LT5612B - Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof - Google Patents
Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof Download PDFInfo
- Publication number
- LT5612B LT5612B LT2008013A LT2008013A LT5612B LT 5612 B LT5612 B LT 5612B LT 2008013 A LT2008013 A LT 2008013A LT 2008013 A LT2008013 A LT 2008013A LT 5612 B LT5612 B LT 5612B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- wastewater
- treatment
- sludge
- anaerobic
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 27
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 claims description 61
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 58
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 19
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 18
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 16
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 16
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 16
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 14
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 10
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 9
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims description 8
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000079 presaturation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 2
- 238000000184 acid digestion Methods 0.000 claims 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 26
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 25
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 abstract description 19
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 abstract 3
- 239000002921 fermentation waste Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 76
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 13
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 12
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 11
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 5
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 3
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 3
- GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N (D)-(+)-Pantothenic acid Chemical compound OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 2
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate hexahydrate Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 2
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 2
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 2
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 2
- 241001307241 Althaea Species 0.000 description 1
- 235000006576 Althaea officinalis Nutrition 0.000 description 1
- 101100283604 Caenorhabditis elegans pigk-1 gene Proteins 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N Chick antidermatitis factor Natural products OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001112696 Clostridia Species 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 108010011939 Pyruvate Decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 1
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNGQHHUHCOYPKT-UHFFFAOYSA-L azanium;calcium;phosphate Chemical compound [NH4+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O YNGQHHUHCOYPKT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M cobalt(2+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+2].N#[C-].[N-]([C@@H]1[C@H](CC(N)=O)[C@@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP(O)(=O)O[C@H]3[C@H]([C@H](O[C@@H]3CO)N3C4=CC(C)=C(C)C=C4N=C3)O)\C2=C(C)/C([C@H](C\2(C)C)CCC(N)=O)=N/C/2=C\C([C@H]([C@@]/2(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=N\C\2=C(C)/C2=N[C@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@@H]2CCC(N)=O AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000008131 herbal destillate Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005426 magnetic field effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 235000001035 marshmallow Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011169 microbiological contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 229940055726 pantothenic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019161 pantothenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011713 pantothenic acid Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229960002363 thiamine pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 235000008170 thiamine pyrophosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011678 thiamine pyrophosphate Substances 0.000 description 1
- YXVCLPJQTZXJLH-UHFFFAOYSA-N thiamine(1+) diphosphate chloride Chemical compound [Cl-].CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N YXVCLPJQTZXJLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000032895 transmembrane transport Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
- C02F3/342—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the enzymes used
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso beatliekinių maisto pramonės technologijų, kurios tausotų energiją ir resursus ir būtų palankios gamtos apsaugai, sukūrimui. Konkretus išradimas yra susijęs su nutekamųjų vandenų valymo būdu, kartu gaminant biodujas. Jis gali būti panaudotas ir kitose liaudies ūkio šakose, turinčiose daug augalinės ir gyvulinės kilmės organinių atliekų, būtent: žemės ūkyje (gyvulininkystė, paukštininkystė), lengvojoje pramonėje (tekstilės, odos, vilnos perdirbimas ir pan.), komunaliniame ūkyje (buitinių nutekamųjų vandenų valymas ir nukenksminimas) ir kt..The invention relates to the development of non-waste food industry technologies that conserve energy and resources and are environmentally friendly. A particular invention relates to a process for treating wastewater by co-producing biogas. It can also be used in other folk industries that are rich in organic waste of plant and animal origin, namely: agriculture (animal husbandry, poultry farming), light industry (textile, leather, wool recycling, etc.), municipal farming (sewage treatment of household waste) and decontamination) etc.
