Способ определения параметров биоразлагаемости поверхностно- активных веществ

 

Изобретение относится к коммунальной гигиене, в частности к очистке сточных вод, и предназначено для определения способности поверхностно-активных веществ (ПАВ) подвергаться биохимическому окислению под действием сапрофитной микрофлоры активного ила в аэробных условиях. Цель изобретения - повышение достоверности результатов определения параметров биоразлагаемости ПАВ. Согласно способу определения параметров биоразлагаемости ПАВ под действием сапрофитной микрофлоры активного или в аэробных условиях модельных аэротенков -отстойников параметры биоразлагаемости определяют по константам скоростей биохимических реакций адаптации активного или к ПАВ и распада последних на адаптированном , активном иле, определяемым из экспоненциальной зависимости L/r - )--. с, и Сг конР центрация ПАВ соответственно в поступающей и очищенной сточной жидкости , мг/л; -Ад и А р - константы скоростей биохимических реакций адаптации активного или к ПАВ и распада последних; Z время с начала испытаний . 2 табл. i сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954971/23-26 (22) 17.07.85 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (72) В.В. Бочаров, Ю.Ф. Перегуднн, Д.Г. Красильщиков, Л.Д. Кириченко и А.В. Соя (53) 628.356 (088.8) (56) Методика оценки степени биохимического распада синтетических по" верхностно-активных веществ (анионного и неионогенного типов). — М.:

ОНТИ, АКХ, 1970, с. 32. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

БИОРАЗЛАГАЕМО СТИ ПОВЕ РХНОСТНО-АКТИ ВИЯХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к коммунальной гигиене, в частности к очистке сточных вод, и предназначено для определения способности поверхностно-активных веществ (ПАВ) подвергаться биохимическому окислению под действием сапрофитной микрофлоры активного ила в аэробных условиях. (si) 4 С 02 F 3/02 // С О1 N 33/18

Цель изобретения - повышение достоверности результатов определения параметров биораэлагаемости ПАВ. Согласно способу определения параметров биораэлагаемости ПАВ под действием сапрофитной микрофлоры активного или в аэробных условиях модельных аэротенков -отстойников параметры биоразлагаемости определяют по кон— стантам скоростей биохимических реакций адаптации активного или к ПАВ и распада последних на адаптированном, активном иле, определяемым иэ экспоненциальной зависимости

Lo

С вЂ” ., где С, и С-, — кон а+ р) центрация ПАВ соответственно в поступающей и очищенной сточной жидкости мг/л h и h — константы скоЭ g ростей биохимических реакций адаптации активного или к ПАВ и распада последних; — время с начала испытаний. 2 табл.! 379270

Иэ обр етение относится к коммунальной гигиене, в частности к очистк сп очных нод, и предназначено для опрелеления способности поверхностно5 активных веществ (ПАВ) подвергаться биохимическому окислению под действйем апрофитной микрофлоры активного ила н аэробных условиях.

Бель изобретения — повышение дос- 10 тонер«ости результатов.

Согласно способу определения параметров биоразлагаемости ПАВ под действием сапрофитной микрофлоры активного или н аэробных условиях модельных аэротенков-отстойников параметры биоразлагаемости определяют по константам биохимических реакций распада; ПАВ на неадаптированном активном иле, причем различают константы скоростей двух биохимических процессов — адаптации и разложения на активном иле. В качестве объекта испытаний выбирают ПА — оксиэтилиронанный изононилфенол 10 мол. о.э., данные по 6иоразлагаемости которых наиболее противоречивы (в зависимости от способа и условий определения процент их б«ораспада колеблется от

32 до 917) .

20

30 аэротенках-отстойниках в количестве не менее 5 мг/дм, что соответствует при приме «енин обычной фильтросной пластины примерному расходу воздуха

2 дм, м«н. Ежедневно контролируют следую пс«е характ "ристики выходящей сточной жидкости: химическое потребление x«<:ëîðoäà (ХПК), содержание нитрап о«, аммонийного азота. Кроме того,,<лс пе лнют концентрацию акПример 1. Подготавливают к работе четыре аэротенка-отстойника, для че го н них з агружают неадаптированный активный ил, устанавливают 35 одинаковую концентрацию и идентичность качественного состава актинного иna. В аэротенки непрерывно подают синтетическую сточную жидкость, солержапсую в 1 л,мг:натрий уксуснокис- 40 лый 50,0; калий фосфорнокислый однозамещенный 25,0; натрий углекислый

50,0; кальций хлористый 7,5; магний сернокислый 5,0; аммоний фосфорно . кислый лвузамещенный 25,0; пептон — 45 из расчета до ХПК синтетической сточной жидкости 230 20 мг 0 /дм . Расход воздуха устанавливают по содержанию растворенного кислорода в тинного ила, его < лил< с I ь «гидр«-биологический состав. Пр«идентичПо числовым значениям концентраций

ПАВ на входе и выходе аэротенка, приведенным н табл. 1, определяют степень распада за каждый день и строят зависимость

f =- — — =f(")

С

С где ь — сутки, используя уравнение вида С-=С

Параметры первичного биораспада

ПАВ определяют по константам скоростей биохимических реакций адаптации (ъ ) активного ила к ПАВ и распада (а ) ПАВ на адаптированном активном иле из экспоненциальной занисимости

Сд

С ы- — -- — — — --, г 1+(+ а р где С и С-, концентрации ПАВ соответственно в поступающей и очищенной сточной жидкости, мг/л; основание натуральных логарифмов; константы скоростей биохимических реакций адап>ап«« и разложения, время < «ачала испыта30И Ar ний. ности указанных параметров считают, что аэротенки готовы к испытаниям.

