ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭГЭ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Ниязов А.М., к.т.н., Стерхова Т.Н., к.т.н. (ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА)

Животноводческие стоки, попадая в почву, наносят серьезный ущерб экологии и окружающей среде. Вывоз навоза с животноводческих ферм осуществляется без предварительного обеззараживания, что приводит к загрязнению полей, рек, сельскохозяйственной продукции и в конечном итоге заражению людей. Такое состояние дел может привести к распространению инфекционных заболеваний, нанести неизгладимый ущерб окружающей природе и человеку. Поэтому, в связи с развитием сельскохозяйственного производства требуется совершенствование методов и средств обработки стоков животноводческих комплексов с целью обеззараживания фекальных масс. Обеззараживание навоза состоит в уничтожении находящихся в нем микроорганизмов. Одним из перспективных методов является использование электрогидравлического эффекта.

Электрогидравлическим эффектом (ЭГЭ) называется один из способов преобразования электрической энергии в механическую, совершающуюся без промежуточных механических звеньев. Сущность этого процесса заключается в формировании импульсного электрического разряда и образовании вокруг его зоны высоких гидравлических давлений, совершающих полезную механическую работу [1]. При этом в жидкости происходят различные физические и химические процессы.

Осуществление ЭГЭ связано с относительно медленным накоплением энергии в источнике питания и практически мгновенным ее выделением в жидкой среде. Основными действующими факторами ЭГЭ являются высокие и сверхвысокие импульсные гидравлические давления, приводящие к появлению ударных волн со звуковой и сверхзвуковой скоростями; значительные импульсные перемещения объемов жидкости, совершающиеся со скоростями достигающими сотен метров в секунду; мощные импульсные кавитационные процессы, способные охватить относительно большие объемы жидкости; многократная ионизация соединений и элементов.

В лаборатории электронно-ионной технологии ФГОУ ВПО Ижевской ГСХА проводились опыты по обеззараживанию сточных вод животноводческого комплекса совхоза «Медведево» Удмуртской Республики, в фекальных массах которых были обнаружены яйца и личинки фасциол, приводящих к истощению животных.

Для проведения экспериментальных исследований была собрана установка, включающая в себя: закрытый металлический сосуд с введенными в жидкую среду электродами, генератор импульсов тока (ГИТ). ГИТ состоит из высоковольтного трансформатора, конденсаторной батареи емкостью 1,53 мкФ, напряжением 6,3 кВ и формирующего промежутка.

В установке использована электродная система, создающая резко неоднородное электрическое поле.

Установка работает следующим образом: высоковольтные трансформатор и диод заряжают конденсатор-накопитель. Напряжение на конденсаторе повышается до такого значения, при котором происходит пробой формирующего промежутка. Энергия, запасенная в конденсаторе мгновенно поступает на рабочий промежуток в жидкости, где выделяется в виде импульса большой мощности. В процессе разряда напряжение на конденсаторе падает и, наконец, становится недостаточным для поддержания разряда. Разряд прекращается, промежуток деионизируется. В зависимости от мощности питающего трансформатора процесс через некоторое время повторяется.

Обработка фекальных масс проводилась в течение 1,5; 3,0; 4,5 мин. Заключение дала Удмуртская республиканская ветеринарная лаборатория. Результаты подтвердили наличие яиц и личинок фасциол в контрольной пробе и в пробе со временем обработки 1,5 мин. После обработки проб навоза ЭГЭ в течение 3 минут происходит полное обеззараживание фекалия. Время между двумя разрядами составило 6 сек. Потребление электроэнергии в сутки составляет 28,8 кВт*ч.

Проведенные исследования показали возможность использования ЭГЭ с целью обеззараживания животноводческих стоков. Обработанные массы можно использовать в качестве полностью обеззараженного органического удобрения.

Высокий КПД ЭГЭ и уникальные возможности являются основой для применения ЭГЭ в процессе обеззараживания сточных вод взамен повсеместно используемого хлорирования.

Литература

1. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Л.: машиностроение, 1986. – с.

2. Барбаков С.А., Стерхова Т.Н., Шмигель В.Н. применение электрогидравлического эффекта для стерилизации навоза // Тезисы докладов научно-производственной конференции ИжГСХА. – Ижевск, 1995.