CS264398B1

CS264398B1 - Equipment for high-concentration waste treatment

Info

Publication number: CS264398B1
Application number: CS879648A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rndr Gruz
Original assignee: Gruz Jiri
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1989-07-12
Also published as: CS964887A1

Abstract

Řešení opadá do oboru čistíren^, odpadních vod se zaměřením na odstraňování dusíku z vysokokoncentrovaných odpadů z velkokapacitní živočišné výroby. Podstatou řešení je, že na přívodní potrubí předčištěné kejdy do anaerobní nádrže nebo přímo do nádrže sériově spojené s aerobní nádrží opatřené provzdušnovacím ústrojím je napojen jednak interní recykl z aerobní nádrže a jednak přívod recirkulovaného odsazeného kalu z usazovací nádržThe solution falls into the field of wastewater treatment plants, with a focus on removing nitrogen from highly concentrated waste from large-scale livestock production. The essence of the solution is that the supply pipe of pre-treated slurry to the anaerobic tank or directly to the tank connected in series with the aerobic tank equipped with an aeration device is connected to both the internal recycle from the aerobic tank and the supply of recirculated separated sludge from the settling tank.

Description

Vynález se týká zařízení pro čištění vysokokoncentrovaných odpadů, zejména kejdy z velkokapacitní živočišné výroby, za účelem odstranění dusíku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for the purification of high-concentration waste, in particular manure from large-scale livestock production, in order to remove nitrogen.

Z provozu velkochovů dobytka vzniká, zejména při bezstelivovém systému, velké množství vodnaté kejdy, kterou je nutno zpracovat. Její likvidace rozvozem na pole k hnojení je reálná pouze při jejím malém objemovém množství, přibližně do SO m3/den. V pří pádě větších produkovaných množstvích je nutné kejdu zpracovat v čistírnách odpadních vod. Je známé zařízení pro čištění vysokokon centrovaných odpadů, sestávající ze dvou navzájem propojených nádrží opatřených aeračním ústrojím, kterým předchází stupen mechanického předčištění, ze separační a usazovací nádrže. Výtoky z aktivačních nádrží jsou napojeny na společné výtokové potrubí, za vedené do separační nádrže, která je napojena na usazovací nádrž opatřenou odkaiovacím potrubím.The operation of large-scale cattle breeding results in a large amount of watery manure, especially in the litter-free system, which must be processed. Its disposal by distribution to the field for fertilization is realistic only at its small volume volume, up to approximately SO m3 / day. In the case of larger quantities produced, it is necessary to treat slurry in sewage treatment plants. There is known a device for cleaning high-centered waste, consisting of two interconnected tanks equipped with an aeration device, preceded by a stage of mechanical pre-treatment, from a separation and settling tank. The effluents from the activation tanks are connected to a common outflow line, leading to a separation tank, which is connected to a settling tank equipped with a descaling line.

Nevýhodou tohoto řešení je nedostatečná účinnost denitrifika ce v zimních měsících, kdy dochází k poklesu teploty vody. Například při teplotě 5°C je rychlost denitrifikace přibližně 0,3 mgN/ gh, což je hodnota velmi nízká a pro zvýšení rychlosti denitrifikace je nutné zvětšit objemy nádrží, což je jednak investičně nákladné a jednak to vede k dalšímu ochlazování odpadní vody.The disadvantage of this solution is insufficient efficiency of denitrification in the winter months when the water temperature drops. For example, at a temperature of 5 ° C, the denitrification rate is about 0.3 mgN / gh, which is a very low value, and to increase the denitrification rate it is necessary to increase tank volumes, which is both costly and leads to further cooling of wastewater.

Uvedené nevýhody známého řešení odstraňuje v podstatě řešení dle vynálezu, kterým je zařízení pro čištění vysokokoncentrova ných odpadů, zejména kejdy z velkokapacitní živočišné výroby, sestávající ze sériově propojené anaerobní nádrže 3 aerobní nádrží opatřené provzdušňovacím ústrojím, přičemž je anaerobní nádrži předřazen stupeň mechanického předčištění, spojený s ní přívodním potrubím a za aerobní nádrží je napojen separační stupeň, který je recirkulačním potrubím spojen s usazovací nádrží. Podstatou ře šení je, že na přívodní potrubí předčištěné kejdy do anaerobní nádrže je napojen jednak interní recykl z aerobní nádrže a jednak přívod recirkulováného odsazeného kalu z usazovací nádrže.[0009] The above-mentioned disadvantages of the known solution are substantially eliminated by the solution according to the invention, which is a device for cleaning high-concentration waste, in particular manure from large-scale livestock production, consisting of a serially connected anaerobic tank 3 aerobic tank equipped with aeration device. a separation stage is connected to the supply line and downstream of the aerobic tank, which is connected to the settling tank via the recirculation line. The essence of the solution is that the inlet piping of the pre-treated slurry to the anaerobic tank is connected to the internal recycle from the aerobic tank and also to the supply of recirculated induced sludge from the settling tank.

