Способ сгущения микробной биомассы из суспензии активного ила Советский патент 1984 года по МПК C02F11/14 C02F103/32 C02F103/34 

Изобретение относится к био.го.гической очистке сточных вод и может найти применение для сгушения микроб ной биомассы из суспензии активного ила в микробиологической 5 пищевой и нeфтeпepepaбatывaющeй промьпиленнос ти. Наращивание производственных мощностей в микробиологической, нефтеперерабатывающей, пищевой и други : отраслях промышленности ведет к непрерывному увеличению объемов сточны вод, поэтому очень остро стоит вопро повышения эффективности очистных мероприятий. Биологический способ очистки при помощи активного ила, приг-1еняемый для очистки сточных вод содержащих значительное количество органических и белковых веществ, практически всегда не отвечает санитарным требованиям. В условиях влажного климата с иловых площадок не происходит .интенсивного испарения воды, при контакте с воздухом в иле протекает процесс гниения оставшегося белка с образованием сероводорода 5 иловые массы разрастаю ся, что приводит к необходимости за нимать все большие территории для хранения ила. Все это ставит задачу сгущения активного ила и переработку его в белковьй кормовой продукт, сорбент, удобрение, высококалорийное топливо, ростовой фактор (гидро лизат) и т.д. Известен способ сгущения активного ила в крупнотоннажных производ ствах с пр1 менением механического обезвоживания при помощи уплотнителей, иловых площадок, вакуумирования, центрифугурования, фильтрования с дальнейшей сушкой в естестве}1ных условиях или специальных сушилкях Известны также физико-хкмическиг и электрофизические способы сглшшкия основанные на чередовании зиачеНИИ рН и температуры, воздействии полей 2 электрического и магнитного по. Недостатками этих способов являются низкая степень сгущения,, затрудняющая последующую сушку н при-водящая к резкому удорожанию готового продукта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сгущения биомассы, включающий меха-ническое обезвоживание и сушку и пре дусматривающий введение в суспензию актизногО ила перед механическим обезвоживанием химических веществ, обладающих свойствами коагулянтаj и дрожжей в качестве флокулянта. В качестве xi-гмических веществ исполь зуют соли железа, алюминия или смесь солей алюм1-и1ия и железа, и соли кальция в концентрации 100 мг/л 16 г/л5 количество добавляе.сых дрожжей составляет 160-1800 мг/л З. Недостатк.пми известного способа являются низкаь степень сгущения, вь сокий расход реагента, длительность процесса во времени, необходимость подачи флокулянта и коагулянта, что ведет к усложнение технологии и удорожан1-по готового продукта, повьшает ejo зольность и делает невозможным использование высушенной биомассы активного ила 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, тем, что согласно способу микробной бкомассы 1-;з суспензии активного з-ша включающему обработку флокулянтоМ; механическое обезвоживание и сушку, в качестве флокулянта используют фталоиллселатину (ФЖ) к;1и сополимер акриловой кислоты и 2-матк..:--5-винил1ткридина (АК-2М5БП) в концентрации 0,001-0,005% к объему иловой суспензии при рК 3,5-4 .,5. (способ осуществляют следующим образом, В суспензию активного ила. при переме.чиванк --: добавляют ФЖ или АК2М5ВП вконцентрации 0,001-0,005% к объему иловой суспензии. Затем раст1.ором серной кислоты дово,1:1,ят згН до значемия 3,5-4,5, Смесь разделяют, подвергают механическому обезвоживанию и от равляют на сушку. В качестве комтрольного образца использ пот суспензию активного ила, помея енную в те ;.лС услозия, что и опытные образцы, исключая добавку полимерного агента . Изучение процесса сгущения актизного ш:а проводят методом визуального .контроля фронтальной границы. Для этого иловую суспензию разливают в спеш- йльиые мернь е цилиндры емкостью 50 мл. После добавления 0,001ОзООЗл-ного раствора ФЖ или АК-2М53П и 2 минутного перемешивания раствором серной кислоты рН доводят до 3,5-4,5. Происходит сгущение иловой 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 2,3 (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 жидкости определяют методом сухого осадка. Содержание абсолютно сухих веществ (АСВ) в сгущенной фазе составляет 3,4 что в 2,54 раза вьше АСВ контроля. Степень выделения микробной биомассы определяемая при помощи камеры Горяе ва составляет 99%, что в 1,41 раза вьше степени вьщеления контроля и в 1 ,32 раза вьппе степени вьщеления 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 больщее 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. Т а б л и ц а 1

0,001

0,0001 Около 85% микробной биомасс суспензии активного нла за вре 10 мин Так как производительность вьщеления микробной биомассы определяется временем сгущения ила, то, как видно из табл. 1, наиболее целесо- образно использовать агенты ФЖ или АК-2М5ВП в концентрации 0,0010,005 об. % при рН 3,5-4,5. Пример. Берут суспензию активного ила из вторичных отстойников с концентрацией биомассы 0,5-1,4 АСВ, рН в,5-6,9, температурой . После добавления 0,005% (к

300

33

25 300

39 300 ущалось из е более иловой суспензии), например, ФЖ, 2-минутного перемешения, раствором серной кислоты рН доводят до 3,5. Время сгущения 25 мин, степень вьщеления 99%, плотнорть осадка 2,5 г/ . /см, АСВ сгущенной фазы 3|4%. В табл. 2 приведены даннТие по сгущающему действию ФЖ и АК-2М5ВП по сравнению с результатами по прототипу в тех же условиях и контрольным образом. IТаблица2

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

20 3,5 Контроль Минеральный коагулянт 20 3,5 дрожжи (прототип) 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 агенI70 1,34 более 40 1 та, повьппает степень вьщеления массы 1,29-1,32 раза, позволяет в 1,5-2,1 раза повысить плотность .осадка, снизить время сгущения в 1,4 раза.

711080798

За базовый объект принят способния микробной биомассы в 1,4 рамеханического обезвоживания активно-за, увеличение содержания АСБ

го ила 1 1, по сравнению с которымсгущенной фазы в 2,6 раза при

предлагаемый способ обеспечиваетиспользовании агента ФЖ и в

снижение времени сгущения более, чем 51,9 раза при использовании агента

в 1,6 раза, повьшение степени вьщеле-АК-2М5ВП.