Способ сгущения микробной биомассы из суспензии активного ила

Способ сгущения микробной биомассы из суспензии активного ила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СГУЩЕНИЯ МИКРОБНОЙ БИОМАССЫ ИЗ СУСПЕНЗИИ АКТИВНОГО Ш1А, включающий обработку флокулянтом, механическое обезвоживание и сушку, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения и упрощения процесса за счет снижения расхода флокулянта и уменьшения времени сгущения, в качестве флокулянта используют фталоштаелатину или сополимер акриловой кислоты и 2-метил-5-винил-пиридина в концентрации 0,001-0,005% к объему иловой суспензии при рН 3,5-4,5. 00 о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3C5D С 02 F 11!12

5 фс

1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

С0

СР 3

CO (21) 3588959/23-26 (22) 12.05.83 (46) 15.08.84. Бюл. Р 30 (72) С.В.Кан, Б.А.Кривой, Б.М.Перштейн, Л.В.Старшикова, Л.Б.Свердлов, Д.Г.Победимский, В.П.Барабанов, А.И.Курмаева, В.И.Савдур, Ю.M.Ñèìàåâ, В.Ф.Фиалковский, P..З.Шакиров и З.В.Константинова (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. С.М.Кирова, Всесоюзный научно-исследовательский институт

"Синтезбелок" и Производс говенное объединение "Башпромбелок" (53) 628.226.4(088.8) (56) 1. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды, M., "Высшая школа", 1978, с. 232.

2. Шкоп Л.Л., Фомченко Н.В.

Агрегация клеток микроорганизмов в процессе разделения микробных суспензий. Обзор. М., ОНТИТЭИмикробиопром, 1974, с. 2.

3. Авторское свидетельство СССР

У 814900, кл. С 02 F 11/12, 1979 (прототип).

„„SU„„1108079 А (54) (57) СПОСОБ СГУЩЕНИЯ МИКРОБНОЙ

БИОМАССЫ ИЗ СУСПЕНЗИИ АКТИВНОГО ИЛА, включающий обработку флокулянтом, механическое обезвоживание и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения и упрощения процесса за счет снижения расхода флокулянта и уменьшения времени сгущения, в качестве флокулянта используют фталоилжелатину или сополимер акриловой кислоты и

2-метил-5-винил-пиридина в концентрации 0,001-0,005Х к объему иловой суспензии при рН 3,5-4,5.

8079 а srвн О > " ИПЯ ПЕРЕД МЕ g}}ИЧЕСКИ}1

Обезвоживанием химических веществ, Обладающих свойствами коагулянта, и дрожжей в качестве флокулянта.

В качесгве х1гмнческих веществ исполь

S зуют сопи железа, алюминия или смесь солей агпоминия и железа, и соли кальция в концентрации 100 мг/л

16 г/л; количество добавляе,"алых дрожО жей "îñòàâëÿåò 160-1800 мг/л (3).

Недостатка}}и известного способа не происходит интенсивного испарсния воды, при контакте с воздухом в иле протекает процесс гниения

25 оставшегося белка с образованием сероводорода, иловые массы разрастаются, что приводит к необходимосòè занимать все большие территории для хранения ила. Все это ставит задачу сгущения активного ила и переработ: v " его в белковый кормовой продухт„ сорбент, удобрение, высококалорийное топливо, ростовой фактор (г}}дро— лизат) и т.д.

Известен способ сгущения ">Kòè.-;—

1 110

Изобретение Относится к био. }Огической очистке сточных вод и может найти применение для сгушечия микробной биомассы из суспензии активного ила в микробиологической„. пи}невой и нефтеперерабатывающей промышленности.

