| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2280620
СПОСІБ УТИЛІЗАЦІЇ СТОКІВ доїльних залів МОЛОЧНИХ ФЕРМ
Ім'я винахідника: Хазанов Євген Юхимович (RU); Хазанова Світлана Григорівна (RU); Петрова Тетяна Іванівна (RU); Маркова Анна Юхимівна (RU); Краснова Валентина Леонідівна
Ім'я патентовласника: ГНУ Північно-Західний науково-дослідний інститут механізації і електрифікації сільського господарства
Адреса для листування: 196620, Санкт-Петербург, Пушкіно, п / о Тярльово, Фільтровское ш., 3, СЗНІІМЕСХ, патентний сектор
Дата початку дії патенту: 2004.12.14
Винахід відноситься до сільського господарства, зокрема до тваринництва і рослинництва закритого ґрунту, а саме до утилізації стоків доїльних залів молочних ферм і підготовці поживних розчинів для рослин. Стоки збирають у відстійник, де виробляють осадження твердої фракції. Потім проводять біологічну обробку рідкої фракції. Після біологічної обробки стоки перекачують в бак коригування хімічного складу, виробляють контроль містяться в стоках основних елементів живлення, їх коригування та коригування концентрації розчину, додають суперфосфат простий Ca (H 2 PO 4) H 2 O · CaSO 4 в дозі 0,2-0 , 6 кг / м 3 і вносять живильний розчин під рослини, норму якого визначають за формулою: n = Q / F, л / м 2, де Q - середньодобова норма виходу стоків доїльного залу молочної ферми, л; F - площа, яку займає рослинами, м 2, технічний ефект - забезпечення повного використання протягом стоків доїльних залів молочних ферм для поливу і підживлення рослин і тим самим зниження забруднення навколишнього середовища навколо тваринницьких ферм.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до сільського господарства, зокрема до тваринництва і рослинництва закритого ґрунту, а саме до утилізації стоків доїльних залів молочних ферм і підготовці поживних розчинів для рослин, вирощуваних методом гідропоніки або на торфогрунт.
Відомий спосіб біологічної очистки стічних вод від біогенних елементів (а.с. №1411292, С 02 F 3/02, С 02 F 11/02), що включає обробку в первинному відстійнику, аеротенках, вторинному відстійнику з подальшим ущільненням, зневодненням, сушінням і спалюванням осаду, при цьому обробку стічних вод в аеротенках ведуть при швидкості витягання забруднень 140-150 г БПК на 1 г беззольного речовини активного мулу і концентрації розчиненого кисню 4-5 мг / л, осад первинного відстійника спільно з надмірною активним мулом піддають послідовної аеробно- анаеробної обробки, мулову рідина після зневоднення і ущільнення опадів коагулюють, відстоюють і скидають разом з очищеною стічною рідиною.
Недоліками даного способу є велика енергоємність процесу очищення стічних вод і те, що в кінцевому підсумку стічну рідину скидають в навколишнє середовище.
Найбільш близьким до заявленого способу є спосіб вирощування зеленого корму в гідропонікуме із замкнутою системою водокористування (патент РФ №2093981, кл. А 01 G 31/00), що включає подачу в растільні ванни з його резервуара рідких тваринницьких стоків, попередньо підготовлених шляхом відокремлення твердої фракції , біологічної та термічною обробкою рідкої фракції, а й зворотних невикористаних рослинами стоків. Термічну обробку здійснюють перед біологічної, а біологічну обробку як новоприбулих, так і зворотних стоків, невикористаних рослинами, здійснюють в резервуарі гідропонікума.
Недоліком даного способу є складність самого процесу підготовки стоків, відсутність коригування хімічного складу стоків. Зелений корм не вживається в їжу ВРХ влітку, що не дозволяє використовувати стоки для вирощування зелені цілий рік і призводить до неминучого їх накопичення і забруднення навколишнього середовища.
Завданням винаходу є забезпечення повного використання протягом стоків доїльних залів молочних ферм для поливу і підживлення рослин і тим самим зниження забруднення навколишнього середовища навколо тваринницьких ферм.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що стоки збирають у відстійник, де виробляють осадження твердої фракції, потім проводять біологічну обробку рідкої фракції, після біологічної обробки перекачують в бак коригування хімічного складу, виробляють контроль містяться в стоках основних елементів живлення, їх коригування та концентрацію розчину , додають суперфосфат простий Са (Н 2 РО 4) · Н 2 О · CaSO 4, в дозі 0,2-0,6 кг / м 3 і вносять живильний розчин під рослини, норму якого визначають за формулою
n = Q / F, л / м 2,
де Q - середньодобова норма виходу стоків доїльного залу молочної ферми, л;
F - площа, яку займає рослинами, м 2.
