Способ обработки избыточного активного ила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5g7648 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22> Заявлено10 10 74 (21)2066872/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.03.78.Бюллетень № 10 (45) Дата опубликования описания 12.05.78 (51) М. К,.2

С 02С 3/00

Государственный комнтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзобретеннй

N отнрытнй (53) УДК

628.336,3 (088. 8) В. Д. Беляев, A. Н. Мезенцев, С. B. Чепиго, Н. И. Коротченко, В. Н. Тимкин, Я. Я. Школ, О. В. Самохина, А. Л. Красинскаян А. О. Голубев (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗБЫТОЧНОГО

АКТИВНОГО ИЛА

Изобретение относится к способам биологической очистки различных сточных вод и переработки образующихся при этом осадков, в частности избыточного активного ила, и может быть использовано в пище- d вой, мясоперерабатьтвающей и других отраслях промышленности, а также для полу чения белка, кормовых добавок и биологически активных веществ.

Ф

Известные способы утилизации избыточ- 10 ного ила включают его обезвоживание, вы.— сушивание, сжигание, а также применение в качестве удобрения или кормовой добавки.

Известны способы, касающиеся перера- id ботки осадков вод, включая избыточный активный ил, путем сухой перегонки пиролиза их, извлечения из активного ила жиров, витамина В, использования активного ила для получения пластмасс, а так- 20 же в качестве кормовой добавки (lj и (2).

Большинство известных способов имеют конечной целью обезвоживание и уничтожение (сжигания) осадков сточных вод. При этой в ходе обезвоживания добавляют раз- И личные вещества, как например, золу, получаемую при сжигании ила, коагулянты (Ц и E3j.

Известен также способ обработки осадков путем подкисления миниральной кислотой, отделения гидрофобных веществ, смешивания осадка с гашеной или негашеной известью и обезвоживания его на фильФрпрессе до содержания влаги 30-50% (4,(.

Описан способ сжигания осадков сточных вод в печи с кипящим слоем инертного носителя, включающий механическое обезвоживание и сушку осадка с использо;ванием тепла отходящих газов 1.5).

Недостатками известных способов обработки избыточнрго активного ила являются сложность и дороговизна удаления огромных количеств воды и получение готовых продуктов низкого качества, а также уничтожение ценных веществ при сжигании ила;

Наиболее близким по технической сущ» ности и достигаемому результату является способ обработки сточных вод, включающий отделение твердых частиц от сточной жидкости путем флотации с помощью флота

597648 ционных и хлопьеукрупняюших реагентов, который обеспечивает некоторое повышение экономичности процесса обезвоживания.

Однако этот способ не предусматривает утилизацию активного ила и получение из

5 него полезных продуктов, Целью изобретения является разработка способа, обеспечивающего утилизацию избыточного активного ила с одновременной переработкой егс на белок, биологи— чески активные вещества и кормовые добавки.

Указанная цель достигается тем, что избь точный активный ил флотируют при рН 1,5-3,0 до содержания сухих aeUIecTB 5-1 0 о и подвергают в два параллельных потока кислотному гидролизу и щелочной экстракции. При этом кислотный гидролиз приводят при рН 0 01-1,0, температуре 50 о

100 С в течение 1-2 ч: сначала при рН 2п о

0,5-1,0 и температуре 50-80 С в течение 0,25-1,0 ч, а затем при рН 0,01Q5 и геыпературе 80-100 С в 0,5-1 ч.

Шелочную экстракцию проводят при рН 911, температуре 80=90 С в течение 25

0,25-0,5 ч.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Избыточный активный ил, полученный при биологической очистке различныхсточных вод, например коммунальных 30 или производства кормовых дрожжей с сс держанием сухих веществ 0,5-2% сгущают флотацией при рН 1,5-3,0 до содержания сухих веществ 5-10%. Сгущенный ил делят на два параллельных потока и подвер- 35 гают гидролизу кислотой и экстракции ше;ючыо.

Гидролиз приводят в две ступени. HB первой ступени сгущенный ил обрабатывают кислотой, например серной, при рН 0,5- 40

1,0, температуре 50-80 С в течение 1560 мин, после чего смесь подщелачивают до рН 3,5-4,0 и из нее выделяют осадок.

Осветленный гидролизат первой ступени направляют на ферментацию.

Выделенный на первой ступени гидролиза осадок подвергают гидролизу второй ступени, например той же серной кислотой, при рН 0,01- 0,5, температуре 80-100

С в течение 30 60 мин, после чего осадок отделяют и после промывки водой направляют в начало процесса обработки на

<рлотацию активного ила, а промывные воды подают на стадию нейтрализации гидролизата первой ступени. 55

lLlBnownyIo экстракцию BTopoT о потока сгущенного активного ила, проводят например едким натром при рН 9-11, температуо., ре 80-90 С в течение 15-30 мин, после чего осадок отделяют и направляют на ста- 60 дию нейтрализации гидролизата первой ступени, а жидкую фазу подкисляют до рН

3,0-4,0 и после отделения белковых веществ направляют На ферментацию. Белковые вещества могут быть в дальнейшем использованы для кормовых и технических целей, Подкисление щелочного экстракта проводят гидролизатом второй ступени, а подшелачивание гидролизата первой ступениосадком, выделенным при щелочной экстракции.

Промывку осадка, полученного послегидролиза второй ступени, проводят водой,поступающей с фпотации активного ила в начале процесса, а накапливающийся при флотации шламм отделяют и используют в качестве удобретения.

Нейтрализованный гидролизат первой ступени и жидкую фазу, получаемую при .-.:сдкислении щелочного экстракта, используют для ферментации различных микроорганиз— мов, в частности дрожжей, или для вьt ä"å ëåния из них ряда физиологически активп..1веществ, таких как витамины, напри:1::. -:(Iтамин В, аминокислоты.

