Композиція для обробки гною

Реферат: UA 67759 U UA 67759 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області вирішення екологічних проблем в сільському господарстві - створенні нормального мікроклімату в приміщеннях великих тваринницьких комплексів за рахунок зменшення виділення в навколишнє середовище шкідливих газів продуктів розкладу відходів життєдіяльності тварин. Одним з найбільш поширених методів дезодорації гною є його обробка реагентами різної хімічної природи. На тваринницьких підприємствах США, Англії і Японії запахи ліквідуються шляхом обробки гною розчином перманганату калію (у дозі 1 % до маси гною), їдкого натрію (0,9 %), хлориду натрію (8 %). При цьому, згідно з даними Burneft і Dondero, отримуються задовільні результати [1]. Як прототип використовують водний 0,9 % й розчин їдкого натрію [1]. Застосування хімічних методів має одну особливість - обробка хімічними реагентами потребує ретельного перемішування (гомогенізації) гною для посилення контакту з хімічною речовиною. Для цього накопичувачі гною повинні бути обладнані пристроями для перемішування з використанням насосів, механічних змішувачів тощо. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити склад композиції для обробки гною за рахунок введення в неї домішок, які зменшують швидкість біохімічної реакції розкладу відходів тваринництва. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що композиція для обробки гною, що включає їдкий натрій і воду, згідно з корисною моделлю, додатково містить високомолекулярний (молекулярна маса 6-10) поліетиленоксид (ПЕО) при наступному співвідношенні компонентів (у мас. ч.): їдкий натрій 0,9; високомолекулярний (0,0002поліетиленоксид 0,0005); 6 (молекулярна маса 610 ) вода 100. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. В ємність об'ємом 750 мл завантажували 400 мл свинячого рідкого гною та 200 мл води. Через певні проміжки часу за допомогою диференціальних манометрів вимірювали різницю ΔΡ між тиском в ємності і атмосферним тиском. Ця різниця залежить від інтенсивності біохімічної реакції розкладання гною. За отриманими експериментальними даними будували криву залежності ΔΡ від часу протікання біохімічної реакції . Величину надмірного тиску в посудині, обумовленого біорозкладанням органічних речовин, можна записати у вигляді: ΔΡ = cwΔ, де w - швидкість біохімічної реакції, Δ - проміжок часу, за який тиск в посудині збільшується на величину ΔΡ, с - постійна. Звідси легко визначити швидкість біохімічної реакції як тангенс кута нахилу дотичної до кривої ΔΡ = f (). Дані експериментальних досліджень приведені в таблиці. Приклади 2-5. За методикою, описаною в прикладі 1, вимірювали величину надмірного тиску в посудині при додаванні до рідкого гною 200 мл водних розчинів, які містили: 2,5 мг/л ПЕО (приклад 2); 9 г/л їдкого натрію (приклад 3); суміші ПЕО (2,5 мг/л) та їдкого натрію (9 г/л) (приклад 4); суміші ПЕО (2,5 мг/л) та їдкого натрію (4,5 г/л) (приклад 5). Результати представлені в таблиці. Порівняння ефективності зразків, приготовлених по запропонованому (приклади 2, 4, 5) і відомому (приклад 3) способам, показує, що для зразків, що містять мікродобавки полімерів, тиск над рідким гноєм, за рахунок виділення в ході біохімічної реакції газів, значно менше в порівнянні з контрольним зразком (приклад 1), який характеризує розкладання гною у воді без добавок реагентів. Так, наприклад, на 60 хвилині тиск в ємності, за рахунок розкладання гною у воді (експеримент № 1), складає 38 см водяного стовпа. У той же час при розкладанні гною з добавкою 2,5 міліграм ПЕО на 1 л стоку (експеримент № 2) гази, що виділяються, підняли тиск в ємності тільки до 15 см водяного стовпа, що в 2,5 раза менше. В прикладі 2 (прототип) на 60 хвилині тиск в ємності склав 22 см водяного стовпа, що в 2,2 раза більше, ніж у пропонованій композиції (приклад 4). З часом швидкість розкладання гною у воді продовжує інтенсивно наростати - на 140 хвилині тиск в посудині стає рівним 75 см водяного стовпа. У той же час, для стоку, обробленого ПЕО, тиск склав 20 см водяного стовпа, для стоку, обробленого розчином їдкого натрію - 38 см водяного стовпа, для суміші ПЕО та їдкого натрію - 12 см водяного стовпа. Подальше збільшення часу витримки досліджуваних зразків до 380 хвилин показало, що в стоці з ПЕО тиск залишився без змін - 20 см водяного стовпа, для прототипу - 51 см водяного стовпа, для пропонованої композиції тиск склав 12 см водяного стовпа, а розкладання гною у воді збільшило тиск до 128 см водяного стовпа. 1 UA 67759 U 5 10 Результати прикладу 5 показують, що введення до складу композиції мікродомішок високомолекулярного ПЕО дає змогу зменшити концентрацію їдкого натрію у композиції в два рази. Порівняння величин надмірного тиску, який є наслідком виділення шкідливих газів під час розкладу відходів життєдіяльності тварин показує, що у прикладах 4 і 5 вони однакові. Це дає змогу спростити процес обробки гною хімічними реагентами і зменшити витрати на придбання їдкого натрію. Зменшення вмісту ПЕО в композиції нижче 2 мг/л приводить до значного збільшення швидкості біохімічної реакції розкладу гною. Збільшення концентрації ПЕО більше 5 мг/л суттєво не змінює швидкість біохімічної реакції і з економічної точки зору вважається недоцільним. Зменшення вмісту їдкого натрію в композиції нижче 1,4 г/л не приводить до необхідного результату. Збільшення концентрації їдкого натрію більше 4,5 г/л не змінює швидкість біохімічної реакції і з економічної точки зору також вважається недоцільним. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 Випробувана рідина Вода Водний розчин ПЕО (2,5 мг/л) Водний розчин їдкого натрію (9 г/л) Водний розчин суміші ПЕО (2,5 мг/л) та їдкого натрію (9 г/л) Водний розчин суміші ПЕО (2,5 мг/л) та їдкого натрію (4,5 г/л) Час витримки зразків τ, хв. 20 60 100 140 180 220 260 300 340 380 Величина надмірного тиску ΔΡ, см водяного стовпа 16 38 59 75 87 98 107 114 122 128 11 15 18 20 20 20 20 20 20 20 14 22 31 38 43 46 48 50 51 51 8 10 11 12 12 12 12 12 12 12 9 11 11 11 12 12 12 12 12 12 15 Джерела інформації: 1. Крупные животноводческие комплексы и окружающая среда (гигиенические аспекты) /Под ред. Д. П. Никитина. - М.: - Медицина, 1980. - С. 159-160. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Композиція для обробки гною, що включає їдкий натрій і воду, яка відрізняється тим, що 6 додатково містить високомолекулярний (молекулярна маса 610 ) поліетиленоксид при наступному співвідношенні компонентів (у мас. ч.): їдкий натрій 0,14-0,45 високомолекулярний 0,0002поліетиленоксид 0,0005 6 (молекулярна маса 610 ) вода 100. 25 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2