Vyšší účinek řešení dle vynálezu spočívá v dosažení vyšší rychlosti denitrifikace v důsledku docílení vyšší koncentrace substrátu v anaerobní nádrži, a tím zvýšení efektu denitrifikace kejdy zvláště v zimě, bez nároků na zvyšování investičních nákladů.The higher effect of the solution according to the invention is to achieve a higher denitrification rate by achieving a higher substrate concentration in the anaerobic tank, thereby increasing the effect of denitrification of slurry, especially in winter, without the need to increase investment costs.

Příklad konkrétního provedení zařízení dle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu.An example of a specific embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

264 39θ264 39θ

ΟΟ

Zařízení pro čištění vvsokokoncentrováných odpadů dle přiloženého výkresu sestává ze sériově propojené anaerobní nádrže JL s aerobní nádrží 2, která je opatřena provzdusňovacím ústrojím 21^, Anaerobní nádrži 1_ je předřazen stupen mechanického předčištění 3, spojený přívodním potrubím 31 s anaerobní nádrží 1., opatřený odvodem 32 kalu a přívodem 30 surové kejdy. Na aerobní nádrž 2 je napojený separační stupeň 4, opatřen}⁷ výstupním potrubím 41 vyčištěné vody a recirkulačním potrubím 42, zaústěným do usazovací nádrže 5, opatřené odkalovacím potrubím 51 zahuštěného kalu. Zařízení je vybaveno recyklera 22 , spojujícím aerobní r.ádrž 2 s přívodním potrubím 3_L predčištěné kejdy, c)o kterého je rovněž zaústěn}⁷přívod 52 recirkulovaného kalu z usazovací nádrže 5.The apparatus for the treatment of high-concentration waste according to the attached drawing consists of a series-connected anaerobic tank 11 with an aerobic tank 2, which is equipped with an aeration device 21. 32 sludge and 30 slurry feed. For aerobic tank 2 is connected to the separation stage 4, ^7} is provided with an outlet pipe 41 for the purified water recirculation line 42 terminates in a settling tank 5 provided with a sludge discharge tube 51 of thickened sludge. The device is equipped with a recycler 22 connecting the aerobic r.ádrž 2 with an inlet pipe 3_L pretreating a slurry, c) which is also mouthed inlet 52 ^7} recirculated sludge from the settling tank 5th

