдерживание навоза в настоящее время является одним из методов обеззараживания (2). По нормам технологического проектирования на естественное обеззараживание свиного навоза отводится четыре месяца. Поэтому ведутся поиски методов и разработки технологий принудительного обеззараживания жидких стоков.
Известен метод обеззараживания стоков с использованием электрогидравлического эффекта (3), заключающийся в том, что в зоне сформированного импульсного высоковольтного разряда в жидкости возникают высокие гидравлические давления, которые сопровождаются ударными волнами, кавитационными процессами, мощными электромагнитными полями, губительно действующими на микроорганизмы.
Известно стационарное устройство для обеззараживания и дегельминтизации сточных жидкостей, в том числе жидкого навоза (4), включающее проточной цилиндр с эластичной трубой, заполненный наполнителем, в которой помещены два электрода, подключенные к разрядной цепи генератора импульсов тока.
Эти способ и устройство взяты в качестве прототипа.
Известные способ и устройство имеют тот недостаток, что не могут быть использованы при пониженных температурах, т.к. эластичная труба заправляется водопроводной водой, которая замерзает при 0°С.
Согласно технологическим требованиям к новым техническим средствам в растениеводстве вносят органические удобрения при температуре окружающего воздуха до -5°С. Допускается -10°С (5).
Технической задачей предполагаемого способа является снижение сроков обеззараживания и дегельминтизации.
Технической задачей заявляемого устройства является создание мобильной машины для обеззараживания жидких стоков.
Поставленная задача осуществляется тем, что в способе обеззараживания жидких стоков, заключающимся в том, что обеззараживание стоков производят с использованием электрогидравлического эффекта, согласно изобретению обеззараживание производят непосредственно при заправке машины для разбрасывания жидких удобрений из хранилища (лагуны), а в качестве наполнителя используют антифриз.
Поставленная задача осуществляется тем, что устройство для обеззараживания жидких стоков, содержащее проточной цилиндр с эластичной трубой, заполненный наполнителем, в которой помещены два электрода, подключенные к разрядной цепи генератора импульсов тока, согласно изобретению размещено на машине для разбрасывания жидких удобрений и снабжено генератором переменного тока и редуктором с приводом от ВОМ трактора.
Новым в способе является то, что обеззараживание производится непосредственно при заправке разбрасывателя из хранилища ЖН (лагуны).
Сравнение заявляемого способа с прототипом показывает, что новым является то, что обеззараживание производят непосредственно при заправке машины для разбрасывания жидких удобрений из хранилища (лагуны), а в качестве наполнителя используют антифриз.
Это обеспечивает его работоспособность до минус 10°С, т.е. согласно технологическим требованиям к машине.
Предлагается вместо водопроводной воды заполнять устройство антифризом. Наиболее известным и широко применяемым является водно-гликолевая смесь на основе этиленгликоля. Этиленгликоль имеет почти вдвое меньшую диэлектрическую проницаемость. Поэтому водно-гликолевая смесь, имеющая более высокие диэлектрические свойства, позволяет повысить эффективность ЭГЭ по сравнению с водопроводной водой. Процентная концентрация этиленгликоля по массе в воде должна быть не более 25,0%.
Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что новым является то, что оно установлено на машине для разбрасывания жидких удобрений и снабжено генератором переменного тока и редуктором с приводом от ВОМ трактора.
Заявляемые способ и устройство отвечают требованию «единство изобретения», поскольку именно такое выполнение устройства обеспечивает осуществление данного способа.
Заявляемые способ и устройство отвечают критерию «изобретательский уровень», поскольку достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность, а именно: снижение сроков обеззараживания и дегельминтизации и создание мобильной машины для обеззараживания жидких стоков.
Заявляемые способ и устройство соответствуют критерию «промышленная применимость», т.к. могут быть использованы в сельском хозяйстве с обеспечением экологически безопасных последствий применения.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показана технологическая схема систем машины для разбрасывания жидких удобрений, оборудованной центробежным насосом; на фиг.2 показана технологическая схема систем машины, оборудованной вакуум-компрессором.