Нові істотні ознаки:
1. Стоки після біологічної обробки перекачують в бак коригування хімічного складу і виробляють контроль містяться в стоках основних елементів живлення, їх коригування та концентрацію розчину.
2. Додають суперфосфат простий Са (Н 2 PO 4) · Н 2 O · CaSO 4, в дозі 0,2-0,6 кг / м 3.
3. Вносять живильний розчин під рослини, норму якого визначають за формулою
n = Q / F, л / м 2,
де Q - середньодобова норма виходу стоків доїльного залу молочної ферми, л;
F - площа, яку займає рослинами, м 2.
Перераховані нові суттєві ознаки в сукупності з відомими необхідні і достатні для досягнення технічного результату у всіх випадках, на які поширюється витребовують обсяг правової охорони.
Технічний результат досягається за рахунок того, що стоки доїльних залів молочних ферм, які містять всі необхідні для рослин елементи живлення (азот, фосфор, калій, кальцій, магній, залізо), що скидаються після кожного доїння корів в каналізацію, використовують в якості поживного розчину при вирощуванні рослин на гідропоніці або на торфогрунт, при цьому стоки збирають у відстійник, де виробляють осадження твердих частинок виділень тварин, потім прояснені стоки надходять в блок біологічної обробки (аератор), де відбувається знезараження стоків, після біологічної обробки стоки перекачують в блок коригування хімічного складу, де виробляють контроль вмісту в стоках основних елементів живлення (азоту в формі NO 3 і NH 4, фосфору - Р 2 О 5, калію - К2О, кальцію - СаО, магнію - MgO і заліза - Fe 2 О 3). Для запобігання втрат азоту в аміачної формі і переведення його в доступну рослинам нітратну форму до стоків додається суперфосфат простий Са (Н 2 PO 4) · Н 2 О · CaSO 4, в дозі 0,2-0,6 кг / м 3 для регулювання рН живильного розчину і стабілізації живлення рослин мікроелементами. Що міститься в суперфосфаті сульфат кальцію дозволяє нейтралізувати шкідливу дію каустичної соди, використовуваної при промиванні приміщень доїльного залу. Використання стоків доїльних залів для підживлення рослин дозволяє активізувати мікробіологічні процеси і регулювати рН торф'яних субстратів. З метою зниження втрат азоту в газоподібному формі і усунення неприємних запахів підживлення рослин здійснюють шляхом внесення стоків в субстрат на глибину не менше 5 см. При нестачі одного з елементів мінерального живлення проводять коригування внесенням додатково мінеральних добрив або ж, при високій концентрації одного з елементів в стоці, розбавляють водою до необхідного параметра.
За своїм складом стічні води доїльних залів близькі до стандартних живильним розчинів для зернових на малооб'ємних субстратах і торф'яних ґрунтах в захищеному грунті (табл.1).
| Таблиця 1 | ||||||
| Порівняльні дані складу стандартних поживних розчинів і стоків доїльних залів | ||||||
| Хімічний склад, мг / л | Стандартні поживні розчини, суміші | стоки племхозах | ||||
| Кнопа | Родникова Н.П. | «Гомонтово» | «Ім. Тельмана » | «Рабітіци» | ||
| 1-й відбір | 2-й відбір | |||||
| 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 |
| Р 2 O 5 | 98,0 | 126,0 | 183,0 | 89,1 | 126,0 | 91,6 |
| К 2 О | 462,0 | 214,3 | 531,0 | 804,0 | 675,0 | 475,9 |
| СаО | 250,0 | - | 455,0 | 302,7 | 273,0 | 265,0 |
| MgO | 100,0 | 36,0 | 116,0 | 118,8 | 228,0 | 132,6 |
| рН | 7,0 | 7,0 | 8,4 | 7,9 | 8,1 | |
| Концентрація живильного розчину | 1,04 | 0,5 | 1,48 | 1,71 | 1,8 | 1,08 |
Проведені нами досліди з вирощування на гідропонних установці зеленої маси на корм худобі з зерен вівса показали, що витрата стоків доїльних залів племхозах «Гомонтово» і «Рабітіци» для підгодівлі зелені склав 0,3 л / м 2 на добу. Урожайність зеленого корму, вирощеного на стоках доїльних залів була вище або на рівні контрольних варіантів, що поливаються чистою водою (30,1; 10,8; і 14,8 кг / м 2 - в досвіді і, відповідно, 25,7; 10, 0 і 13,8 кг / м 2 - в контролі). Збільшився і вихід сухої речовини зеленого корму, вирощеного на стоках доїльних залів, в порівнянні з варіантом вирощування зелені на воді (табл.2).
