Способ биологической очистки сточных вод рыбообрабатывающих предприятий

 

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод пищевой промышленности, содержащих белковые компоненты и продукты их распада. Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают микроводорослями Chlorella kessleri 1РРА С-112, которые предварительно культивируют в образце сточных вод до формирования альгоценоза. Отработанная биомасса альгоценоза может быть использована для получения кормовой продукции для сельскохозяйственных животных. 2 табл.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод пищевой промышленности, содержащих белковые компоненты и продукты их распада, в частности рыбообрабатывающих предприятий.

Известен способ биологической очистки от азота сточных вод с органическими примесями, в основе которого лежит деятельность физиологических групп микроорганизмов, направленных на деструкцию азотсодержащих соединений.

Недостатком этого способа является нестабильность кислородного режима и питания; сложность технологической схемы, утилизация только соединений, содержащих азот.

Наиболее близким по технической сущности является способ биологической очистки промышленных сточных вод протококковыми водорослями, предпочтительно Chlorella vulgaris, заключающийся в том, что обработку сточной воды проводят при 20 30^oС, исходном количестве водорослей 60 70 мл кл/мл, освещенности 70 80 тыс. лк. глубине слоя воды 0,2 0,3 м и скорости течения воды 0,8 1,0 м/с [1] Недостатком известного способа является деструкция нетоксичных углеводных соединений, вследствие чего данные микроводоросли Chlorella vulgaris непригодны для использования при очистке сточных вод рыбообрабатывающих предприятий, которые содержат в основном белковые компоненты, а также хлориды, сульфаты, фенолы, жиры (табл. 1).

Цель изобретения повышение качества и удешевление очистки сточных вод рыбообрабатывающих предприятий.

Поставленная цепь достигается тем, что выделенный штамм Chlorella kessleri, зарегистрированный в коллекции культур микроводорослей (КВ ИФР) под регистрационным номером 1РРА С-112 при добавлении в сточную воду рыбообрабатывающих предприятий ( за счет слизистых образований) образует альгоценоз, способный к деструкции всех ее компонентов. Среди ассоциантов Chlorella обнаружены представители пурпурных серных, зеленых серных, пурпурных несерных бактерий, азотфиксаторов, гетеротрофных бактерий p. Vibrio, Bacillus, Chromobacterium, Desulfotomaculum, актиномицетов, микобактерий, стрептомицетов и плесневых грибов (табл. 2).

По численности и чистоте выделения на различных средах в альгоценозе преобладают Chlorobium, Limicola, Rhodopseudomonas Gelafinoso, Chromobacterium sp.

Микроскопический анализ показал также присутствие в альгоценозе простейших Stylonychia mytilis, Paramecium bursaria, Vorticella campanula, Microthorax pusillio, Baroellogesio opumosa.

В результате постадийной деструкции белка и липидов в микрокосмах образуется множество фрагментов, среди которых аминокислоты, пептиды, жирные кислоты, лактат, пируват, этанол, ацетат, простые ароматические соединения, сероводород, углекислый газ, аммиак, водород, азот, метан. Вместе с присутствующими в сточной воде сульфатами, фенолом, уксусной кислотой, нитратами эти вещества участвуют в метаболизме ассоциантов альгоценоза, а их гиперфункция подавляется простейшими.

Основой альгоценоза являются клетки хлореллы. Они выполняют роль структурообразователя, так как та часть бактерий, которая обладает слизистыми экзометаболитами или мицелиальной структурой прикрепляется к слизистой оболочке хлореллы (как бы иммобилизованы на носителе хлорелле), другие остаются взвешенными в толще воды. Состав ассоциантов ограничен фотосинтетической и литической деятельностью хлореллы. В первом случае постепенно изменяются кислородные условия, во втором в среду выделяются вещества типа антибиотиков, что приводит к гибели или инактивации части микроорганизмов сточной воды. Поэтому и количество микроорганизмов и его видовой состав при вселении хлореллы значительно изменяется.

По многочисленным литературным и нашим экспериментальным данным численность микроорганизмов в сточных водах рыбной промышленности колеблется от 1х10⁵ до 10¹² кл/мл, после вселения не превышает 1,5х10⁷. Количество сапрофитов-утилизаторов белковых компонентов в сточной воде составляет 58 100% в альгоценозе 80% После вселения хлореллы в сточной воде не обнаруживаются Pseudomonas, Clostridium, кокковые формы, Aeromonas, Flavobacterium, Corynebacterium, дрожжи, условно-патогенные и патогенные формы.

Предлагаемый альгоценоз обеспечивает очистку сточной воды по БПК₅ до 96% не нуждается в реакционных камерах, продувании углекислым газом, аэрации и освещении. Длительность очистки 3 5 сут.

Пример 1. 10 100 тыс. клеток чистой культуры Chlorella kessleri С-112 добавляют на 1 л сточной воды рыбообрабатывающего предприятия и подращивают 3 5 сут, в течение которых формируется альгоценоз. Из полученной маточной суспензии отбирают 1 млн. клеток Ch. kessleri и с ассоциированными микроорганизмами вносят на каждый литр сточной воды. Процесс очистки проходит следующие стадии в течение 5 сут: 1 стадия оседания клеток (очистка по БПК₅ 10%); 2 стадия почернения, выделения СО₂ и Н₂S, NН₄ (очистка по БПК₅ 20%); 3 стадия позеленения, активного наращивания биомассы альгоценоза (очистка по БПК₅ 50%); 4 стадия активного выделения кислорода появление по урезу воды пузырьков воздуха (очистка по БПК₅ 10%).

БПК₅ очищенной воды 40 мг/п, рН 7,2, сульфаты, фенолы, липиды в ней не обнаружены.

Пример 2. 10 100 тыс. клеток отработанной культуры Chlorella kessleri C-112 добавляют на 1 л сточной воды рыбоперерабатывающих предприятий и подращивают 1 3 сут, в течение которых формируется альгоценоз. Из полученной маточной суспензии отбирают 5 мл клеток Ch. kessleri и с ассоциированными микроорганизмами вносят на каждый литр сточной воды. Процесс очистки проходит следующие стадии в течение 3 сут: 1 стадия оседания клеток (очистка по БПК₅ 5%); 2 стадия почернения, выделения СО₂, Н₂S, NН₄ (очистка по БПК₅ 30%); 3 стадия позеленения, активного наращивания биомассы альгоценоза (очистка по БПК₅ 50%); 4 стадия активного выделения кислорода, появления по урезу воды пузырьков воздуха (очистка по БПК₅ 10%).

БПК₅ очищенной воды 12 мг/л, сульфаты, фенолы, липиды в ней не обнаружены.

Изобретение обладает новизной и изобретательским уровнем, широкой промышленной применимостью, удешевляет и упрощает очистку сточных вод рыбообрабатывающих предприятий, отработанная биомасса альгоценоза может быть использована для получения кормовой продукции для сельскохозяйственных животных.

Формула изобретения

Способ биологической очистки сточных вод рыбообрабатывающих предприятий, включающий обработку сточных вод микроводорослями рода Chlorella, отличающийся тем, что из микроводорослей используют штамм Chlorella kessleri IPPA С-112, который предварительно культивируют в образце сточных вод до формирования альгоценоза, с последующим внесением в стоки предприятий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2