Наполнитель для иммобилизации бактерий при микробной очистке вод от загрязнений Советский патент 1982 года по МПК C12N11/14 C02F3/10 C02F3/34 

(54) НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ БАКТЕРИЙ ПРИ МИКРОВгОЙ ОЧИСТКЕ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Изобретение относится к микробио логИИ и может быть использовано при очистке производственных и коммунальных вод. Известен способ очистки сточных вод, загрязненных биорезистентными токсикантами (например, гексаметилендиамином), специализированшлми культурами бактерий-деструкторов, в котором в качестве наполнителя используют глинистые, минералы. Последние вносят в контактные резервуары и поддерживают во взвешенном состоянии при интенсивной аэрации in Однако процесс очистки во описываемым способом предусматривает ре гулярное поступление свежих порций минералов в контактные резервуары (аэротенк, аэротенкбиофильтр). Наиболее близким к предлагаемому наполнителем, используемым;в,.качестве бактиральной матрицы при очистке загрязненных вод, является спецАаль но обработанный древесный угоЛь. Полосы дефибрированной древесины импрегнируют в парах жидкости, содержащей воду, .серную кислоту и непредельные жирные.кислоты. Затем полосы прессуют, обугливают в печи и измельчают 23 Однако древесный уголь является дорогим субстратом для иммобилизаций бактерий, предназначенных для осуществления микробной очистки бытовых и промышленных вод. В процессе эксплуатации возникают трудности в прохождении водного тока, предназна- ченного для очистки, что объясняете нарушением структуры загрузки уплотнением и обрастанием частиц угля клетками бактерий. Цель изобретения - снижение стоимости и увеличение срока службы наполнителя. Указаиная г(епь достигается тем, что в качестве наполнителя для иммобилизации бактерий при микробно очистке вод от загрязнений использу-ют древесный уголь, песок и створки мидий при следующем соотношении комiioieHTOB, об.%: 25-27 Уголь древесный 23-25 Песок морской Створки мидий Остальное Древесный уголь и створки мидий, входящие в состав наполнителя, являются бактериальной матрицей. Благо даря наличию морского песка поддерживается пористая структура наполнителя при длительном его использовании, так как песок в отличие от древесного угля постоянно находится в гранулированном состоянии. Кроме того, способность иммобилизации бактерий на поверхности песка во много раз меньше, чем на углях, поэтому частицы комплексного субстрата подвергаются обрастанию микробными клет ками в меньшей степени. Это позволяет осуществлять беспрепятственный водоток через наполнитель при длител ной эксплуатации модельного очистного сооружения. Мидии являются дополнительным источником микроэлементов и кальция, необходимых для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов . Использование предлагаемого комплексного наполнителя для иммобилизации бактерий-деструкторов с высокой окислительной активностью способству ет получению высокого эффекта очистки и стабилизации биологической активности бактерий при их минимальной плотности (оптическая плотность 0,03-0,05). Использование бактерий, закрепленных на носителе, способству ет повышению их окислительной активности в 2-5 раз, поддержанию буфернос ти, окислительно-восстановительного потенциала и других параметров среды. При иммобилизации специализированных культур бактерий-деструкторов на данном субстрате они обладают устойчивостью к действию повышенных температур (до .) и сбросовым явлениям относительно повышения в 510 раз концентрации токсикатов. Модельными испытаниями показано, что наполнитель пригоден для иммобилизации как специализированных бакте рий-деструкторов, так и д,пя формирования активного биоценоза сапрофитной микрофлоры, что позволяет исполь зовать предлагаемый наполнитель для очистки npoMbiuuieHHbix и коммунальных сточных вод. Пример 1 . Створки ми;щй очищают от камней и измельчают. Песок просеивают. Все компоненты промывают водой и обрабатывают сухим паром при 200-250°С в течение 60 мин. Перед загрузкой биореактора 10 об.