Озонирование навоза

В любом случае озон может быть успешно применен менен (и применяется) для устранения неприятного запаха. Одной из серьезных проблем борьбы с дурно пахнущими выбросами является борьба с атмосферой свиноводческих ком плексов. Гигантские «свиногорода», где одновременно содержится до 100 тысяч свиней, создают крайне серьезную экологическую проблему в плане удаления отходов жизнедеятельности и уменьшения уровня содержания дурно пахнущих веществ в воздухе. Возможность применения озона очень обстоятельно рассматривалась в ряде работ и, учитывая актуальность проблемы, имеет смысл рассмотреть выводы этих исследований подробнее.

Исследования отмечают весьма высокий экспери ментальный уровень.

Уровень запаха определяется с помощью специального прибора ольфактомстра, в котором в качестве реперного уровня запаха используется раствор 1-бутанола различных концентраций, причем панель прибора имела 8 входов и уровень запаха 1-бутанола сравнивался с измеряемым по интенсивности. Каждая ступень входа отличалась по уровню запаха от предыдущей ступени в 2 раза.

Определялись количественно все основные химические компоненты запахов, такие, как неорганические вещества (фосфаты, нитраты, аммиак, сероводород), химическое потребление кислорода ХПК (в зарубежной литературе COD), биологическое потребление кислорода БПК (соответственно BOD), органические летучие жирные органические кислоты (VFAs), фенол, паракрезол, индол, метилиндол и ряд других, причем использовались современные инструментальные методы анализа.

Микробиологический счет патогенной микрофлоры производился стандартными методами с использованием агар-агара.

Озон с концентрацией 1,5% об., вырабатываемый из кислорода, подавался непосредственно в свежесобранную навозную жи жу. Дозы озона составляли 1,0; 2,0; 3,0 г на 1 литр обработанного материала. Общее количество поглощающегося озона достигало 0,9; 1,5; 2,4 г соответственно.

Из проведенных исследований авторы сделали следующие выводы.

1. Наблюдается определенное снижение запаха при использованных дозах озона.
2. Концентрации VFAs (летучие органические жирные кисло- ты), нитратов, фосфатов и аммиака не изменяются при озонировании.
3. Биологическое потребление кислорода и химическое по- требление кислорода практически не изменяются при озонировании.
4. Концентрация дурно пахнущих фенольных микробных метаболитов (фенол, п-крезол, п-этилфенол) и индольные микробиологические метаболиты уменьшались до недетектируемого уровня при озонировании.
5. Концентрация сероводорода уменьшалась незначительно.
6. Микробиологический счет изменялся (уменьшался) на фактор 3 log, а общий микробный счет уменьшался на фак тор 1 log.

Более детально проблема деодорации и дезинфекции жидкого свиного навоза рассмотрена в работе того же коллектива. В этом случае были изучены физические, химические и биологические изменения, происходящие в толще хранящегося наво- за (время хранения 12 недель, отвечающее времени хранения в реальных условиях). Озонирование проводилось аналогично работе. Время озонирования каждого образца составляло 25 минут.

Схема установки показана на рис. 4.5, а результаты таких сравнительных экспериментов по ольфактометрии представлены в табл. 4.4.

Первая цель исследователей установить изменение в свой- ствах навоза в зависимости от времени его хранения. Было отмечено следующее.

1. Концентрация сероводорода менялась случайным образом первые 7 недель и резко росла в последние 4 недели. Уровень аммиака достигал максимума к четвертой неделе и затем (после пятой недели) падал и был практически постоянным на уровне 1600-3700 мг/л.

2. Соотношение между BOD и COD увеличивается в первые 4 недели с 0,4 до 0.6, что говорит о консервации органического материала в более биодеградабильные формы.

3. Фосфаты и нитраты демонстрируют сложные зависимости по времени хранения, значительно различающиеся по глубине слоя отбора образца.

Летучие жирные кислоты (VFAs) в основном это уксусная кислота, имеет пик запаха в области 10 недель хранения, что связано с работой анаэробных бактерий по разложению протеи нов. В дальнейшем их концентрация уменьшается за счет работы метаногенных бактерий. Концентрации фенольных и индольных метаболитов мало меняются при хранении. Запах этих контаминантов при хранении, измеренный ольфактометром, растет равномерно по всей глубине 12 недель.

Во всех экспериментах по озонированию для исследования брались равные образцы материала из каждой зоны фермен- тативного контейнера и определялась средняя величина. Доза озона составляла 1 г озона на 1 л материала. При озонировании (Х.Н.) его рН несколько возрастает, что согласуется с данными работы. Это может быть связано с выдуванием VFAS.

При этом концентрация сульфидов существенно падает (рис. 4.6), в то время как концентрация сульфатов растет (рис. 4.7).

Масс-баланс конверсии сульфидов в сульфаты показывает, что масса образовавшегося сульфата превышает массу распавшегося сульфида. Очевидно, существует еще некоторый дополнительный источник образования сульфатов.

Сравнение уровня запаха озонированного и неозонированного (Х.Н.) представлено на рис. 4.8.

Влияние озонирования на общую концентрацию сульфидов рис. 4.6.

Влияние озонирования на общую концентрацию сульфидов рис. 4.7.

Очевидно, что озонирование прекращает ферментационные процессы в органической среде и существенно снижает общий уровень запаха.

Все микробиологические показатели (количество аэробных, анаэробных бактерий и колифагов) уменьшаются при озонировании, что, впрочем, было подтверждено и ранее.

Авторы этих работ приходят к следующим выводам.

1. При дозе озона 1 г/л органического материала достигается уменьшение запаха до приемлемых значений.
2. Озонирование с дозой 1 г/л органического материала эффективно уменьшает концентрацию сульфидов, фенола, п крезола и скатола в жидком навозе.
3. Концентрация VFAs увеличивается, в то время как кон- центрация аммиака не меняется при озонировании, но во время хранения наблюдается его резкий рост после восьми недель. Из уже упоминавшегося факта, что запах значительно ослабевает при озонировании, следует вывод, что ни аммиак, ни VFAѕ не являются главными составляющими неприятного запаха.

На базе проведенных исследований по озонированию навоза промышленные фирмы США поспешили осуществить патентование этого процесса. Так, в патенте предлагается в суспензию из навоза, где поддерживается величина рН в пределах нейтральных значений, продувать газ, содержащий озон. Обработку ведут в закрытой камере, где производится непрерывное перемешивание навоза. Во время обработки навоз дополнительно подвергают воздействию УФ-лучей. В массу добавляют хлопьеоб разующий материал и производят формирование брикетов из под сушенного навоза. Содержание влаги в нем не превышает 20%.

В патенте США предлагается аналогичный метод обра ботки навоза озоном. В слой навоза продувается озонированный воздух, при этом величина биологического потребления кислоро да уменьшалась с 31936 до 1016 мг/л, а интенсивность запаха снижалась в 3,5 раза. Есть вариант конструкции очистного сооружения, когда бетонная емкость с навозом перекрывается крышкой и газ циркулирует в замкнутом пространстве .

Автор книги "Теория и практика получения и применения озона"
В.В. Лунин, Самойлович, В.Г., С.Н. Ткаченко, И.С. Ткаченко

По вопросам и предложениям свяжитесь с нами любым удобным способом

Телефон: 8 (800) 775-28-45
E-mail: info@ozonbox.pro
Соцсети: Вконтакте | Rutube