. Viena iš pagrindinių maisto pramonės vystymosi tendencijų yra laikoma būtent aukštos kokybės produkcijos gamybos glaudus ryšys su atliekų utilizavimu ir gamybos technologijų ekologizavimu. Sis terminas reiškia sukūrimą ir įdiegimą tokių technologijų, kurios šalia aukštos kokybės produkcijos užtikrintų ekologinės lygsvaros supančioje aplinkoje išsaugojimą panaudojant ir/arba grąžinant į gamybos ciklą susidariusius antrinių žaliavų resursus, neleistų gyvenamos aplinkos teršimo o taip pat tausotų energiją ir resursus tuo pat metu praplečiant maisto ir pašarų asortimentą i gaunamą perdirbant antrines žaliavas.. One of the main trends in the development of the food industry is considered to be the close connection between the production of high-quality products and the recovery of waste and the greening of production technologies. This term refers to the development and implementation of technologies that ensure the maintenance of ecological equilibrium alongside high-quality production by utilizing and / or recycling secondary raw material resources produced during the production cycle, avoiding pollution of the living environment and at the same time saving energy and resources. the range of feeds obtained by processing secondary raw materials.
Didžiausio žaliavos ir šiluminių resursų taupymo, o taip pat didžiausioj antrinių žaliavų perdirbimo laipsnio šiuo metu galima tikėtis maisto pramonėje. Tai pasiekiama, pavyzdžiui, spirito (etanolio) pramonės gamyklose pakeitus tradicines krakmolingos žaliavos išvirimo tradicijas dvipakope biokonversija. Fermentinių preparatų pritaikymas šioje spirito gavimo stadijoje leidžia vykdyti technologinius procesus aparatuose be slėgio.The largest savings in raw materials and thermal resources, as well as the highest degree of recycling of secondary raw materials, can now be expected in the food industry. This is achieved, for example, by replacing traditional boiling traditions of starchy raw materials in the distilleries (ethanol) with two-stage bioconversion. The application of enzymatic preparations at this stage of the preparation of the spirit enables the technological processes to be carried out in the apparatus without pressure.
Energijos sąnaudų spirito gamykloje sumažinimas pasiekiamas žeminant temperatūrą krakmolingos žaliavos šiluminio apdorojimo stadijoje nuo 140 -145° C iki 100 -110°C, kuomet gaunamas šiluminės energijos suvartojimo 25-30 % sumažėjimas, ir išskiriant antrinę šilumą pagal proceso stadijas.The reduction of energy consumption in the distillery is achieved by lowering the temperature during the heat treatment step of the starch feedstock from 140-145 ° C to 100-110 ° C, resulting in a 25-30% reduction in thermal energy consumption, and isolating secondary heat according to the process steps.
Kaip pagrindinės gamybos atliekos, perdirbant grūdines žaliavas į spiritą susidaro turinčių pašarinės vertės žlaugtų kiekis 135 m3 kiekvienam 1000 spirito dekalitrų. Racionaliausias žlaugtų utilizacijos būdas yra jų perdirbimas į koncentruotus sausus pašarinius produktus. (IIojiskob B. A. ΕκοτεχΗοποηΜ nepepaSoTKH 3epHOBoro cbipba b npoH3BoącTBax cono^a, nuea, aJiKoro;ibHbix hAs the main production waste, the processing of cereal raw materials into alcohol produces 135 m 3 of feed-grade slurries for every 1000 decalcals of alcohol. The most rational way of utilizing the marshmallows is to convert them into concentrated dry feed products. (IIojiskob BA ΕκοτεχΗοποηΜ nepepaSoTKH 3epHOBoro cbipba b npoH3BoącTBax cono ^ a, nuea, aJiKoro; ibHbix h
6e3ajiKoroji&Hbix ηηπμτκοβ. M. OOO «nnmenpoMH3/iaT», 2002, p. 92-166).6e3ajiKoroji & Hbix ηηπμτκοβ. M. OOO «nnmenpoMH3 / iaT», 2002, p. 92-166).
