СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ МАСЛЯНЫХ ОТХОДОВ Российский патент 1997 года по МПК C02F3/00 C02F11/02 C10M175/02 

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности к способам очистки отработанных масел.

Известен способ обезвреживания замазученных механических примесей (грунтов) это способ разложения органических загрязняющих веществ аэробными микроорганизмами, заключающийся в фильтрации, нагреве до температуры 18 - 58^oC нефтешлама, перемешивании, добавлении аэробных микрооргнизмов, питательных веществ и эмульгаторов, постоянной аэрации [1]
Известен способ биологической деструкции вредных веществ, заключающийся в том, что в перерабатываемую среду, содержащую отходы нефтяной промышленности, металлогальванического и других производств, вносят культуру подходящих мутантных микроорганизмов, питательные вещества и эмульгатор, доводит pH жидкости до 7,0 7,5, постоянно аэрируют среду, периодически отбирают, анализируют пробы и продолжают обработку до тех пор, пока в перерабатываемой среде не перестанут обнаруживаться вредные вещества [2]
Однако известные способы как обезвреживания, так и биологической деструкции вредных веществ не предусматривают: выделение масла, т.е. получение дополнительно чистого продукта, который безвозвратно теряют при данных способах обработки; предварительное культивирование требуемого количества "голодных" микроорганизмов; получение меньшего количества микробной биомассы.

Отсутствие указанных операций приводит к потере масла дополнительно чистого продукта, к увеличению времени обработки и образованию избыточной микробной биомассы.

Известен способ очистки отработанного масла, взятый за прототип, заключающийся в фильтрации масла, нагреве его до температуры не менее 60^oC, предварительной очистки с отстаиванием, удалением воды, перемешивании оставшегося масла до получения однородной структуры, дальнейшей нагреве до температуры 90 100^oC маловязких масел и до 150 190^oC более вязких, с последующим сепарированием и выводом полученных масел и воды [3]
Недостатком известного способа является то, что он не предусматривает обезвреживания и очистку от органических веществ масляных отходов с большим содержанием механических примесей (до 30%), и воды, выделяемой из масляных отходов, что может нанести ущерб окружающей среде.

Цель предлагаемого способа защита окружающей среды от воздействия на нее отходов переработки масла за счет повышения качества их очистки и уменьшения времени обработки микроорганизмами с целью их обезвреживания, а также выделение дополнительно чистого продукта (масла), который в известных способах очистки безвозвратно теряется с выводом осадка.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе очистки масляных отходов, заключающемся в фильтрации, нагреве масляных отходов до температуры 50 60^oC, воздействии деэмульгатором, предварительной очистке с отстаиванием масла, удалении воды, дальнейшем нагреве до температуры 90 - 95^oC, выводе очищенного масла, отделенную после отстоя воду используют в качестве питательной среды для культивирования микроорганизмов, а осадок после отстоя объединяют с водой, насыщенной "голодными" микроорганизмами и направляют на обезвреживание в аэробных условиях с помощью выращенных микроорганизмов, после чего очищенный и обезвреженный осадок выводят, а воду с избытком микроорганизмов возвращают на стадию культивирования микроорганизмов.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что отдельную после отстоя воду используют в качестве питательной среды для культивирования микроорганизмов, а осадок после отстоя объединяют с водой, насыщенной "голодными" микроорганизмами и направляют на обезвреживание в аэробных условиях с помощью выращенных микроорганизмов, после чего очищенный и обезвреженный осадок выводят, а воду с избытком микроорганизмов возвращают на стадию культивирования микроорганизмов.

Сравнение заявляемого способа с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критериям "новизна" и "существенные отличия".

Предлагаемый способ очистки и обезвреживания масляных отходов осуществляется в следующей последовательности.

Масляные отходы фильтруют от механических примесей размеров более 10 мм и направляют в емкость, в которой нагревают водяным паром до температуры 50
60^oC, затем добавляют деэмульгатор и происходит разделение на масло, воду и осадок. Масло с верхнего уровня забирают насосом, подогревают в нагревателе водяным паром до температуры 90 95^oC, фильтруют от частиц размером более 0,5 мм и окончательно очищают в сепараторе. Воду (со взвешенными в ней замаслянными частицами) отводят насосом с промежуточного уровня емкости и направляют в качестве питательной среды в культиватор для выращивания микроорганизмов, туда же вносят питательные добавки (источник азота и фосфора), буферные растворы и инокулят, представляющий собой микробное сообщество, источником углерода являются углеводороды масляных отходов. При этом в культиваторе осуществляют очистку воды от углеводородов и вредных веществ (присадок и продуктов окисления). Часть очищенной воды направляют на технические нужды, а другую часть воды вместе с выращенными "голодными" микроорганизмами подают в аппарат биологической очистки
Замасляный осадок (песок, стружка, абразив) выводят конвейером с нижнего уровня емкости и направляют в аппарат питательные добавки (источники азота и фосфора), буферные растворы и осуществляют культивирование микроорганизмов при температуре 25 30^oC в аэробных условиях и постоянном перемешивании, при этом осадок обезвреживают от углеводородов и от вредных веществ (присадок и продуктов окисления). Обезвреженный осадок (песок, стружка, абразив) с нижнего уровня аппарата выгружают конвейером и направляют в отвал или на переплав, а воду с избытком микроорганизмов выводят и повторно направляют, а воду с избытком микроорганизмов выводят и повторно направляют насосом в культиватор.

