Способ биологической мочки льносоломы Советский патент 1982 года по МПК D01C1/04 

I . , ;.;.:

Изобретение относится к технологии первичной обработки лубяных культур с целью получения из них прядильного волокна, а именно к технологии биологической мочки льносоломьи

Известен комбинированный аэробно анаэробный способ биологической мочки ЛЬНОСОЛОМЫ, включающий мочку соломы в баке с мочильной жидкостью, отжим и промывку.

В начале процесса солому заливают в мочильном баке водой с последующей непрерывной циркуляцией мочильной жидкости по схеме: мочильный .бак - аэратор пленочного типа сборник - мочильный бак.

После специальной очистки отработанные мочильные и отжимно-промывные воды сбрасывают в виде сточных вод в естественные водоемы 01,

Недостатками данного способа являют ря длительность процесса ч, а также наличие большого количества сточных вод сильно загряэненных органическими веществами,, образующимися в процессе мочки. Недостатком является также специфимеский неприятный запах, присущий моченцовому льноволокну,

Известен также способ биологической мочки ЛЬНОСОЛОМЫ, при котором в качестве мочильной жидкости используют смесь свежей воды с регенерированной сточной мочильной жидкостью

to после ее биохимической очистки в течение 18-2 ч с использованием штамма дрожжей Frichosporon cutaneum 70 и фильтрации,

В реаультате глубокой регенераtsции мочильная жидкость приобретает буферные свойства, что улучшает условия процесса мочки. Объем сточных зод уменьшается в два раза, резко снижается расход свежей воды С2,