Незважаючи на отримані позитивні дані по врожайності зеленої маси, як випливає з цих даних, для утилізації всіх стоків ферми на 400 голів - 16400 л на добу - треба було б мати площу ростилень під корм порядку F = 16400 / 0,3 = 54667 м 2, або 137 м 2 на одну голову. З практики господарств, які вирощують зелений корм, відомо, що в господарствах досить мати для вирощування зеленої підгодівлі в стійловий період близько 10 м 2 площ ростилень на одну корову великої рогатої худоби. У літній період року такі підгодівлі не застосовують. Отже, утилізація стоків шляхом пророщування зелені на корм худобі не дозволить цілий рік утилізувати всі стоки молочної ферми.
| Таблиця 2 | |||||
| Порівняльні результати вирощування зеленої маси на корм худобі на воді, стандартних поживних розчинах і стоках доїльних залів | |||||
| поживний розчин | Норма висіву насіння, кг / м 2 | Загальна врожайність, кг / м 2 | Надбавка врожаю,% | Вихід сухої речовини, кг / м 2 | Надбавка сухої речовини,% |
| 1. Вода | 5,2 | 24,0 | - | х | х |
| Розчин Кнопа (1: 1) | 5,2 | 25,7 | 7,1 | х | х |
| Стоки «Гомонтово (1: 1)» | 5,2 | 30,1 | 25,4 | х | х |
| 2. Вода | 2,4 | 10,0 | - | 2,23 | - |
| Розчин Кнопа (1: 1) | 2,4 | 10,8 | 8,64 | 2,39 | 7,1 |
| Стоки «Рабітіци» (1: 1) | 2,4 | 10,8 | 8,64 | 2,37 | 6,2 |
| 3. Вода | 3,2 | 13,6 | - | 1,96 | - |
| Стоки «Рабітіци» (1: 2) | 3,2 | 13,8 | 1,4 | 2,82 | 8,9 |
| Стоки «Рабітіци» (1: 3) | 3,2 | 14,8 | 8,9 | 2,26 | 4,2 |
Використання стоків доїльних залів в якості рідких добрив в захищеному грунті дозволяє істотно економити воду і мінеральні добрива, так як всі необхідні для рослин основні елементи живлення знаходяться в стоках в розчинних легкодоступних для рослин формах.
Торф'яні грунти володіють великою ємністю поглинання, а буферність їх (здатність протистояти зміні реакції ґрунтового розчину) значно вище буферности штучних субстратів, тому використання стоків доїльних залів в якості основного харчування і підгодівлі на торф'яних субстратах дає високий ефект. У дослідах з квітковими культурами вносили в грунт на глибину не менше 5 см розбавлені водою стоки в співвідношеннях 1: 1; 1: 2; 1: 3.
Азотисті сполуки в стоках під впливом мікроорганізмів (уробактерій) швидко перетворюються на вуглекислий амоній, який легко розпадається на вуглекислоту і аміак. Для запобігання втрат азоту в аміачної формі і переведення його в доступну для рослин нітратну форму до стоків додають простий суперфосфат Са (Н 2 PO 4) · Н 2 О · CaSO 4. При взаємодії вуглекислоти з натрієм, що потрапляють в стоки у вигляді каустичної соди, використовуваної для дезінфекції доїльних залів, утворюється карбонат натрію (Na 2 СО 3). Сульфат кальцію, що входить до складу суперфосфату, при взаємодії з карбонатом натрію утворює нейтральну добре розчинну сіль (NaSO 4), більш м'яку форму і доступну для сільськогосподарських рослин.