% древесного угля, входящего в состав наполнителя, инокулируют культурой. Для зтого его помещают в емкости с синтетической питательной средой следующего состава: 1 мл фосфатного буферного раствора рН 7,2, 0,023 г сульфата магния, 0,027 г хлорида кальция, 0,0003 г хлорного железа, 1 мл дрожжевого экстракта, 1000 мл дистиллированной воды. В среду вводят посевной материал. В качестве последнего применяют смыв с плотной агаризованной среды (мясо-пептонный агар). Культуру вводят в указанную среду до получЬния оптической плотности 0,06-0,07. Обогащение угля культурой бактерий проводят на качалке в течение 2А ч при 30°С. Все компоненты наполнителя смешивают при соотношении, об.%: Уголь древесный 26 Створки мидий50 Песок морской24 Полученную смесь загружают в биореактор на 2/3 его объема. Туда же вводят среду, в которой осуществляли культивирование, для создания условий массивного заражения. Далее биореактор.наполняют стоком и 24 ч проводят периодическое культивирование. После этого подключают проток. Микробной очистке подвергают восходящий водоток без дополнительной аэрации. При выполнении указанных условий подготовки наполнителя к работе срок его эксплуатации относительно поддержания постоянного водотока составляет 6 мес, по сравнению с наполнителем, состоящим только из древесного угля, смену которого приходится осуществлять через 5-7 дней. Срок наблюдения 6 мес при непрерывном культивировании. Пример 2. Подготовка компонентов наполнителя проводится аналогично примеру I. Уголь, створки мидий и песок см шивают при соотношении, об,%: Уголь древесный 25 Стэорки мидий52 Песок морской23 Загрузку биореактора наполнителем осущееТВтяют по примеру 1. Срок эксплуатации наполнителя относительно поддержания постоянно водотока составляет 6 мес. Пример 3. Подготовка комп нентов наполнителя проводится анал гично примеру I. Уголь, створки мидий, и песок ом шивают при соотношении, об.%: Уголь древесный 27 Створки мидий 48 Песок морской 25 Загрузку биореактора наполнител и очистку сточных -вод осуществляют по примеру I. Срок эксплуатации наполнителя о носительно поддержания постоянного водотока составляет 6 мес. Сравнительные данные по обработке техногенного фильтрата прямого черного 2С приведены в таблице. Период обработки в биореаКторе 36-40 ч. Из таблицы видног что варьирование состава комплексного.наполнителя в пределах,, указанных в примерах. 1-3, не влияет на длительность эксплуатации биореактора, .которая сосйавляет 6 мес без повторной загрузки При 9ТОМ основные показатели очистки существенно не изменяются: эффект очистки по красителю составляет 100%, а снижение ХПК химическое потребление кислорода) происходит на 93,От 93,9%. Использование бактерий,. иммобилизованных, на предлагаемом носителе, способствует усилению в 2-5 раз их биохимической активности.и повышению устойчивости к неблагоприятным условиям (сбросовым явлениям), что обеспечивает глубокий-эффект очистки на 75% и более производственных и коммунальных сточных вод от трудоокисляемых неприродшлс.соединений.

S 8 8

888

СП Q

«л

W «г

OS

ш

ш

г

ю о

о г

«i

|Л

-.

IN Г1 «п

«о

во

fv.

f

«о

10 0 OV

Оч

S 5

§

о о «ч гм I - - I

«0 sC sD

о

« «л

989964710

Формула изобретения - Древесный уголь 25-27

Наполнтт« ль для иммобилизацииСтворки мидий Остальное

бактерий при микробной очистке вод Источники информации,

от загрязнений, содержащий древес- jпринятые во внимание при экспертизе ный уголь, отличающий- 1. Гурбара С.В. Влияние глинисс я тем, что, с целью увеличе-тых материалов на активность бактеиия срока службы и снижения стой-рий-деструкторов синтетических оргамости, он дополнительно содержитнических веществ. Кандидатская дисморской песок и створки мидий tOсертация. Киев, 1978. при следующем соотношении ком- 2. Заявка Франции № 2331515,понеитов, об.%:кл. С 02 С 5/02, 1977.

Морской песок 23-25