Однако процесс мочки все же остается длительным - 35-39 ч, а качество полученного льноволокна недостаточно высоким. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является комбинированный аэробно-анаэробный способ биологической мочки льносоломы, включающий экстракцию льносоломы свежей водой, мочку, отжим и промывку. Согласно известному способу льносолому, загруженную в бак при плотности 90 кг/м , подвергают экстракции водой при в течение 1 ч. Затем экстрактивную жидкость сливают в канализацию. После экстракции льносолому заливают технологической жидкостью,подвергнутой регенерации в аэраторе пленочного типа, и выдерживают до окончания процесса мочки. Полученную льносолому отжимают и промывают водой. Отработанную мочильную жидкость и отжимно-промывные воды после очистки сливают в канализацию. Введение стадии экстракции позволяет интенсифицировать процесс мочки и сократить ее длительность на 6-8 ч при улучшении качества льноволокна и снижении его неприятного запаха 33 Однако известный способ биологической, мочки льносоломы не позволяет интенсифицировать процесс в такой степени, чтобы продолжительность процесса, включая операции по загруз ке льносоломы, выгрузке льнотресты, заливу и сливу мочильных камер, составила бы не более 2 ч, т.е. не пре вышала бы суточный цикл мочки, Известный способ не позволяет так же ликвидировать полностью запах мочильной жидкости и получаемого льн волокна. Кроме того, качество льноволокна недостаточно высокое. Недостатками известного кокЙиниро ванного аэробно-анаэробного способа мочки льносоломы с экстракцией стеблей являются значительное увеличение расхода свежей воды до 2,7 м на 1 т льносоломы (12,2 м - на экстрак цию, Ц м на мочку, 8 м - на промывку льностресты, 0,5 на промы ад баков), а также увеличение до 3|5 м сточных вод на 1 т льносоло1 1 (10,7 н со стадии экстракции 8,9 м со стадии промывки льнотресты м со стадии мочки, м со ст ,i. п V.W V.. - естестдии промывки баков, 0,3 еиные потери). Цель изобретения - интенсификация роцесса, повышение качества волока, а также ликвидация сброса сточных од при сокращении расхода свежей оды. Поставленная цель достигается тем, то согласно способу биологической очки льносоломы, включающему экстракию льносоломы, мочку, отжим и проывку, экстракцию осуществляют очиенной сточной жидкостью со следуюими показателями: 8,0-8,7 рН Содержание летучих 120-600 ки слот, мг/л Содержание взвешен80-300ных веществ, мг/л Содержание сухих веществ, мг/л 2000-3200 Химическое потребление кислорода, 800-1200 мг/л Содержание железа, 20-3 мг/л Биологическое потребление кислорода «OO-SOO за 5 сут, мг/л Содержание общего азота, мг/л 300-200 Содержание аммонийного азота, мг/л 250-270 Aктивнoctь фермента пектин-транс-элиминазы,ед/мл 0,1-0,5 Содержание пектиноразлагаю1чих микроорганизмов, тыс./мл. 9,5-15,0 а мочку осуществляют в смеси регенерированной мочильной жидкости с указанной очищенной сточной жидкостью в объемном соотношении (6-8):. При этом для прокшвки используют также очищенную сточную жидкость. Очистку сточной мочильной жидкости, поступающей со стадий экстракции, мочки и промывки, осуществляют сначала известным биохимическим слособом 2, но с сокращением времени культивирования микроорганизмов до 6 - 8 ч вместо 18-20 м с учетом объема экстрактивных вод, составляющих kSt(% от общего объема сточных вод, а затем дополнительно известным электрохижческим способом tl при плотности тока 1,0 - 1,5. времени обработки 120-150 с. 5 После такой очистки сточная мочи ная жидкость приобретает свойства, характеризующиеся указанными показа телями. При этом показатели биологическо го потребления кислорода за пять суток (БПКе) и химического потребле ния кислорода (ХПК) характеризуют степень остаточной загрязненности очищенной сточной жидкости неоргани ческими и органическими веществами, Эти показатели определяют по извест ной методике fS. Увеличение величину этих показателей за указанные предельные значе ния приводит к ухудшению качества волокна, также как и увеличение содержания взвешенных веществ и сухого остатка. Показатели:. рН, содержание летучих кислот,.железа, азотистых соединений, пектиноразлагающих микроорганизмов и активность фермента пектин-транс-элиминазы (ПТЭ-активность) определяют активность протекания процесса биологиче кой мочки. При этом на активность процесса влияет вся совокупность на ванных показателей. Активность фермента пектин-транс -элиминазы определяют по количеству окрашенных веществ, образующих при реакции продуктов расщепления пекти новой кислоты (олигалактуронидов) с тиобарбИтуровой кислотой 6. Количество этих веществ определяют на спектрофотометре СФ-4 по погло щению света при длине волны нм. Очистка сточных вод и повторное их использование в предлагаемом технологическом процессе позволяет создать замкнутую систему водоснабжения и ликвидировать сброс сточных вод в естественные водоемы при экономии расхода свежей воды С этой целью преимущественно, промывку льнотресты осуществляют также очищенной сточ ной жидкостью вместо свежей воды. Учитывая то обстоятельство, что образующееся количество сточных вод от процесса приготовления льнотресты всегда меньше, чем водопотребление (в связи с потерями, с уносом трестой, испарением,потерями в системе за счет утечек) для поддержания баланса в замкнутую систему, необходимо добавлять на операцию промывки 45-50 о6.