Розсада квітів тагетиса, вирощена на торфогрунт для подальшої пересадки в грунт і підгодовується кожні 10 днів в досвіді зі стоками доїльних залів з розрахунку 1,4 л / м, мала найкращі показники, ніж в контролі (стандартний розчин Родникова Н.П.) (табл .3). Квіти агератума і позитивно відгукувалися на підгодівлю стоками доїльних залів: підсилювався ріст і розгалуження стебел (табл.4). Внесення стоку в грунт на глибину 5 см приводило до зниження втрат азоту в газоподібному формі і усували появу неприємних запахів в приміщенні.
Агрохімічний аналіз грунту показав, що в ньому йшли посилені процеси нітрифікації, основна частина азоту в формі NH 4 окислилась до нітратної форми NO 3, аніони фосфорної кислоти практично не зв'язувалися грунтом, посилювалася рухливість калію в грунті. Стоки володіли, крім того, сильним последействием: грунти після закінчення досвіду залишалися добре забезпеченими азотом, фосфором і калієм в порівнянні з контрольним варіантом (розчин Н.П.Роднікова) (табл.5).
| Таблиця 3 | |||
| Вплив стоків на ріст і розвиток квітів тагетиса | |||
| поживний розчин | Висота рослин, см | Кількість стебел, шт. | Кількість квітконосів, шт. |
| Розчин Родникова Н.П. (Контроль) | 11,94 | 4,56 | 2,00 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 1) | 12,40 | 5,00 | 2,68 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 3) | 12,98 | 5,24 | 2,88 |
| Таблиця 4 | ||
| Вплив стоків на ріст і розвиток квітів агератума | ||
| поживний розчин | Висота рослин, см | Кількість стебел, шт. |
| Розчин Родникова Н.П. (Контроль) | 19,94 | 3,66 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 1) | 21,97 | 3,87 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 3) | 22,62 | 3,96 |
| Таблиця 5 | ||||||||
| Вміст елементів живлення в торфогрунт після закінчення періоду вирощування розсади квітів при використанні різних поживних розчинів | ||||||||
| поживний розчин | рН | Зміст, мг / 100 г | ||||||
| N-NO 3 | N-NH 4 | P 2 O 5 | К 2 О | CaO | MgO | Fe 2 О 3 | ||
| Розчин Родникова Н.П. (Контроль) | 4,3 | 30,0 | 20,0 | 27,0 | 18,0 | 120,0 | 38,0 | 3,0 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 1) | 4,4 | 85,0 | 50,0 | 110,0 | 73,0 | 168,5 | 33,0 | 4,0 |
| Стоки племхозах «ім. Тельмана »(1: 3) | 4,4 | 61,0 | 31,0 | 57,0 | 43,0 | 64,0 | 8,0 | 4,0 |
Таким чином, в прифермские теплиці можна цілий рік використовувати стоки доїльного залу молочної ферми. В такій теплиці можна вирощувати рослини як сезонно (наприклад, розсаду), так і цілий рік, наприклад квіти. Площа теплиць розрахована на повне споживання добового виходу стоків доїльного залу молочної ферми. У гідропонних теплицях рослини споживають в середньому 4,5 л / м 2 на добу, в ґрунтових (в залежності від типу вирощуваних рослин і пори року) - від 1 до 8 л / м 2. Тоді площа прифермские теплиці орієнтовно становить: F = 16400 / 4,5 = 3 644 м 2 або 9 м 2 на одну голову ВРХ, де можна було б вирощувати і квіти, і розсаду овочевих культур (наприклад, капусту), і зелений корм.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб утилізації стоків доїльних залів молочних ферм, що складається в тому, що стоки збирають у відстійник, де виробляють осадження твердої фракції, потім проводять біологічну обробку рідкої фракції, що відрізняється тим, що стоки після біологічної обробки перекачують в бак коригування хімічного складу, виробляють контроль містяться в стоках основних елементів живлення, їх коригування та коригування концентрації розчину, додають суперфосфат простий Са (Н 2 PO 4) Н 2 O · CaSO 4 в дозі 0,2-0,6 кг / м 3 і вносять живильний розчин під рослини, норму якого визначають за формулою n = Q / F, л / м 2, де Q - середньодобова норма виходу стоків доїльного залу молочної ферми, л; F - площа, яку займає рослинами, м 2.
Версія для друку
Дата публікації 20.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.