Наращивание производственных мощностей в микробиологической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других

1 отраслях промышленности ведет к непрерывному увеличению объемов сточных вод, поэтому очень остро стоит вопрос повышения эффективности очистных мероприятий. Биологический способ очистки при помощи активного ила„. применяемый для очистки сточных вод, содержащих значительное количество органических и белковьгх веществ, практически всегда не отвечает санитарным требованиям. В условиях влажного климата с иловых площадок ного ила в крупнотоннажных производствах с применением механического обезвоживания при помощи уплотиителей, иловых площадок, вакуумирова-ния, центрифугурования, фильтрова}ия - с дальнейшей сушкой в естествелнык условиях или специальных сушилках (1 7,,>

Известны также физико-химические и электрофизические способы сгу}}}е}аида.> основанные на чередовании значений рН и температуры, воздейсавии электрического и магнитного полей ." 1>

-. г ".—

Недостатками этих способов яв..i},-ются низкая степень сгущения„ затрудняющая последующую сушку и нри-. -"О водящая к резкому удорожанию готово го продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сгущения биомассы, включающий меха-ническое обезвоживание и сушку и яре= дусматривающий введение г суспснзи}а являются низкаь степень сгущения, высокий расход реагента, длительность процесса во времени, необходимость подачи флокулянта и коагулянта. что ведет к усложнени7а технологии и удорожа}пгю готового продукта, повышает его зольность и делает невозможным

lie }О 1ьзов ание высушенной биомассь . активного }}па в качестве кормовой белковой добавки.

Цель изобретения — повышение степени сгущения и упрощение процесса за счет снижения расхода флокулянта и уменьшения времени сгущения.

Поставленная цель достигается тсм, что согласно способу сгущен}}я

1}}кробной б .Омассы 113 с спечзии акт}lв:}ОГО 1111",, в ключа!ащему обр або гку флокулянтом, .и=--;.аническое обезвоживаIl.IF> l,: У>а% >. 1> i: >ТЛ Q ВЕ ф IOy» >>ЯЧ }га .1Г ПО}>1>ЗУ}ат Йата>}О}11}ж Лат>ИНУ ((Я) 111}И

-: Оп — л}11>}е 77; K i >и }овод .}sr(° по-1 }а >.I 3 — 1 o— т.". > -5.-}1iili:i 1>7..;?}I>:1}rliа (АК-21 15ВП,) в>;;О в}}е ч -p,. i"и-I}> 0 „.00 1 -0 005;. к Оба>„->}}у

li;iОв". с 1 i>с;1 "и. при рН 3,5 — 4,5.

01:Особ Ос>ушеств}lяют следу}>а}}11}м -Образом „

В .успензиа активного }.ла при

1, О б а в 11 }1 ь7 т Ф >} > w>77 Ir >»> К? 15В131,. кО 1,".Ir; oài., lè 0 001-0 00-i

Обьс }у i ловОЙ с >спа 1}зии. Затpм раствО oil сcoliosi кислоты дово,}я —: Н до з}1а-}е}:.и}1 3,5-4,5. Смесь разде.пяют, подвергаю" механическому Обезвоживанию и Отправляют на сушку. В качестве ко;--::рольного образца использу-;ат суспечзиа активного ила, помещенную в те ",c . Г почия, чтО и orr}>1TH}IF> Образиск-качая добавку полимерного :,зу}ение процесса сгущения актизного }}па проводят методом визуаль}1Ого контроля фронтальной границы. Для этого илову-а суспензию разливают в специ}альлые мерные цилиндры емкостью 50 мл. 11осле добавления 0 001—

0 0053-ного рас гвора ФЖ или AK-2115ВП и 2-минутного перемешивания раствором

1108079

Т а б л и ц а

Т, С рН

Реагент

Концентрация, Е к объему

Время сгущения, мин

Контроль

2-4,5

5--10

300

ФЖ 0,0

36

5-10

300

0,005

2-3

3,5-4,5

25*

0,01

2-3

3, 5-4,5

36*

5-10

300

0,0001

2-4,5

40

300

AK-2М5ВП

0,01

1-4,5

5-10

300

АК-2M5BI1

0,005

36

28"

3,5-4,5 серной кислоты рН доводят до 3,5-4,5.