% свежей воды, что состав06ляет 10-15 ; от общего объема жидкое-, ти в системе. Пример 1. Льносолому, загруженную в мочильную камеру с плотностью 90 кг/м , заливают для экстрагирования очищенной сточной жидкостью из расчета 12,2 м на 1т соломы, экстрагируют 30 мин при . Затем экстрактивную жидкость сливают в усреднительную емкость. После экстракции льносолому запивают смесью регенерированной технологической мочильной жидкости и очищенной сточной жидкости в объемном соотношении (6-8):4 при жидкостном модуле 10. Мочку проводят по известному режиму комбинированной аэробно-анаэробной мочки с регенерацией мочильной жидкости в аэраторе пленочного типа и при непрерывной циркуляции мочильной жидкости между мочильным баком, сборным резервуаром и аэратором. Процесс мочки длится 18-20 ч. Посе мочки тресту отжимают, промывают сушат по известной технологии. Для ромывки используют отработанную очиенную сточную жидкость с добавкой 5-50 об. воды. Отработанную экстракивную жидкость сливают в ус геднитель ую емкость. Половину отработанной очильной жидкости сливают в сборный езервуар, а оставшуюся часть мочильой жидкости направляют также в среднительную емкость. В эту ).че мкость подают отжимно-пррмывные воды. Сточную мочильную жидкость подверают очистке сначала биохимическим, затем электрохимическим -методом с рименением железных электродов. После очистки сточную жидкость спользуют повторно для экстракции, очки и промывки, как описано. Используемая в данном примере чищенная сточная жидкость имеет ледующие показатели: рН8,5-8,7 Содержание летучих кислот мг/л 120 Содержание взве-. . шенных веществ, мг/л.80 Содержание сухого остатка, мг/л 2000 Химическое потребление ки слород а,. мг/л800 Биологическое потребление кислорода за 5 сут, мг/л Содержание общего азота, мг/л Содержание азота аммонийного, мг/л Содержание железа, мг/л Содержание пектиноразлагающих микроорганизмов, тыси/мл 15 АктиЁность фермента пектин-транс-элиминазы, ед/мл 0 Цвет . Свет ЗапахОтсу Пример 2 Процесс ляют ; аналогично примеру 1, использованием очищенной ст жидкости, имеющей следущие затели: 8, рН Содержание летучих 60 кислот, мг/л Содержание взвешен нух веществ, 30 мг/л Содержание сухого остатка, мг/л Химическое потребление кислорода, мг/л Биологическое потребление кислорода, за 5 сут, мг/л Содержание общего азота, мг/л Содержание азота аммонийного, мг/л Содержание железа, мг/л Содержание пектиног разлагающих микроорганизмов, тыс./мл Активность фермента пектин-транс-элиминазы, ед/мл С ве Цвет Отс Запах 8 тйбл, 1 приведены сопо ные биологические и физикокие показ-атели сточной мочи жидкости, очищенной одним б КИМ способом, после дополни очистки ее электрохимически бом, и те же показатели для -8 Из данных, приведенных в табл.1 видно, что в отличие от свежей воды, используемой в технологиии по известному способу, очищенная сточная жидкость по предлагаемому способу имеет ряд преимуществ: содержит аммонийный азот, являющийся важным дополнительным элементом питания для /микроорганизмов, и железо, которое ускоряет процесс мочки, имеет возбудителей- пектинового брожения - пектиноразлагающие микроорганизмы в количестве 9,5-15 тыс/мл, а также обладгет активностью фермента пектин-транс-элиминазы, проявляющего максимальную активность при значениях рН 7,0-8,0. Все это дает возможность интенсифицировать процесс биологической мочки по предлагаемому способу. Кроме того, в отличие от сточной жидкости, прошедшей только биохимическую очистку, очищенная дополнительно электрохимическим способом жидкость не имеет запаха, светложелтого цвета и прозрачная. В табл. 2 приведены сопоставительные показатели процесса экстрагирования с использованием воды и очищенной сточной жидкости. . По данным табл. 2 видно, что очищенная сточная : идкость по предлагаемому способу обладает наибольшей экстрагирующей способностью. Извлечение легкорастворимых веществ происходит более эффективно. Возможно сокращение времени экстрагирования до 30 мин. В табл, 3 приведены биохимические и технологические показатели процесса биологической мочки и качества волокна по известным и предлагаемому способам. Как видно из данных табл. 3 по предлагаемому способу процесс пектинового брожения заканчиваете за ч, время экстрагирования льносоломы сокращено до 30 мин (табл.2) Мочильная жидкость по предлагаемому способу чище: содержание сухого остатка, взвешенных веществ значительно меньше, накопления летучих . кислот в системе не происходит. Качественные показатели тресты и волокна выше, чем по известному способу крепость на 2 кгс, гибкость на 6 11 мм. Неприятный запах моченцового льноволокна отсутствует.

