Способ биоадсорбционной очистки сточных вод от органических загрязнителей

(51) 02 3/34 (2006.01) 02 9/14 (2006.01) 12 1/39 (2006.01) 99 99/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении степени очистки воды путем применения дешевых отходов растительного происхождения и тем самым,упрощении технологии. Технический результат достигается в способе биоадсорбционной очистки сточных вод от органических загрязнителей,включает использование биомассы штамма бактерий, которую предварительно иммобилизуют на измельченные кукурузные кочерыжки,являющиеся эффективным адсорбентом, размером 303030 мм, затем через них пропускают сточную воду при температуре 2530 С, 6,0-7,0,при удельной производительности фильтрации 1,5-2,0 м 3/час,давлении на входе и выходе 0,15-0,1 МПа с последующим удалением очищенной воды.(72) Кулажанов Куралбек Садибаевич Мырзалиева Сауле Керчаизовна Козыбаев Асылбек Козыбаевич Бердикулова Феруза Асановна Аймбетова Эльмира Оразгалиевна Тюсюпова Бакыт Баймуратовна Хамзина Жулдуз Базаралиевна(73) Акционерное общество Алматинский технологический университет(54) СПОСОБ БИОАДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ(57) Изобретение относится к областям биотехнологии и экологии касается очистки от органических загрязнителей сточных вод предприятии пищевой и мясомолочной промышленности. Изобретение относится к областям биотехнологии и экологии и касается очистки от сточных вод предприятий пищевой и мясомолочной промышленности органических загрязнителей. Способ биоадсорбционной очистки сточных вод от органических загрязнителей включает использование биомассы штамма бактерии, которую предварительно иммобилизуют на измельченные кукурузные кочерыжки,являющиеся эффективным адсорбентом, размером частиц 303030 мм, затем через них пропускают сточную воду при температуре 2530 С,6,0-7,0, при удельной производительности фильтрации 1,5-2,0 м 3/час,давлении на входе и выходе 0,15-0,1 МПа с последующим удалением очищенной воды. Биомассу штамма бактерийпредварительно разводят водой в соотношении 15 и иммобилизуют на измельченные кукурузные кочерыжки размером частиц 303030 мм, при давлении культуральной жидкости на входе и выходе 0,15-0,1 МПа. Способ с использованием предложенного штамма бактерий,иммобилизованных на растительных отходах вызывает полную биодеструкцию любых жиров животного или растительного происхождения и решает проблемы утилизации много тоннажных твердых отходов пищевой и перерабатывающей промышленности кукурузных кочерыжек,не подлежащих регенерации,запасы которых постоянно пополняются, исходным сырьем они являются дешевым и эффективным материалами. Твердая древянистая оболочка,окружающая центр кочерыжки, является прекрасным субстратом для иммобилизации микроорганизмов,имеет оптимальный для очистки от органических загрязнителей диаметр пор 10-30 мкм. Наиболее близким к изобретению является способ и средство для биоочистки сточных вод от жиров (Патент РК В (11) 8291, кл. 12 1/20,02 3/34 // (12 1/20, 12 139), (02 3/34,02 10132), опубл. в бюл. 12, 15.12.1999). Для биоразложения жиров животного или растительного происхождения предложено использовать штамм бактерий ГНПО ПЭ-Р-8. Способ биохимической очистки сточных вод от жиров включает использование биомассы штамма бактерий, которую предварительно иммобилизуют на полистирольные трубчатые фильтры размером 7040250 мм и диаметром пор 20-40 мкм, затем через них пропускают сточную воду при температуре 2530 С,6,0-7,0,удельной производительности фильтрации 2,0 м 3/час, давлении на входе и выходе 0,15-0,1 МПа с периодической регенерацией полистирольных трубчатых фильтров и удалением очищенной воды. Способ очистки сточных вод от жиров обладает следующими недостатками- способ предусматривает использование дорогостоящих полистирольных трубчатых фильтров для иммобилизации штамма бактерий 2- необходима периодическая регенерация полистирольных трубчатых фильтров,осуществляемая проведением жидкости в направлении, обратном потоку сточной воды, при давлении 0,2 МПа, это создает гидравлические потери напора воды, что, в свою очередь, влечет повышение энергозатрат и явно снижает его практическое применение. Задачей изобретения является разработка высокоэффективного и доступного способа биоадсорбционной очистки сточных вод от органических загрязнителей с использованием штамма бактерий иммобилизованных на отходах растительного происхождения - кукурузных кочерыжек, дешевых и эффективных субстратов для иммобилизации. Кукурузные кочерыжки не подлежат регенерации,их запасы постоянно пополняются за счет роста и развития растений. Твердая древянистая