Surová kejda z velkochovu je přiváděna přívodem 30 do stupně mechanického předčištění 3, kde dochází k hrubému předčištění kéjdy, která na výstupu obsahuje maximálně 15 g/1 suspendovaných látek. Přitom z tohoto stupně odchází kal odvodem 32, využitelný k hnojivým účelům. Mechanicky předčištěná kejda je přívodním potrubím 31 zaváděna do anaerobní nádrže JL, kde dochází k denitrifikaci a ke gravitační separaci. Gravitačně separovaný odpad je odváděn do aerobní nádrže 2 vybavené provzdusňovacím zařízením 21, kde probíhá vlastní aerobní čištění, mající za následek snižováni organického znečištění a oxidaci dusíkatých sloučenin na nitrity a nitráty. Část vzniklé aktivační směsi je vedena do separačního stupně 4. Za účelem zvýšení rychlosti denitrifikace kejdy je mechanicky předčištěná kejda, přiváděná přiváděcím potrubím 31 do anaerobní nádrže JL, míchána s Částí aktivační směsí, přiváděnou interním recyklem 22 z aerobní nádrže 2 do predčištěné kejdy v přiváděcím potrubí 31 v množství, které odpovídá 10 až 200 násobku přítoku mechanicky předčištěné kejdy, současně s recirkulovaným odsazeným kalem, jehož množství činí přibližně 2 az 4 násobek přítoku předčistěne kejdy, přiváděným přítokem 52 z usazovací nádrže 5, do které je zaváděn recirkulačním potrubím 42 ze separačního stupně 4, vratný kal. Převážná,část vzniklých nitritú a nitrátů je tak z aerobní nádrže 2 zaváděna zpět do anaerobní nádrže JL, kde dochází k jejich redukci na plynný dusík. Touto směsí, zaváděnou do anaerobní nádrže I, se v anaerobní nádrži 1 vytváří vyšší koncentrace substrátu, urychlující proces denitrifikace, s rych264 395 losti přibližné 1,5 mgN/gh. Výhodou tohoto systému je možnost volit menší nádrže, což má opět kladný vliv na teplotu aktivační směsi, zmenší se možnost prochlazování a tato zvýšená teplota je výhodná pro další růst potřebné rychlosti denitrifinace. Zbývající část vytvořené aktivační směsi v aerobní nádrži 2 je odváděná do separačniho stupně 4, tvořeného dosazovací nebo ilotační nádrží, z jehož kalového prostoru je odváděn vratný kal recirkulacmm potrubím do usazovací nádrže 5 a z horní části separátního stupně 4 je pak odváděná vyčištěná voua, zbavená dusíkatých sloučenin. Vratný kal je v usazovací nádrži 5 zahuytován. Hustší zachycený podíl je odváděn odkaiovacím potrubím 51_ a je spolu s kalem, odváděným ze stupně mechanického předčislení 3 odvodem 32 využíván k hnojení, řidší část je zaváděna zpět uo přívodního potrubí 3jl, kde se sroíchává s áktivriční směsi, přiváděnou interním recvklem 22 z aerobní nádrže 2.The raw manure from the farm is fed through the inlet 30 to the mechanical pre-treatment stage 3, where the coarse pre-treatment of coarse sludge, which at the output contains a maximum of 15 g / l of suspended substances, is fed. At the same time, the sludge 32 is discharged from this stage, which is usable for fertilizer purposes. The mechanically pre-treated slurry is fed through the supply line 31 to the anaerobic tank 11 where denitrification and gravitational separation take place. The gravitationally separated waste is discharged to an aerobic tank 2 equipped with an aeration device 21 for aerobic purification, resulting in a reduction of organic contamination and oxidation of nitrogen compounds to nitrites and nitrates. Part of the resulting activation mixture is fed to separation stage 4. In order to increase the slurry denitrification rate, the mechanically pre-treated slurry fed through the feed line 31 to the anaerobic tank 11 is mixed with a part of the activation mix fed internally 22 from aerobic tank 2 to pre-treated slurry in the feed. piping 31 in an amount corresponding to 10 to 200 times the inflow of mechanically pre-treated slurry, together with recirculated sludge sludge of approximately 2 to 4 times the inflow of pre-treated slurry through the inflow 52 from the settling tank 5 into which it is fed via recirculation pipe 42 of separation stage 4, return sludge. The major part of the nitrites and nitrates formed is then fed back from the aerobic tank 2 to the anaerobic tank 11, where it is reduced to nitrogen gas. This mixture, introduced into the anaerobic tank I, produces a higher substrate concentration in the anaerobic tank 1, accelerating the denitrification process, with a rate of about 1.5 mgN / gh. The advantage of this system is the possibility to choose smaller tanks, which again has a positive effect on the temperature of the activation mixture, the possibility of cooling is reduced and this increased temperature is advantageous for further growth of the required denitrification rate. The remaining part of the generated activation mixture in the aerobic tank 2 is discharged to the separation stage 4, consisting of a settling or ilotation tank, from whose sludge the return sludge is recirculated via a pipeline to the settling tank 5 and from the upper part of the separation stage 4 is cleaned free of nitrogen compounds. The return sludge is trapped in the settling tank 5. The denser trapped part is discharged via the decanter line 51 and is used together with the sludge removed from the mechanical pre-treatment stage 3 through the outlet 32 for fertilization, the thinner part being recycled at the inlet line 31 where it mixes with the activation mixture fed by the internal rec22 2.

, Řešení dle vynálezu je výhodné využívat zejména ve velkovýkrmnách. Tak například ve velkovýkrmně se stavem 15 tisíc prasat je produkováno denně 150 m3 kejdy, která po předčištění sedimentací na koncentraci NL = 12 g/1 vchází do anaerobní nádrže. Recirkulace kalu činí 4-násobek přítoku, interní recykl 70-násobek přítoku. Při velikosti nádrží 2 x 1500 m3 a mechanické aeraci tak bylo dosaženo celoročně efektu v odstranění dusíku min. SO %.The solution according to the invention is advantageous in particular in large-scale feeders. For example, in a large-scale feed of 15,000 pigs, 150 m3 of manure is produced daily, which, after sedimentation pre-treatment to a concentration of NL = 12 g / l, enters the anaerobic tank. Sludge recirculation is 4 times the inflow, internal recycle 70 times the inflow. With a tank size of 2 x 1500 m3 and mechanical aeration, a nitrogen-removal effect of min. SO%.

Claims

Installations for the treatment of high-level waste, in particular slurry from large-scale livestock production, consisting of a series-connected anaerobic tank with an aerobic tank equipped with an aeration device, the anaerobic tank being preceded by a mechanical pre-treatment which is connected to the settling tank by a recirculation line, characterized in that an internal recycle (22) from the aerobic tank (2) is connected to the supply line (31) of the pre-treated slurry to the anaerobic tank (1) or directly to this tank (1). and, on the other hand, a feed (52) of recirculated offset sludge from the settling tank (5).