Таким образом, предлагаемый способ биологимеской мочки льносоломы позволяет сократить продолжительность технологического процесса с ч до 20it2 ч, т.е. до суточного цикла мочки, что позволяет повысить производительность цеха промышленного приготовления тресты почти в два раза. Кроме того предлагаемый способ не имеет сброса сточных вод на очистные сооружения, а сточные воды от всех технологических операций после очистки используются в оборотном водоснабжении . Расход свежей воды сведен до

к 1нимума и составляет 10-15 об. вт требуемого количества по известной технологии.

Волокно обладает хорошей делимостью, чистое, мягкое, светло-желтого, желто-серого цвета, имеет высокие прочностные показатели кгс и хорошую гибкость - 50-76 мм. Как достоинство при прядении отмечено полное отсутствие неприятного запаха, свойственного моченцовок у волокну. Качество пряжи из чесанного льна и очеса высокое.

. -i-t-r -11

922190

12 Таблица t

РН

Содержание летучих кислот, мг/л

Содержание взвешенных веществ, мг/л

Содержание сухого остатка, мг/л

Химическое потребление кислорода, мг/л

Биологическое потребление кислорода за 5 сут,мг/л

Содержание общего азота, мг/л

Содержание азота аммонийного,мг/л

Содержание железа, мг/л

Содержание пектиноразлагающих микроорганизамов,тыс/мл

Активность фермент ПКЭ,

Цвет

бурый

НетНавозный

Прозрачная Мутная

Слабо-навозный Отсутствует МутнаяПрозрачная

По предлагаемому способу 3511

Таблица 2

328V353 -И,82,52

. . «822375015,22,70

298 5222920 12,72,00

6984882бОО 13,12,95

332 5733600 12,7 .2,68

см см

см

о «мI

00

СМ

см « см

(О

и и

4)

сэ

о

ш

г vo

rn л

-u I I

I

II ift

о

о 1Л

tn.

1Л

О

о

о(Ч

еэ « -Э

IX.

-г«. о

IIII

о

оо ег

{Л

CJ см -эm

ггло

о о

«

tf41Л

с

-эI1л s о

о о ел см

0111

о- рп см

tM -а-1Л

о

о

о

о

ог

vO

r I

CM

см« «- о

. « О

I

I

оII I

о о га

iA

f

in -4о f

00 см

I

lA

1Л

-ш 17 Формула изобретения 1. Способ биологической мочк соломы, включающий экстракцию л соломы, мочку с регенерацией мо ной жидкости, отжим и промывку личающийся тем, что, Целью интенсификации процесса п ния качества волокна, а также л дации сброса сточных вод при со НИИ расхода воды, экстракцию ос ляют очищенной сточной жидкость следующими П9казателями: рН8-8,7 Содержание летучих кислот, мг/л120-600 Содержание взвешенных веществ, мг/л 80-300 Содержание сухого остатка,мг/л2000-3200 Химическое Уютребление кислорода, 800-1200 Биологическое потребление кислорода за 5 сут, 400-500 мг/л Содержание железа , мг/л Содержание общето азота,мг/л 300-320 Содержание аммонийного азота, мг/л 250-270 Активность фермента пектин-транс-элимииазы,ед/мл 0,1-0,5 9018 Содержание пектиноразлагающих микроорганизмов, тыс/мл 9,5-15,0 а мочку осуществляют в смеси регенерированной мочильной жидкости с указанной очищенной сточной жидкостью в объемном соотношении (6 - 8):, 2, Способ по п, 1, о т л и ц а Ющ и и с я тем, что для промывки ис,пользуют очищенную сточную жидкость Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Дербенев С.И, и др. Технология промышленной биологической мочки лубяного сырья, М., Гизлегпром 1968, с. 193-195, 217-227. 2.Авторское свидетельство СССР If , кл. С 12 К 3/00, 1977. 3.Пути повышения эффективности работы цехов промышленного приготовления тресты. Минск, БелНИИНТИ, 1970, с.22-27 (прототип). k. Кульский Л.А, и др. Очистка сточных вод электрокоагуляцией; Киев Будивельник, 1978, с.69. 5.Лурье Ю.Ю. и Рыбникова А,И. Химический анализ производственных сточных вод. М., Химия, 197, С.37, 5. 6.Сапожникова Е.В. и Тищенко В.П. ектиновые вещества и пектолитичвсие ферменты. - Успехи биологической имии, 1969, т. 10. с..