Sausų žlaugtų gamybos procesą lydi nemažos energijos sąnaudos ir didelis kiekis užteršto organiniais teršalais vandens, kuris paskui susimaišo su bendrais gamybiniais nutekamaisiais vandenimis. Bendri gamybiniai nutekamieji vandenys pasižymi dideliu užterštumu organinėmis medžiagomis, kurių, kaip taisyklė, ChDS reikšmė yra 80000-120000 mg O2/I. Gamyklose esantys valymo įrenginiai neleidžia išvalyti nuotekų ne tik iki geriamo vandens lygio, bet ir iki tokio švarumo laipsnio, kuris leistų tą išvalytą vandenį pakartotinai naudoti gamybos procese. Dėl šios priežasties po biologinio valymo vietinio valymo įrenginiuose šis vanduo gali būti tik nuleidžiamas į kanalizaciją. Kitas vietinių valymo įrenginių trūkumas susijęs su tuo, kad, nuotekas valant aerobiniu būdu, susidaro biomasės (aktyviojo dumblo arba bioplėvelės) perteklius, kurį savo ruožtu reikia utilizuoti arba palaidoti, kas taip pat sudaro ekologinę problemą.The process of producing dry slurry is accompanied by considerable energy consumption and a large amount of water contaminated with organic pollutants, which is then mixed with common industrial wastewater. Common industrial wastewater is characterized by high levels of organic matter contamination, with COD values generally between 80000 and 120000 mg O2 / I. In-house treatment plants prevent wastewater treatment not only to the level of drinking water, but also to the degree of purity that would allow that purified water to be reused in the production process. For this reason, after biological treatment in a local treatment plant, this water can only be drained into the sewer. Another disadvantage of local treatment plants is that aerobic wastewater treatment generates excess biomass (activated sludge or biofilm), which in turn has to be disposed of or buried, which is also an environmental problem.
Yra žinomas alaus daryklos atliekų utilizavimo būdas (IIexep K. TenjiOBaa yTHJlH3aiĮIM ΠΗΒΗ0Η ąpOČHHbl - OKOHOMHHeCKH BblTO/IHOe HCIIOJIb3OBaHHe OKOJIOrHHeCKH HHCTOrO HCTOHHHKa ΟΗβρΓΗΗ. ΠηΒΟ H ΗΒΠΗΤΚΗ. 2006, 5, p. 64-65), ' kurio esmė yra ta, kad po maltų grūdų ekstrahavimo likusią frakciją mechaniškai pašalinus vandenį, naudoja kaip specialių krosnių kurą o filtratą kurio ChDS 1000020 15000 mg O2/I, užterštą ištirpintais organiniais junginiais, nukreipia į valymo j!There is known a brewery waste disposal method (K. IIexep TenjiOBaa yTHJlH3aiĮIM ΠΗΒΗ0Η ąpOČHHbl - OKOHOMHHeCKH BblTO / IHOe HCIIOJIb3OBaHHe OKOJIOrHHeCKH HHCTOrO HCTOHHHKa ΟΗβρΓΗΗ. ΠηΒΟ H ΗΒΠΗΤΚΗ. 2006, 5, p. 64-65), "which consists in that after the ground uses the remainder of the grain extraction, after mechanical removal of water, as a fuel for special furnaces, and the filtrate to which ChDS 1000020 15000 mg O2 / I contaminated with dissolved organic compounds is sent to the cleaning j!
įrenginius, naudojančius metaninį rūgimą anaerobiniam gamybos nutekamųjų vandenų valymui.installations using methane acid for the anaerobic treatment of industrial waste water.
Žinomu anaerobiniu būdu perdirbant filtratą metaninio rūgimo procese gautas metano turinčios dujos (biodujos) gali būti pakartotinai panaudotos, pavyzdžiui, kaip papildomas kuras deginant maltų grūdų liekanas, o vandenį galima pakartotinai naudoti gamybos procese. Greta nurodytų privalumų, žinomas būdas turi šiuos trūkumus:The known anaerobic digestion of the filtrate by methane fermentation can result in the reuse of methane-containing gas (biogas), for example as an additional fuel for the combustion of milled grain residues, and the reuse of water in the production process. In addition to the advantages mentioned, the known method has the following disadvantages:
- neaukštas filtrato išvalymo laipsnis metaninio rūgimo būdu sąlygoja didelę organinių teršalų koncentraciją po valymo, kuri neleidžia išleisti filtrato į kanalizaciją būtina toliau jį valyti brangiai kainuojančiu aerobiniu būdu arba nukreipti į filtravimo laukus;- the low degree of purification of the filtrate by methane fermentation results in a high concentration of organic pollutants after purification, which prevents the filtrate from being discharged into sewage by further expensive aerobic treatment or by directing it into the filtration fields;
- mažas metano susidarymo (metanogenezės) greitis savo ruoštu sąlygoja viso metaninio rūgimo proceso nedidelį intensyvumą ir mažą biodujų išeigą.- the low rate of methane formation (methanogenesis) in turn leads to low intensity of the whole methane fermentation process and low biogas yield.