Происходит сгущение илоной суспензии с образованием четкой границы раздела. Время сгущения 25-28 мин, что в 1,4 раза меньше времени разделения по прототипу в тех же условиях. По высоте межфазной границы судят о плотности осадка, которая относительно контроля составляет 2,5 (плотность осадка контроля берется равной 1) и более чем в 2 раза превышает плотность осадка по прототипу в тех же условиях. Концентрацию биомассы в осадке и надосадочной жидкос15 ти определяют методом сухого осадка.

Содержание абсолютно сухих веществ (АСВ) в сгущенной фазе составляет 3,4, что в 2,54 раза выше АСВ контроля.

Степень выделения микробной биомассы, 20 определяемая при помощи камеры Горяева, составляет 99Х, что в 1,41 раза выше степени выделения контроля и в 1,32 раза выше степени выделения биомассы по способу, описанному в прототипе в тех же условиях.

Введение высокомолекулярных химических агентов в отличие от низкомолекулярных приводит к существенному понижению расхода агента, так как макромолекула высокомолекулярного агента может агрегировать на себя большее количество микробных клеток в отличие от низкомолекулярного агента, а ведение процесса при рН 3,5-4,5 позволяет снизить заряд на поверхности клеток, что облегчает агрегирование последних.

Результаты сгущающего действия

ФЖ и АК-2М5ВП на суспензию активного ила при различных концентрациях и рН приведены в табл. 1.

1108079

Продолжение табл 1

300

5-10

0,001

2-3

3,5-4,5

25*

5-10

300

0,0001

2-4,5

5-10

300

Около 85Х микробной биомассы сгущалось из суспензии активного ила за время не более

10 мин

Таблица 2 рН

Время сгущения, мин

Плотность Степень

АСБ

Концентрация, Х к объему

Реагент осадка от- выделеносительно ния сгущенной фазы контроля

Контроль

70 1,34

20 3 5 более 40

Минеральный коагулянт+ дрожжи (прототип) 75

20 3,5

1,2

0,026

99 3,4

97 2,4

20 3,5

20 4

2,5

0,005

0,001

ФЖ

1,8

АК-2Я5ВП

Так как производительность выделения микробной биомассы определяется временем сгущения ила, то, как видно из табл. 1, наиболее целесо- ° образно использовать агенты ФЖ или р5

АК-2МБВП в концентрации 0,0010,005 об. Х при рН 3,5-4,5.

Пример. Верут суспензию активного ила из вторичных отстойников с концентрацией биомассы 0,5-1,4Х

АСВ, рН 6,5-6,9, температурой 20 С.

После добавления 0,005Х (к об%ему

Как видно из табл. 2, предлагаемый способ по сравнению с прототи пом обеспечивает снижение расхода агента в 5 и более раз, исключает необходимость введение второго агениловой суспензии), например, ФЖ, 2-минутного перемешения, раствором серной кислоты рН доводят до 3,5.

Время сгущения 25 мин, степень вьщеления 99Х, плотность осадка 2,5 r/

/си, ACB сгущенной фазы Д,4Х.

В табл. 2 приведены данные по сгущающему действию ФЖ и АК-2М5ВП по сравнению с результатами по прототипу в тех же условиях и контрольным образом. та, повышает степень выделения биомассы 1,29-1,32 раза, позволяет в 1,5-2,1 раза повысить плотность ,осадка, снизить время сгущения в 1,4 раза.

1108079

Составитель .Е.Âîéöåõîâñêàÿ

Редактор Т.Веселова ТехредЖ. Кастелевич КорректорМ Шарохин

Заказ 5826/16 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4

За базовый объект принят способ механического обезвоживания активного ила f1 j, по сравнению с которым предлагаемый способ обеспечивает снижение времени сгущения более, чем 5 в 1,6 раза, повышение степени выделения микробной биомассы в. 1,4 раза, увеличение содержания АСБ сгущенной фазы в 2,6 раза при использовании агента ФЖ и в

1,9 раза при использовании агента

АК-2М5ВП.