оболочка,окружающая центр кочерыжки,является прекрасным субстратом для иммобилизации микроорганизмов и адсорбентом,имеет оптимальный для очистки от органических загрязнителей диаметр пор 10-30 мкм. Способ обеспечивает полное биоразложение любых жиров животного или растительного происхождения и решает проблемы утилизации много тоннажных твердых отходов пищевой и перерабатывающей промышленности. Закрепление клеток микроорганизмов на кукурузных кочерыжках позволяет осуществлять сложные многостадийные процессы, создается высокая концентрация микроорганизмов в реакторе. Важным преимуществом использования системы закрепленных микроорганизмов на кукурузных кочерыжках является их устойчивость к перепадам гидравлической нагрузки и залповым поступлениям загрязнений, к токсичным субстратам, а также увеличение жизнеспособности и активности иммобилизованных микроорганизмов. Предлагаемый нами биоадсорбционный способ очистки сточных вод предприятий пищевой и мясомолочной промышленности осуществляется путем применения в качестве адсорбента кукурузных кочерыжек,иммобилизованных штаммами бактерий. Адсорбент в этом случае выполняет двойную функцию во-первых является носителем иммобилизованных микроорганизмов, во-вторых,благодаря его большой сорбционной емкости обеспечивается быстрая адсорбция органического загрязнителя. Биомассу штамма бактерийиспользуют в количестве 20-30 дм 3/м 3 сточной воды биомассу штамма бактерийпредварительно разводят водой в соотношении 15 и иммобилизуют на измельченные кукурузные кочерыжки размером 303030 мм, затем через них пропускают сточную воду при температуре 2530 С,6,0-7,0, при удельной производительности фильтрации 1,5-2,0 м 3/час, давлении на входе и выходе в контактном адсорбере емкостью на 10 м 3 и доводили полученный объем до 50,0 м 3. Затем раствор биомассы по средством насосов подавали отдельно в каждый адсорбер со спрессованными измельченными кукурузными кочерыжками при давлении жидкости на входе и выходе 0,15-0,1 МПа. Степень иммобилизации клеток бактерий составила 95. Загрязненную сточную воду с 6,0-7,0 при 2530 С (содержание жира составляло 1000 мг/дм 3, ХПК - 3600 мг 2/дм 3) при том же давлении жидкости (0,15-0,1 МПа) пропускали через баки со спрессованными и предварительно промытыми измельченными кукурузными кочерыжками последовательно. После выхода очищенной воды из 3-го адсорбера ее ХПК составлял 9,5 мг 2/дм 3, а количество жира 0,017 мг/дм 3. После суточной эксплуатации данной установки осуществляли их полное очищение, с последующей загрузкой новой партии кукурузных кочерыжек с иммобилизованными бактериями. Опыт повторяли по указанному выше способу, после выхода очищенной воды из последнего бака ее ХПК составляло 5,1 мг 2/дм 3, наличие жира не обнаружено. Таблица 1 Результаты очистки сточных вод биоадсорбционным способом от органических загрязнителей 0,15-0,1 МПа с последующим удалением очищенной воды. Новым отличительным признаком является использование в качестве адсорбента измельченных кукурузных кочерыжек и лишь одного штамма бактерий, выращиваемого на стандартной для такого рода бактерий питательной среде. Штамм бактерийвыделен из сточных вод и шламов АО Компания Фуд Мастер (г. Алматы), причем объекты выделения в течение длительного срока находились в контакте с жиром и сопутствующими веществами. Пример, относящийся к биоадсорбционной очистке сточных вод от жиров посредством применения биомассы штамма бактерий, иммобилизованной на измельченных кукурузных кочерыжках. Прометок предприятия подвергают обработке на биоадсорбционной установке, состоящей из 3 ступеней адсорберов с измельченными кукурузными кочерыжками,предварительно иммобилизованными биомассой штамма бактерий. Инокулят биомассы штамма бактерийв количестве 1,0 м 3 предварительно разбавляли водой Содержание Содержание жира,остаточных мг/дм 3 углеводородов,масс.биомасса, иммобилизованная на кукурузных кочерыжках 3600,0 5,73 1000,0 280,0 0,14 30,0 199,0 0,11 28,0 9,5 0,04 0,017 5,1 0,02 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ биоадсорбционной очистки сточных вод от органических загрязнителей, включающий использование предварительно иммобилизованных штаммов бактерий родапропускание сточной воды при температуре 2530 С,рН 6,0-7,0,при удельной Степень биодеструкции углеводородов масс.97,6 98,1 99,1 99,8 производительности фильтрации 1,5-2,0 м 3/час,давлении на входе и выходе 0,15-0,1 МПа с последующим удалением очищенной воды,отличающийся тем, что биомассу указанного штамма бактерий иммобилизуют на измельченные кукурузные кочерыжки, являющихся эффективным адсорбентом, с размерами частиц 303030 мм.