Šiuo metu nutekamųjų vandenų su didele organinių teršalų koncentracija valymui vis dažniau naudoja dvipakopę arba daugiapakopę technologijas, apimančias anaerobinį-aerobinį biologinį valymą kuriame anaerobinis valymas (metaninis rūgimas) yra paruošiamoji stadija, o aerobinis valymas yra galutinė stadija (KaHajiH3auHa. MocKBa, CTpoitaąaT, 1976, p. 277-292 h ap.).Currently, two-stage or multistage technologies involving anaerobic-aerobic biological treatment are increasingly used for the treatment of wastewater with high concentrations of organic pollutants, in which anaerobic purification (methane acidification) is the preparatory stage and aerobic purification is the final stage (KaHajiH3Ba. pp. 277-292 h ap.).
Naudojant metaninį rūgimą organinių medžiagų biodegradaciją anaerobinėmis sąlygomis vykdo sudėtinė anaerobinių bakterijų biocenozė (asociacija, konsorciumas), kur anaerobinės bakterijos sąlyginai skirstomos į angliavandenius rauginančias, amonifikuojančias, sulfatą regeneruojančias ir gaminančias metaną (metanogenai).Using methane acid, anaerobic biodegradation of organic matter is accomplished by a complex biocenosis (association, consortium) of anaerobic bacteria, whereby anaerobic bacteria are conditionally divided into carbohydrate-fermenting, ammonifying, sulfate-regenerating and producing methane (methanogens).
. Pastarieji, priklausomai nuo metaninio rūgimo proceso sąlygų, kartu su metanu gali sintetinti vitaminą B12. Šį endogeniškai susidarantį vitaminą metanogenai gali sintetinti, jei nutekamieji vandenys praturtinami kobalto, nikelio arba cinko organiniais junginiais, o taip pat šio vitamino pirmtakais (Aut. liud. SU1133870, SU 1360197 ir kt.).. The latter, depending on the conditions of the methane fermentation process, can synthesize vitamin B12 together with methane. This endogenous vitamin can be synthesized by methanogens if the wastewater is enriched with organic compounds of cobalt, nickel or zinc, as well as precursors of this vitamin (Auth. SU1133870, SU 1360197, etc.).
Anaerobinio nutekamųjų vandenų valymo proceso būdinga savybė - nežymus anaerobinių bakterijų biomasės, ir pirmiausia metanogenų, prieaugis. Tai vyksta dėl to, kad 5-7% degraduotų organinių medžiagų sunaudojama pačių metaną gaminančių bakterijų augimui ir vystymuisi, o likusi dalis pavirsta metanu, anglies dvideginiu, azotu ir amoniaku. Tokiu būdu, dalyvaujančių metaninio rūgimo baigiamojoje '* stadijoje metanogenų fiziologinis - biocheminis aktyvumas nulemia viso jęūgimo proceso intensyvumą. ’1 <A characteristic feature of the anaerobic wastewater treatment process is the slight increase in the anaerobic bacterial biomass, and in particular the methanogens. This is due to the fact that 5-7% of degraded organic matter is used for the growth and development of the methane-producing bacteria themselves, while the remainder is converted to methane, carbon dioxide, nitrogen and ammonia. Thus, the physiological-biochemical activity of the methanogens involved in the final stage of methane fermentation determines the intensity of the entire acidification process. ' 1 <
Nutekamųjų vandenų organinių medžiagų rūgimo intensyvinimui patente SU1838415 (publ. 1993), naudojant anaerobinių bakterijų konsorciumą pasiūlyta į anaerobinio rūgimo talpą (taip vadinamą metantenką) įvesti metanogenezės stimuliatorių, būtent: nikelio su glicinu arba nikelio su etilendiaminu akvakompleksinį junginį. Metaninio rūgimo aktyvinimo akvakompleksiniais nikelio junginiais trūkumas yra jo poveikio į metanogenų metabolizmą nedidelis efektyvumas, o atitinkamai nedidelis poveikis ir metano biosintezei, kas mažai įtakoja organinių medžiagų biodegradacijos kitomis konsorciumo anaerobinėmis bakterijomis, kurios sudaro maitinimo terpę metaną gaminančių bakterijų gyvybės palaikymui, proceso intensyvumąIn order to enhance the acidification of wastewater organic substances, SU1838415 (publ. 1993), using a consortium of anaerobic bacteria, proposes to introduce a methanogenesis stimulator into an anaerobic fermentation vessel (so-called methanthene), namely: nickel with glycine or nickel with ethylenediamine aqua complex. The disadvantage of methane acid activation by aqua-complexed nickel compounds is its low efficiency in its effect on methanogen metabolism, and consequently its effect on methane biosynthesis, which has little effect on the biodegradation of organic matter by other consortium anaerobic bacteria that provide nutrient support for methane-producing bacteria.
