11. Конструкторская часть

Флотатор для обработки навозных стоков

В современных технологических линиях по переработки и утилизации навозных стоков, поступающих с крупных животноводческих комплексов, большое значение имеет операция по очистке отделенной жидкой фракции навоза, которая представляет собой дисперсную среду из воды и взвешенных твердых частиц экскрементов животных. Жидкая фракция навозных стоков составляет до 90% от общей исходной массы и в таком виде не может быть использована в качестве ценного органического удобрения и внесения в почву. Кроме того, в необработанном виде жидкая фракция навозных стоков представляет серьёзную угрозу для почвы, воды, воздушного бассейна и, в конечном счете, для человека.

Анализ научно-технической и патентной литературы по состоянию вопроса механизации процессов обработки жидких навозных стоков показал, что для этой цели существует большое количество методов и технических средств и наиболее простым и эффективным является метод обработки стоков путем флотации.

Флотация- это метод разделения и очистки жидких навозных стоков за счет насыщения обрабатываемой среды пузырьками воздуха и создания комплексов «вода-пузырек воздуха - твердая частица навоза», твердые частицы «прилипают» к образовавшимся пузырьком воздуха и поднимаются (флотируются) к поверхности воды, где образовывают пенный слой (флотационный шлам).

Из анализа конструкций флотационных аппаратов можно сделать вывод, что наиболее эффективной и перспективной в использовании является конструктивно-технологическая схема флотатора, рабочий процесс которой основан на насыщении сточной воды пузырьками воздуха за счет её электролиза, так называемой электрофлотации.

С целью повышения качества обработки навозных стоков, поступающих с животноводческих ферм и комплексов, в Самарской государственной сельскохозяйственной академии была разработана экспериментальная установка для разделения и очистки жидкой фракции бесподстилочного навоза методом электрофлотации.

Флотатор состоит из емкости 1, патрубка 2 для подачи исходной массы жидкой фракции навозных стоков, электродов 3, устройства 4 для сбора и удаления флотационного шлама, переливной перегородки 5, патрубка 6 для вывода очищенной сточной воды.

Исходная масса жидкой фракции навозных стоков через патрубок 2 подаётся в емкость 1, где под воздействием процесса электролиза воды, который обеспечивают электроды 3, происходит насыщение воды пузырьками газа. На образовавшихся пузырьках абсорбируются взвешенные твердые частицы навоза и поднимаются вместе на поверхность обрабатываемой воды и образуют пенный слой - флотационный шлам, который вследствие своих физико-химических свойств сохраняет свою способность удерживаться на поверхности.

Далее флотационный шлам удаляется с поверхности воды устройством 4, причем, с целью снижения влажности флотационного шлама, устройство 4 снабжено дополнительной фильтровальной перегородкой 7. Очищенная сточная вода переливаете через перегородку 5 и удаляется из зоны обработки через патрубок 6.

Использование разработанного флотатора в технологической линии по переработке и утилизации навозных стоков позволяет повысить качество обработанной массы бесподстилочного навоза, снижения содержания взвешенных твердых частиц в жидкой фракции и снижения влажности отделенного флотационного шлама. Кроме того, предлагаемая конструкция способствует приготовлению ценного органического удобрения из жидкой и твердой фракции навозных стоков и улучшению экологической обстановки на животноводческих фермах и комплексах.

Экономический эффект использования предлагаемой конструкции флотатора достигается за счет снижения трудовых и эксплуатационных затрат на весь процесс переработки и утилизации стоков животноводческих ферм и комплексов. Кроме того, при работе данного флотатора достигается экологический эффект, который трудно подсчитать в деньгах.

Техническая характеристика:

Производительность, м3/ч	10... 15
Плотность тока на электродах, мА/см2	8... 12
Затраты эл. энергии, кВт/м3	0,12... 0,14
Содержание взвешенных частиц в сточной воде, мг/л	64,0
Влажность флотационного шлама, %	73...78
Габариты, м	1,7x0,8x1,4

Разработанная конструкция флотатора успешно прошла испытания на очистных сооружениях животноводческих ферм и комплексов Самарской области.