Способ очистки газовоздушных выбросов микробиологических производств Советский патент 1992 года по МПК B01D53/14 B01D47/00 

сл С

Использование очистка в промышленной биотехнологии. Сущность изобретения выбросы орошают водой в скрубберах Вен- тури. Разделяют жидкую и газовую фазы. Проводят биологическую очистку воды. В орошающую воду добавляют неионогенное поверхностно-активное вещество с концентрацией 10-80 мг/л. 2 табл.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано при очистке газовоздушных выбросов в промышленной биотехнологии.

Известен способ очистки газовоздушных выбросов (ГВВ) путем окисления вред- ных примесей аэрацией жидкости, содержащей активный ил, проводимого в аэротенках для очистки сточных вод при непосредственной подаче ГВВ ваэротенки 1.

Наиболее близким по технической сущности является применяемый в биотехнологии способ очистки газовоздушных выбросов в скрубберах Вентури, основанный на принципе мокрого улавливания. Скруббер состоит из трубы Вентуры и цик- лона-каплеуловителя В трубе Бентури вредные примеси, содержащиеся в азовоз- душном потоке, сорбируются на поверхности капель орошающей воды, В циклоне-каплеуловителе происходит разделение жидкой и газовой фаз за счет центробежного эффекта. Очищенный газовый поток выбрасывается в атмосферу. Часть отработанной воды возвращается на орошение в скруббер, остальное количество воды направляется на очистные сооружения, где подвергается биологической очистке активным илом в агротенках. Степень очистки ГВВ в скрубберах Вентури достигает 99%

Недостатком известного способа является высокое содержание вредных примесей в очищенных газовоздушных потоках

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение содержания вредных примесей в газовой фазе.

Способ заключается в том, что газовоздушные выбросы микробиологического производства, например ГВВ из ферментеров или после сушильных установок, поступают на очистку орошением водой в скруббере Вентури, где вредные примеси из ГВВ сорбируются на поверхности капель орошаюа

Ьь

00

СА

щей воды. В орошающую воду для интенсификации абсорбции добавляют неионоген- ные поверхностно-активные вещества (ПАВ)с концентрацией добавки 10-80мг/л. После разделения жидкой и газовой фаз от- работанная орошающая вода поступает на биологическую очистку активным илом в аэротенках.

Выбор конкретных ПАВ обусловлен их влиянием на абсорбционные свойства вод- ной среды и микроорганизмы, используемые в процессах ферментации и биоочистки. Единственным известным нам достоверным критерием оценки эффективности использования ПАВ для улучшения очистки ГВВ является экспериментальная проверка. Нами экспериментально определена целесообразность применения трех различных веществ, относящихся к одному классу неионогенных ПАВ что не исключает возможности использования других ПАВ, относящихся к этому классу. Условия использования способа не связаны с конкретным видом ПАВ, от этого может зависеть концентрация ПАВ в воде в оговариваемых пределах 10-80 мг/л.

Влияние различных концентраций ПАВ в орошающей воде на эффективность очистки ГВВ определено нами экспериментально. Исследования проводились применительно к основным стадиям очистки газовоздушных выбросов микробиологических производств (ферментации и сушки) с оценкой по основным известным видам загрязнений (клетки микроорганизмов, пыль готового продукта и наличие неприятного запаха), содержащимся в очищенных ГВВ.

В табл. 1 и 2 даются усредненные данные, полученные в условиях стабильной ра- боты каждой стадии, практически отличающихся только добавкой в орошающую воду различного количества ПАВ. На стадии ферментации количество ГВВ в среднем составляло 50 тыс. м /ч, основные виды загрязнения в них - клетки микроорганизмов и наличие неприятного запаха. На стадии сушки количество ГВВ составляло 240 тыс, м /ч, основные виды загрязнений - пыль готового продукта (наличие специфического белка) и неприятный запах. Критерием оценки эффективности добавки ПАВ являлось сравнение содержания загрязнений в очищенных ГВВ с контрольными данными (без добавки ПАВ в аналогичных условиях). Полученные результаты показывают, что добавки ПАВ способствуют более эффективной очистке ГВВ от загрязнений, Добавка ПАВ эффективна при его концентрации в орошающей воде 10 мг/л

и выше. Повышение концентрации ПАВ более 80 мг/л, не оказывая дополнительного положительного эффекта, приводит к излишнему расходу ПАВ. Следует также учесть, что количество ПАВ, поступающего на биологическую очистку, должно быть ограничено из-за возможности отрицательного влияния на работу очистных сооружений.