Yra žinomas metaninio rūgimo procesas, stimuliuojamas mišriu ligandiniu kompleksiniu cinko junginiu, kuriuo naudojamas atskirai paruoštas vandeninis cinko tirpalas su para-aminobenzoine rūgštimi (PABR) ir glicinu (patentas RU2061034, publ. 1996). Naudojant šį cinko kompleksą metaninio rūgimo procesą galima vykdyti tiek mezofilinio, tiek ir termofilinio rūgimo režime temperatūrose 34-36°C ir 55-56°C, atitinkamai. Kaip žinoma iš aukščiau nurodyto patento RU2061034, susidariusių biodujų kiekis priklauso nuo rauginamos terpės prigimties. Taip rauginant spirito žlaugtus mezofiliniame režime, panaudojant cinko kompleksą su PABR ir glicinu, kurio optimali koncentracija 0,2 mg/1 (pagal metalą), biodujų išeiga, lyginant su kontrole, padidėjo nuo 22 iki 25 1/1 nuotekų, o gyvulininkystės ūkių nuotekų - nuo 8 iki 12 1/1 nuotekų.There is a known process of methanic acid stimulation with a mixed ligand complex zinc compound which utilizes a separately prepared aqueous zinc solution with para-aminobenzoic acid (PABR) and glycine (patent RU2061034, publ. 1996). With this zinc complex, the methane acidification process can be carried out in both mesophilic and thermophilic acid regimes at temperatures of 34-36 ° C and 55-56 ° C, respectively. As is known from the above patent RU2061034, the amount of biogas formed depends on the nature of the medium to be tanned. Thus, fermentation of the spirits in the mesophilic regime using zinc complex with PABR and glycine at an optimal concentration of 0.2 mg / l (by metal) increased the biogas yield from 22 to 25 1/1 of the effluent and from the livestock farms - 8 to 12 1/1 wastewater.