Из четырех аэротенков один оставляют контрольным, в него на время всего эксперимента подают только синтетическую сточную жидкость без добавления ПАВ. В остальные три аэротенка начинают подавать синтетическую сточную воду с испытуемым ПАВ, концентрацию которого ежедневно увеличивают соответственно на 2,0; 1,0;

0,67 мг/дм иэ расчета, чтобы через

10 20 и 30 дней концентрация испы.туемого ПАВ в сточной воде, подаваемой в аэротенк, достигла 20 мг/дм

После достижения концентрации

20 мг/дм последнюю не меняют в течение 5-6 дней. Ежедневно при этом анализируют изменение концентрации

ПАВ в очищенной воде, ХПК, содержания нитритов, нитратов, азота аммонийного, гидробиологического состава активного ила, зольности.

Результаты по изменению концентрации ПАВ представлюсь< в табл. 1.

1 3779, 70

40 ила к поверхностноактивным веществам и

Константы скоростей « и ;« опрег деляют как угловые коэффициенты зависимостей

С. (и — — =f («.), С, При этом значения «и полу— а чают усреднением данных по снижению концентрации ПАВ с первого дня испытаний на неадаптированном иле и они характеризуют экологические свойства

ПАВ: Яа — способность активного ила разлагать молекулы ПАВ беэ перестройки ферментной системы и скорость перестройки ферментной системы активного ила к новому источнику загрязнений (ПАВ), а Ъ вЂ” способность ПАВ разлагаться адаптированным активным илом. Например, алкилсульфаты и полиэтиленгликолевые эфиры иэононилфе— иола имеют различные значения констант скоростей а и Ъ, что позвор Ф ляет достоверно (за счет обработки всех данных с первого дня испытаний на неадаптированном иле предлагаемым способом) отнести их к двум различным классам ПАВ: алкилсульфаты к биологически мягким, иэононилфенолы оксиэтилорованные к биологически жестким.

Результаты сравнительных определений параметров биоразлагаемости представлены в табл. 2.

Предлагаеы«й способ позволяет достоверно оценить параметры биораэлагаемости ПАВ и принять меры предосторожности при сбросе его в открытые водоемы и на биологические очистные сооружения, соответствующие их реальной опасности для окружающей среды . В соответствии с величиной константы биохимической реакции адаптации (7«а) по способности к трансформации в воде открытых водоемов и очистных биохимических соору— жений делятся на четыре класса: малостабильные, класс, 7«а > 0,693 (1/сут); стабильные, 2 класс, 0,693> 1« ъ0,100; высокостабильнь«е, 3 класс, 0,100>1 0,020; чреэвычай«о стабильные, 4 класс, 0,02 5 а

Соответственно классу стабильности, к ПАВ применяются меры предосторожности.

Формула изобретения

15 Способ определения параметров биоразлагаемости поверхностно-активных веществ, включающий обработку сапрофитной микрофлорой активного ила в аэробных условиях модельных

20 аэротенков-отстойников, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов, используют неадаптированный активный ил, а определение параметров осу25 ществляют по константам скоростей биохимических реакций адаптации активного ила к поверхностно-активным веществам и распада последних на адаптированном активном иле из

3р зависимости

Со

С = — — —-1+(1«+ 1«) где С, и С. — концентрация поверхностно-активных веществ соответственно в поступа«оцей и очищенной сточной жидкости, мг/л; и 11 — константы скорос«ей а р биохимических реакций адаптации активного распада последних; время с начала испытаний.

1379270

Концентрация ПАВ,мг/л,в аэротенке

Продолжительность

1) с начала испытаний

ИС%. О4ИЩ. NCy. ОГНИЩ, ис . оциц сут

0,67

1,0

2,0

1,34

2,01

3,0

6,0

2,68 1,4

3,35

5,36

6,03 2,4

6,70

7,37

8,04 2,8

IO 05

10,72 3,0 !

l,39

l5

l7

17,0

18

18,0 9,0

19,0

l2,06

12,73

13,40

14,07 3,2

22

l4,74

15,41 3,1

24

16,08

16,75

17,42 3,0

28

IS,7Ь 2,8

20,0 2,6

3I

32

20,0 1,6

20,0 0,8

20,0 1,0

200 08

4в0 3 ° 6 2 ° 0 115

8,0 7,0 4,0 3,2

100 90 50

16,0 12,2 8,0 5,2

18,0 13,4 9,0

20,0 13,2 10,0 5,0

20,0 13,0 11 0 7,4

20,0 12 0 12,0

20,0 9,5 15 0 7,4

20,0 8,0 16,0 6,3

20,0 5,6

20,0 4,8

20,0 4,0

20,0 3,2

20,0 3,8

Таблина1

1 17ч 70

Т а 6 л и и а ?

Известный способ

Предлагаемый способ

Аэр тен ериод адапБиоразлагаемость онстанта скорости, /сут ации э ут класс аспада, 1 р дапта пн Ла

10 38 8 Биологи- 0,030 0,005 0,22+0,02 Высокосч ачески бильные, жесткая 3 класс

То же группа мя гкая

Составитель Г. Лебедева

Техред М.Дидык Корректор М. Демчик

Редактор Н. Гунько

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20 8025 Промежу- О, 036 0, 005 О, 22+0,02 точная

30 95%4 Биологи- 0,032+(),005 0,28+0,05 чески

Заказ 939/24 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий-

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

Класс стабильности (по Кра< ильщикову)