Сравнивая данные табл. 1 и 2 при существенных различиях в условиях очистки, можно отметить некоторое различие в изменении эффективности при изменении концентрации ПАВ в воде. Так, если на ферментации добавка ПАВ в количестве 50 мг/л способствовала по сравнению с контролем дополнительной очистке ГВВ на 98,5% (с 260 до 0-8 кл/м3), то на сушке однозначный эффект 97,5% (с 0,040 до 0,001 мг/м ) достигнут при концентрации того же ПАВ 80 мг/л.

Представленные данные можно дополнить сравнением эффективности добавки двух различных ПАВ в одинаковых условиях. В процессе очистки ГВВ ферментации использовались ПАВ-синтанол и блок-сопо- лимер (остальные условия очистки ГВВ были одинаковые), Добавка ПАВ-синтанол в количестве 10 мг/л позволила снизить количество клеток микроорганизмов в очищенных ГВВ с 260 до 50 кл/м3. Добавка в том же количестве 10 мг/л ПАВ -блок-сополи- мер была более эффективна и позволила снизить количество клеток микроорганиз- мов до 10-15 кл/м при более выраженном дезодорирующем эффекте. Очевидно, что изменение условий таких, как объем ГВВ. характер и концентрация загрязнений, используемое ПАВ и др., может влиять на процесс очистки, а следовательно, и на оптимум концентрации ПАВ в воде, который может меняться в зависимости от конкретных условий, однако для предложенного способа очистки ГВВ микробиологических производств, концентрация ПАВ находится в пределах 10-80 мг/л.

Пример 1.

Газовоздушные выбросы из ферментера в количестве 50 тыс м /ч направляли на очистку в скруббер Вентури, куда для орошения подавали воду, содержащую 50 мг/л неионогенного ПАВ-синтанол, представляющего собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров первичных спиртов с содержанием 12 моль окиси этилена. Отработанная орошающая вода поступала на биологическую очистку активным илом в аэротенках вместе с другими сточными водами производства. В очищенных ГВВ определяли содержание основных вредных примесей - клеток дрожжей, количество которых составляло 0-8 кл/м3, и

наличие неприятного запаха органолепти- чески (чувствовался очень слабо). При аналогичных условиях очистки ГВВ, но без добавки ПАВ в орошающую воду в очищенных ГВВ количество клеток дрожжей составляло в среднем 260 кл/м , ощущался сильный неприятный запах. Качество очистки сточных вод в аэротенках практически не изменялось.

Пример 2.

Вели очистку ГВВ аналогично описанному в примере 1, но в орошающую воду добавляли 10 мг/л неионогенного ПАВ-блок- сополимер, представляющего собой продукт блок-сополимеризации окисей пропилена и этилена. В очищенных ГВВ количество клеток дрожжей составляло 10-15 кл/м3, неприятный запах чувствовался слабо.

Пример 3.

Газовоздушные выбросы из сушильной установки в количестве 240 тыс. м /ч направляли на очистку в скруббер Вентури, куда для орошения подавали воду, содержащую 80 мг/л неионогенного ПАВ-синтанол, представляющего собой смесь полиэтилен- гликолевых эфиров первичных спиртов с со- держанием 8-9 моль окиси этилена. Отработанная орошающая вода поступала на биологическую очистку. В очищенных

и

Эффективность добавки ПАВ в зависимости от его концентрации при очистке ГВВ ферментации

ГВВ определяли содержание основных вредных примесей: количество специфического белка составляло 0,001 мг/м , неприятный запах отсутствовал. При аналогичных

условиях очистки ГВВ без добавки ПАВ в орошающую воду в очищенных ГВВ содержание специфического белка составляло 0,04 мг/м , ощущался сильный неприятный запах.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет значительно уменьшить содержание вредных примесей в очищенных газовоздушных потоках (клеток микроорганизмов до 0, специфического

микробного белка до 0,001 мг/м ), обеспечивает высокий дезодорирующий эффект.

20

25

30

Формула изобретения Способ очистки газовоздушных выбросов микробиологических производств, включающий орошение выбросов водой в скрубберах Вентури с абсорбцией вредных примесей, разделение жидкой и газовой фаз и последующую биологическую очистку воды, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания вредных примесей в газовой фазе, в орошающую воду добавляют неионогенное поверхностно-активное вещество с концентрацией добавки 10-80 мг/л.

Таблица 1

Эффективность добаки ПАВ в зависимости от его концентрации при очистке ГВВ сушки

Таблица 2