Žinomas būdas turi tokius trūkumus :The known method has the following disadvantages:
- kompleksinis cinko junginys su PABR ir glicinu nėra ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakų paruoštas blokas, o yra tik kaip transportuojanti priemonė, pristatanti į ląstelę komponentus, formuojančius kompleksinio junginio molekulę. Jo transportas į ląstelę yra vykdomas pagal aktyvaus transmembraninio pernešimo mechanizmą. Ląstelėje kompleksas suskyla į dedamąsias, kurios įsijungia į medžiagų apykaitos procesą: cinkas dalyvauja formuojant nuo cinko priklausančius fermentus; PABR yra folio rūgšties, stimuliuojančios ląstelių dalijimąsi, pirmtakas; o glicinas - azoto ' šaltinis;- The complexed zinc compound with PABR and glycine is not a ready-made block of precursors of cellular enzyme activity centers, but merely serves as a delivery vehicle that delivers to the cell the components that make up the complex compound. Its transport to the cell is effected by the mechanism of active transmembrane transport. In the cell, the complex is broken down into components that are involved in the metabolic process: zinc is involved in the formation of zinc-dependent enzymes; PABR is a precursor of folic acid, which stimulates cell division; and glycine as a source of nitrogen;
- nežiūrint į tai, kad mišrių ligandų cinko kompleksas sustiprina me'fanogenų metabolizmą, jis nėra pakankamai fiziologiškas kitoms anaerobinių bakterijų konsorciumo grupėms. Todėl mišrių ligandų cinko kompleksas nežymiai įtakoja į dalyvaujančių metaniniame rūgime anaerobinių bakterijų metabolizmą, kas riboja metanogenų su padidintu medžiagų apykaitos aktyvumu maitinimo substrato susidarymo procesą, ir to išdavoje gaunamas tik nedidelis bendro nutekamųjų vandenų organinių medžiagų rūgimo proceso intensyvumo ir valymo laipsnio padidėjimas.- although the mixed ligand zinc complex enhances the metabolism of me'phanogens, it is not physiologically sufficient for other groups of the anaerobic bacterial consortium. Therefore, the zinc complex of mixed ligands has a minor effect on the metabolism of anaerobic bacteria involved in methane acid, which limits the formation of a nutrient substrate for methanogens with increased metabolic activity, resulting in only a slight increase in the total acidification and purification rate of organic wastewater.
Yra žinomas maisto pramonės įmonių nutekamųjų vandenų aerobinisanaerobinis valymo būdas (Ky3HeuoB A.E., Chhhuhh A.B. Πηβο h ηηπητκη, 2005,4,There is a known aerobic anaerobic treatment method for wastewater from food industries (Ky3HeuoB A.E., Chhhuhh A.B. Πηβο h ηηπητκη, 2005,4,
p. 18-21), kuris pagal didžiausią sutampančių požymių skaičių ir pasiekiamą teigiamą efektą laikytinas artimiausiu siūlomam techniniam sprendiniui. Pagal šį būdą, biologinio valymo procesą vykdo specialiuose bioreaktoriuose, kurie pagal nutekamųjų vandenų valymo efektyvumą iš esmės pralenkia klasikinius anaerobinio rūgimo įrenginius (metantenkus). Technologinė nutekamųjų vandenų valymo schema apima tokias pagrindines operacijas. Pirmiausia nutekamuosius vandenis paduoda į talpą (kompensavimo rezervuarą), kur juos sumaišo su sąlyginai švariu vandeniu ir, po atskiedimo, nutekamųjų vandenų pH koreguoja iki 6-7 atitinkamų cheminių reagentų tirpalais (HCI / NaOH). Po to nutekamuosius vandenis, kurių ChDS >10000 mg O2/l pašildo iki temperatūros 32-33°C ir paduoda į anaerobinį bioreaktorių su aktyviuoju dumblu, kuris suformuotas anaerobinių bakterijų konsorciumo pavyzdžiu, pavyzdžiui, bakterijų, paimtų iš valymo įrenginių ir adaptuotų prie spirito žlaugtų, konsorciumo pagrindu. Šiame būde aktyvusis dumblas anaerobiniame bioreaktoriuje buvo naudojamas granulių, kurių diametras 2-5 mm, pavidalu.p. 18-21), which is considered to be the closest to the proposed technical solution in terms of the maximum number of overlapping features and the positive effect achieved. According to this method, the biological treatment process is carried out in special bioreactors, which in terms of wastewater treatment efficiency substantially outperform classical anaerobic digestion plants (methanthus). The technological wastewater treatment scheme covers the following basic operations. First, the effluent is fed to a tank (compensation tank) where it is mixed with relatively pure water and, after dilution, the pH of the effluent is adjusted to 6-7 with appropriate chemical reagent solutions (HCl / NaOH). Thereafter, wastewater with a COD> 10,000 mg O 2 / l is heated to 32-33 ° C and fed to an anaerobic bioreactor with activated sludge formed by a sample of an anaerobic bacterial consortium, such as bacteria from purification plants and adapted to alcohol. on a consortium basis. In this method, the activated sludge in the anaerobic bioreactor was used in the form of granules having a diameter of 2 to 5 mm.
