Способ сгущения микробной биомассы из суспензии активного ила

 

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.