Электроозонная технология очистки навозных стоков: реализация математической модели

Утилизации продуктов жизнедеятельности животных является особенно актуальной на крупных животноводческих комплексах. С целью совершенствования технологии переработки навозных стоков животноводства разработан эффективный метод их очистки и создана экспериментальная установка – станция очистки навозных стоков, включающая в себя электроозонирующий блок. Очистка осуществляется в два этапа: на первом этапе навозные стоки подвергаются сепарации и флотации для удаления крупнодисперсных примесей, на втором этапе жидкая фракция обрабатывается озоном. Технический результат достигается при тонкодисперсном распылении навозных стоков с диаметром капель от 1,0 до 10,0 мкм в озоновоздушной смеси при концентрации озона 450…500 мг/м³. Расчеты, выполненные на основании разработанной математической модели, показали, что тонкодисперсное распыление навозных стоков в камере с озоновоздушной смесью в сравнении с барботированием озона в жидкость в 360 раз увеличивает градиент концентрации озона и передачу массы озона через границу раздела фаз. Это дает возможность значительно повысить скорость потребления озона в химических реакциях, повысить коэффициент полезного действия, снизить энергозатраты на обработку навозных стоков. Эксперимент проводился на свиноводческом комплексе ООО «Новые аграрные технологии» хутора «Бейсужек второй» Выселковского района Краснодарского края. Результаты химических, органолептических и микробиологических анализов подтверждают высокую эффективность разработанного метода и оборудования для очистки сточных вод свинокомплекса. Разработанная электроозонная технология очистки навозных стоков позволяет улучшить экологическую обстановку в животноводческих хозяйствах, исключаются вредные выбросы экологически токсичных летучих соединений в атмосферу.

1. Селюков А.В., Семенов М.Ю. Доочистка биологически очищенных городских сточных вод озонированием // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 2. С. 41-45. https://doi.org/10.35776/VST.2022.02.06

2. Lim S., Shi J.L., Gunten U., McCurry D.L. Ozonation of organic compounds in water and wastewater: A critical review. Water Research. 2022;213:118053. https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118053

3. Mireia M.E. Ozonation of municipal wastewater for water reuse. Programa de doctorat de cienciatecnologiadels materials. Published Universitat de Barcelona, 2017. 219 р. URL: http://hdl.handle.net/10803/402548

4. Нормов Д.А., Шевченко А.А., Федоренко Е.А. Озон против микотоксикозов фуражного зерна // Сельский механизатор. 2009. № 4. С. 24-25. EDN: JXWTDD

5. Способ очистки навозных стоков: Патент RU2688610 C1, МПК C02F 9/08, C02F 1/24, C02F 1/38. № 2018124118 / А.А. Азарян, Д.А. Нормов, М.Д. Нормова и др.; заявл. 02.07.2018; опубл. 21.05.2019. EDN: HYRANM

6. Lazarova V., Liechti P. – A., Savoye P., Hausler R. Ozone disinfection: main parameters for process design in wastewater treatment and reuse. Journal of Water Reuse and Desalination. December 2013;3(4):337-345. https://doi.org/10.2166/wrd.2013.007

7. Ozone and related oxidants for water treatment. Programme and Book of Abstracts. International ozone association. Published Tongji University. Shanghai, China, December 2-3, 2013. URL: https://www.ioa-ea3g.org/fileadmin/documents/IOA-Conference-Shanghai-2013-Book-of-abstracts.pdf

8. Wang J., Chen H. Catalytic ozonation for water and wastewater treatment: Recent advances and perspective. Science of The Total Environment. 2020;704:135249. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135249

9. Нормов Д.А., Курзин Н.Н., Шевченко А.А. Влияние воздействия озоновоздушной смеси на содержание вредоносной микрофлоры в кормах // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 47. С. 168-171. EDN: TGTVOF

10. Способ обеззараживания животноводческих помещений от возбудителей стафилококкоза: Патент RU2554743 C1, МПК A61L 9/015. № 2014108333/15 / В.И. Терехов, Д.А. Нормов, И.В. Сердюченко и др.; заявл. 04.03.2014; опубл. 27.06.2015. EDN: ZFINMD