12

Ги дрол из актив ного ила п ров о дят та кж е и в одну ступень при рН 0.01-1,0, температуре 80-100 С в течение 30-60 мин.

Получаемый при этом гидролизат и промыв ные воды направляют на стадию нейтрализации щелочного экстрата, B случае необходимости одновременного получения из актпвного или кормовой добавки, сконцентрированный при флотации дс оодержания сухих веществ 5-10% ил . ào-.ично отделяют, например фильторацией, подвергают плазмолизу при 90-98 С в —; —.-Iûèå

30-60 мин и. сушат, а полученную при зыделении активного ила водную фазу направляют на сгадию промывки осадка, полученного в результате кислотного гидролиза.

Активный ил, обработанный щелочью, представляет собой гигроскопичный гель, который непосредственно используют для технических целей.

Пример 1. К 200 л суспензия активного ила Московской городской станции аэрации с содержанием абсолютного сухого вещества 1% добавляют серную кислоту до рН 2,0 ифлотируют воздухом в течении 4 мин. Ссвет= ленную жидкость декантируют и отделяют

40 л сгущенной суспензии ила, в которой содержание абсолютно сухого вещества сс ставляет 5%. Затем к 20 л сгущений суспензии ила добавляют 25 мл,концентрированной серной кислоты, нагревают до 80 С и выдерживают в течение 1 ч при той же температуре и периодическом перемешивании, 597648

Составитель H. Коротенко

Техред H. Бабурка Корректор Н. Яцемирская

Редактор Н. Потапова

Заказ 2272/16 Тираж 1115 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскяв, нвб., д. 4/5

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

5 получая при этом гидролизат первой ступени с рН 1,0.

К оставшимся 20 л сгущенной суспензии ила добавляют при перемешивании 407 водный раствор едкого кали до рН 10,0.

Полученный гель нагревают до 85 С и вью 5 держииают в течение 30 мин. Образовавший-. ся осадок отделяют фильчрацией и используют для подшелачивания гидролизата первой ступени до рН 3,9 0

Образовавшийся при этом осадок отделяют центрифугированием и подвергаютгидролизу в присутствии 5%-ной серной кисо лоты при 95 С в течение 40 мин. Попученный осадок отделяют и промывают водой, 15 которую присоединяют к гидролиэату первой ступени. Гидролизвт, полученный на второй ступени, добавляют к щелочному экстрату и, таким образом, доводят рН экстракта до

4,0, а выпавший при этом осадок с содер- 20 жанием 55% белка отделяют, например фильтрацией. Полученный белковый осадок далее используют для кормовых и технических целей, Жидкую фазу присоединяют к нейтрализованному гидропизату первой сту- 25 пени и используют в качестве питательной среды для выращивания дрожжей

g 0 4 E E ) 9 1 И 0 Ис Й H-5 69. При этом получают выход биомассы 62/o к абсолютно сухому веществу активного ила.

Пример 2.

40 л суспензин сконцентрированного флотацией (как описано в примере 1 ) до содержания 5% сухих веществ активного ила производства кормовых дрожжей делят на две части. Затем к 20 л суспензии ила добавляют 1,5 кг концентрированной cepíî i кислоты, нагревают при переодическом о перемешиввнии до 100 С и выдерживают в течение 1 ч при той же температуре. От 40 полученного гидролизата отделяют осадок, промывают его водой и промывную воду присоединяют к жидкой фазе гидролизатв.

К оставшимся 20 л суспензии илв добавляют 40 /о-ный водный раствор едкого кали до рН 9,2. Полученный гель нагревао ют до 80 С и выдерживают в течение 30 мин. Осадок отделяют и п фильт рат до рН 3,8 путем добавления жидкой фазы гидролизвтв, полученного как указа6 но выше. Выпавший осадок белковых веществ выделяют центрифугированием Отделенный центрифугат присоединяют к кислому гидролизату и добавлением щелочного осадка доводят рН смеси до 4,2, после чего смесь используют в качестве питательной среды для выращивания дрожжей Ca gdida СОИМ Кр-9. При этом получают выход биомассы дрожжей 68% к абсолюч но сухому веществу активного ила.

Формула изобретения

1. Способ обработки избыточного активного ила, включающий флотвцию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью утилизации избыточного активного ила путем переработки его на белок, биологически активные вещества и кормовые добавки, ил флотируют при рН 1,5-3,0 до содержания сухих веществ 5-10 /о и подвергают в два параллельных потока кислотному гидролиэу и щелочной экстрвкции.

2. Способ по и. 1, о т л и ч в ю ш и йс я тем, что кислотный гидролиз проводят прн рН 0,01-1,0 итемпервтуре 50-100оС в течение 1-2 ч: сначала при рН 0,5-1,0 о и температуре 50-80 С в течение 0.251,0 ч, а затем при рН 0,01-0,5 и температуре 80-100 С в течение 0,5-1 ч.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что щелочную экстракцию проводят при рН 9-11, температуре 80-90 С в о течение 0,25-0;5 час.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Звен И. Х. Обработка активного ила городских станций аэрации с целью его утилизации в качестве кормовой добавки для. сельскохозяйственных животных. Диссерта; ция нв соискание ученой степени кандидата технических наук АКХ им. К. Д. Памфилова, М., 1971.

2. Ейилевич А. 3. Осадки сточных вод, Стройиздат, М-Л., 1965.

3. Заявка ФРГ Y 1517705, кл. 85с-l, 1971.

4. Патент Франции N 2090724> С 02с

3/00, 1970.

5. Авторское свидетельство СССР No

361983 С 02с 3/00 от 2.06.70.