Способ обеззараживания жидких стоков - жидкого навоза - заключается в обеззараживании стоков с использованием электрогидравлического эффекта непосредственно при заправке машины для разбрасывания жидких удобрений из хранилища (лагуны), а в качестве наполнителя используют антифриз.
Пример
Машина для разбрасывания жидких удобрений состоит из цистерны 1 с рабочими органами 2. На шасси цистерны 1 установлен редуктор - раздаточная коробка 3 с приводом от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. От раздаточной коробки 3 приводится в действие генератор переменного тока 4 и соответственно конструкции машины центробежный насос 5 или вакуум-компрессор 6. Генератор 4 питает энергией генератор импульсов тока 7. Разрядная цепь генератора импульсов тока 7 соединяется с электродами устройства обеззараживания, имеющего проточной цилиндр 8. Положительный 9 и отрицательный 10 электроды помещены в упругой эластичной трубе 11, которая размещена в цилиндре 8. Гибкий заправочный рукав 12 присоединен к входному отверстию цилиндра 8. Сливной кран 13 перед рабочими органами 2, входной кран 14 в цистерну 1. Разбрасыватель, оборудованный центробежным насосом 5, имеет запорный кран 15 и кран 16. Разбрасыватель, оборудованный вакуум-компрессором 6, имеет кран 17. В качестве наполнителя в трубе 11 используется антифриз, что позволяет машине работать при температуре до минус 10°С.
В качестве антифриза может использоваться, например, этиленгликоль. Он имеет почти вдвое меньшую диэлектрическую проницаемость, чем вода. Поэтому водно-гликолевая смесь, имеющая более высокие диэлектрические свойства, позволяет повысить эффективность ЭГЭ по сравнению с водопроводной водой. Процентная концентрация этиленгликоля по массе в воде должна быть не более 25,0%.
Способ по обеззараживанию жидкого навоза осуществляют следующим образом.
Трактором подвозят машину для внесения жидкого навоза к хранилищу ЖН (лагуне) и погружают заправочный рукав 12 в навоз. Открывают на разбрасывателях краны 14, 16, 17. Вакуум-компрессор переводят на режим «создание вакуума в цистерне». Приводят в действие через раздаточную коробку 3 генератор переменного тока 4, вакуум-компрессор 6 или центробежный насос 5. Работающий генератор 4 создает напряжение в генераторе импульсов тока 7, разрядная цепь которого между электродами 9 и 10 устройства обеззараживания 8 создает искровые разряды в жидкости, заполняющей эластичную трубу 11, вызывая тем самым ударные волны. Сверхвысокие гидравлические давления уничтожают яйца гельминтов и другие микроорганизмы.
Способность устройства к безнасосному перемещению сточной жидкости сокращает время самозаправки цистерны 1 разбрасывателя. На загруженном таким образом разбрасывателе обеззараженным ЖН выключают ВОМ и перекрывают краны 14, 16, 17.
При внесении на поле ЖН открываются краны 13, 15, 17. В раздаточной коробке 3 отключают генератор 4, оставляют включенным только центробежный насос 5 или вакуум-компрессор 6 в режиме «компрессора». Включают ВОМ и начинают разбрасывание ЖН.
Экономический эффект от применения предлагаемого способа и таких разбрасывателей, оснащенных системой для обеззараживания и дегельминтизации, заключается в значительном сокращении сроков обеззараживания. Также обеспечивается внесение ЖН при отрицательных температурах окружающего воздуха.
Источники информации
1. Измайлов А.Ю. и др. «Состояние и анализ развития технических средств для внесения жидких органических удобрений», ж-л «Техника в с.х.», №5, 2008.
2. Бакулов И.А. и др. «Обеззараживание навозных стоков в условиях промышленного животноводства» М.: Росагропромиздат, 1988.
3. Юткин Л.А. «Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности». Л.: Машиностроение, Ленинград, отд., 1986.
4. А.с. SU №673300, B01D 35/06, С02В/02, В03С 5/00.
5. ГОСТ 23074-85 «Машины для внесения жидких органических удобрений. Общие технические условия».