Технологии и технические средства систем подготовки и утилизации животноводческих стоков

• Автор: Меркурьев, Владимир Степанович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Купавна
• Количество страниц: 368 с. : ил.

Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ
Научно-исследовательский институт
по сельскохозяйственному использованию сточных вод
Меркурьев Владимир Степанович кандидат технических наук
Технологии и технические средства систем подготовки и утилизации животноводческих стоков
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Специальность 05.20.01 -Механизация сельскохозяйственного производства
Научный консультант -доктор технических наук, профессор, академик МАЭП, Д.П.Гостищев
(НИИССВ “Прогресс”)
Купавна

СОДЕРЖАНИЕ Общая характеристика работы
Г лава I. Современный уровень машинных технологий и технических
средств систем подготовки и утилизации животноводческих стоков
1.1. Требования к машинным технологиям и техническим средствам систем подготовки и утилизации животноводческих
стоков
1.2. Состояние вопроса использования животноводческих стоков и
анализ машинных технологий для их внесения
1.3. Анализ технических средств систем подготовки
1.4. Анализ технических средств систем утилизации
Глава 2. Основы теории и гидравлический расчет технических средств
систем подготовки животноводческих стоков.
2.1. Определение скорости осаждения твердых частиц животноводческих стоков в отстойниках
2.2. Определение скорости водовоздушной смеси в устройствах для аэрирования животноводческих стоков
2.3. Математическое моделирование кислородного режима в аэротенках
и циркуляционных окислительных каналах
2.4. Определение времени перемешивания животноводческих стоков
в на копите АЯХ
Глава 3. Теория и гидравлический расчет технических средств систем утилизации животноводческих стоков.
3.1. Обоснование экологически безопасных способов орошения
3.2. Определение фильтрационного расхода водозаборного
устройства
3.3. Определение силы динамическогро давления на чувствительный

элемент устройства для управления насосными агрегатами
3.4. Определение времени опорожнения емкости в гидравлическом реле времени
3.5. Математическое м оделирование гидравлического удара
3.6. Защита напорных трубопроводов от гидравлического удара
Глава 4. Разработка технологии и технических средств систем
подготовки и утилизации животноводческих стоков.
4.1. Технология подготовки животноводческих стоков
4.2. Песколовки
4.3. Устройство для разделения навоза на фракции
4.4. Устройства для фильтрации жидкой фракции стоков
4.5 Устройство для автоматического регулирования уровня осадка
в очистных сооружениях
4.6. Дренажная система
4.7. Циркуляционный окислительный канал
4.8. Аэраторы
4.9. Биологические оксидационные контактные стабилизационные пруды
4.10. Устройство для перемешивания животноводческих стоков в накопителях
4.11. Подготовка животноводческих стоков в
фермерских хозяйствах
4.12. Технологии орошения и технические средства
для их реализации
4.13. Водозаборные устройства животноводческих
стоков
4.14. Устройство для управления насосными агрегатами
и реле ровня
4.15 Гасители гидравлических ударов
4.16. Гидравлические реле времени

В практике очистки сточных вод находит применение кинетическое уравнение Иерусалимского-Скирдова, учитывающее влияние концентрации растворенного кислорода на процесс изъятия органических загрязняющих веществ:
Л - Ь -С А
1 1С+КеС + К0ь' 1 + ЛГ
где ртах - максимальная скорость окисления, мг/(г.ч);
Ке,Ко - константы характеризующие свойства органических загрязняющих веществ мг БПК„ош./л и влияние кислорода мг СЬ/л;
А - доза ила по беззольному веществу, г/л;
У- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила,
л/г.
Скорость выделения органических загрязняющих веществ в процессе отмирания активного ила пропорциональна его концентрации:
Ка =Кх-А;
где К8 - константа скорости отмирания.
Для оценки работы реальных аэротенков вместо параметра Кьа вводим его функцию от интенсивности аэрации 1. Для пневматической системы аэрации, когда на выходе из диспергаторов образуется воздушный пузырек диаметром равным 0.005 м в ( 2Д0) объемный коэффициент массопередачи К;а выражен через интенсивность аэрации Кы=0.8Б
С учетом того, что конструкция аэратора обеспечивает интенсивное перемешивание обрабатываемой среды в расчетах принято значение Кьа=0.8...1.0 I
Решение системы нелинейных дифференциальных уравнений 2.16 осуществлено численным методом Рунге-Кутта.
При решении 2.16 принимались следующие значения констант:
где С, - равновесная концентрация кислорода воздуха в жидкости при нормальном атмосферном давлении температуре иловой смеси 20 °С;
Н=4 м - глубина аэротенка;
ршах = 85мг БПКПолн./(г.ч)
Ке=33 мг/БПКпоян./л; <ро=0.2г/л; а=1.5;
А=1...3г/л; К$ = 15мг/(г.ч);
Начальные уравнения интегрирования системы 2.16 Х=Х0-0'Р С=Со
мг/л; Ь=Ь)=500...600 мг/л.
Животноводческие стоки обрабатывались в секционном аэротенке длиной £ за время ф. Использовалась равномерная по длине аэрация.