На чертеже схематично изображен предлагаемый способ очистки и обезвреживания масляных отходов.

Способ реализуется следующим образом.

Масляные отходы с большим содержанием механических (до 30%) прокачивают через фильтр грубой очистки 1 для удаления механических частиц размером более 10 мм (при температуре окружающей среды) и подают в емкость 2. Фильтрующий элемент фильтра выполнен из металлической сетки с проходным сечением 10 мм. Фильтр устанавливают в приемной камере емкости для исключения возможности поступления в емкость 2 крупных механических частиц. В емкости 2 масляные отходы нагревают водяным паром до температуры 55^oC, насосом 3 добавляют деэмульгатор и происходит разделение на три фазы: масло, воду и осадок.

Водяной пар подают в поток масляных отходов совместно с деэмульгатором для увеличения степени очистки осадка от масла. Первую фазу масло, забирают с верхнего уровня емкости насосом 4, подогревают в нагревателе 5 водяным паром до температуры 95^oC и пропускают через фильтр тонкой очистки 6, в котором очищают от механических примесей размером более 0,5 мм. Фильтр тонкой очистки 6 закрытый, с периодической выгрузкой осадка. Окончательная очистка масла происходит в сепараторе 7, где под воздействием центробежных сил отделяются механически примеси плотностью более 1000 кг/м³ и вода. После сепаратора 7 очищенное масло выводят, а воду и осадок подают в первую камеру культиватора 8 для приготовления питательной среды для культивирования микроорганизмов, туда же вводят центробежным насосом 9 вторую фазу воду (со взвешенными в ней замасленными частицами) с промежуточного уровня емкости 2, а также добавляют питательные добавки (источники азота и фосфора), буферные растворы, для поддержания pH и инокулят, представляющий собой микробное сообщество. Культивирование микроорганизмов осуществляют в аэробных условиях при постоянном перемешивании и температуре 30^oC, при этом твердые частицы питательной среды оседают на дно первой камеры культиватора, а питательная среда с микроорганизмами перетекает с верхнего уровня первой камеры во вторую камеру культиватора 8. Ее перемешивание осуществляют мешалкой 10.

Подача воздуха в культиватор происходит следующим образом.

Питательную среду из второй камеры культиватора 8 забирают насосом 11 и подают на эжектор 12, за счет, создаваемого эжектором 12 разрежения осуществляется забор воздуха и последующее интенсивное перемешивание воздуха с питательной средой, а также растворение кислорода в воде. Обогащенную кислородом питательную среду подают в первую и вторую камеры культиватора 8, часть воды из культиватора самотеком направляют на технические нужды, а другую часть воды вместе с выращенными "голодными" микроорганизмами самотеком подают в аппарат биологической очистки 13.

Третью фазу осадок (песок, стружка, абразив) выводят коныейером 14 с нижнего уровня емкости 2 и направляют в аппарат биологической очистки 13, где объединяют его с водой и микроорганизмами. Для обеспечения оптимальных условий жизнедеятельности микроорганизмов в аппарате биологической очистки 13 в аэробных условиях поддерживают температуру 30^oC, эжектором 15 и насосом 16 создают интенсивное перемешивание воздуха с питательной средой и осадком, конвейером 17 осуществляют перемешивание (взмучивание) осадка с питательной средой и микроорганизмами.

В процессе роста и развития микроорганизмы обезвреживают осадок от углеводородов и от вредных веществ (присадок, продуктов окисления). По окончании очистки очищенный и обезвреженный осадок выводят конвейером 17 из аппарата биологической очистки, а воду с микроорганизмами перекачивают насосом 18 в первую камеру культиватора 8 на повторную обработку.

Предлагаемый способ очистки и обезвреживания масляных отходов позволяет комплексную очистку и обезвреживание масляных отходов с содержанием механических примесей до 30% исключить вредное воздействие на окружающую среду масляных отходов, а также выделить и возвратить в производство дополнительно чистый продукт масло.

Использование: в машиностроении для очистки отработанных масел. Сущность изобретения: масляные отходы нагревают до 50 - 60^oC, воздействуют деэмульгатором, предварительно очищают с отстаиванием масла, отделяют воду и используют ее как питательную среду для культивирования микроорганизмов. Осадок после отстоя объединяют с водой, насыщенной "голодными" микроорганизмами, и направляют на обезвреживание в аэробных условиях с помощью выращенных микроорганизмов. Очищенный и обезвреженный осадок выводят, а воду с избытком микроорганизмов возвращают на стадию культивирования микроорганизмов. 1 ил.

Способ очистки и обезвреживания масляных отходов, заключающийся в фильтрации, нагреве масляных отходов до температуры 50 60^oС, воздействии деэмульгатором, предварительной очистке с отстаиванием масла, удалении воды, дальнейшем нагреве до температуры 90 95^oС, сепарировании, выводе очищенного масла, отличающийся тем, что отделенную после отстоя воду используют в качестве питательной среды для культивирования микроорганизмов, а осадок после отстоя объединяют с водой, насыщенной "голодными" микроорганизмами, и направляют на обезвреживание в аэробных условиях с помощью выращенных микроорганизмов, после чего очищенный и обезвреженный осадок выводят, а воду с избытком микроорганизмов возвращают на стадию культивирования микроорганизмов.