Išeinantys iš anaerobinio bioreaktoriaus nutekamieji vandenys turėjo ChDS apie 250-350 mg Ο2/1. Be to, žinomame būde buvo stebimas lakių riebiųjų rūgščių (LRR) nedidelis sumažėjimas, taip pat ir bendro azoto, įskaitant amonio azotą kuris gana toksiškas ir, patekęs į miesto vandens valymo įrenginius, sukelia ne tik aktyvaus dumblo bakterijų slopinimą bet netgi jų žuvimą nedidelis sumažėjimas. Tačiau biodujų išeiga pagal žinomą būdą buvo nepakankama jų praktiniam naudojimui gamybos poreikių patenkinimui.Outgoing from the anaerobic bioreactor effluent COD was about 250-350 mg Ο 2/1. In addition, a small reduction in volatile fatty acids (LRR) has been observed in the prior art, as well as a slight reduction in total nitrogen, including ammonium nitrogen, which, when introduced into urban wastewater treatment plants, causes not only suppression of active sludge bacteria but . However, the yield of biogas according to the known method was insufficient for their practical use to meet production needs.
Iš anaerobinio reaktoriaus išeinančius apvalytus nutekamuosius vandenis toliau paduoda į aerobinį bioreaktorių su aktyviu aerobiniu dumblu, kur ir vykdoma . 4» organinių medžiagų biologinė oksidacija. Išeinantys iš anaerobinio bioreaktoriaus dThe circulated effluent from the anaerobic reactor is further fed to an aerobic bioreactor with activated aerobic sludge where it is carried out. 4 »biological oxidation of organic matter. Leaving anaerobic bioreactor d
nutekamieji vandenys turi ChDS apie 20-40 mg O2/l. Po to nutekamuosius Vandenis praleidžia per filtrą kad pašalintų susidariusias suspensijas bei likusias pakibusias medžiagas, ir taiko ultravioletinį nukenksminimą tuomet netekamieji vandenys gali būti nukreipti į miesto kanalizacijąwastewater has a COD of about 20-40 mg O 2 / l. The wastewater is then passed through the filter to remove any suspended solids and suspended solids and is subjected to ultraviolet decontamination, then the wastewater can be directed to the city sewer
Aerobinės-anaerobinės valymo technologijos taikymas kartu su naujos kartos didelio našumo kompaktiniais anaerobiniais bioreaktoriais leidžia pašalinti pagrindinę teršalų masę (iki 80-95%) iš nutekamųjų vandenų su dideliu organinių teršalų kiekiu, sunaudojant 1 kg sąlyginių teršalų (pagal ChDS) 0,2-0,4 kW vai elektros energijos. Tačiau žinomas būdas turi tokius trūkumus:The use of aerobic-anaerobic purification technology in conjunction with the next generation of high-performance compact anaerobic bioreactors allows removal of the main contaminant mass (up to 80-95%) from wastewater with high organic pollutants at a consumption of 1 kg of conditional pollutants (COD) 0.2-0 , 4 kW or electricity. However, the known method has the following disadvantages:
- metaninio rūgimo bioreaktoriaus konstrukciniai elementai greitai užsikemša struvitu (kalcio-amonio fosfato nuosėdomis) kiekiu 1,8-3,9 t, ir todėl kartą per metus 13-25 parų laikotarpiui būtinas jų mechaninis (kadangi cheminių reagentų panaudojimas pakankamai brangus) nuosėdų pašalinimas;- the structural elements of the methane fermentation bioreactor are rapidly clogged with struvite (calcium-ammonium phosphate precipitate) in the amount of 1.8-3.9 t and therefore require mechanical removal of the sediment once a year for 13-25 days (as the use of chemical reagents is quite expensive);
- tuomet, dėl anaerobinio reaktoriaus neišardomumo, būtina atlikti autogeninius ir suvirinimo darbus;- then, due to the anaerobic reactor integrity, autogenous and welding work is required;
- anaerobinių bakterijų biocenozės lėtas formavimasis apsprendžia labai ilgą anaerobinio reaktoriaus išėjimo į projektinį darbo režimą laikotarpį (9 mėnesiai ir daugiau);- the slow formation of anaerobic bacterial biocenosis determines the very long period of time the anaerobic reactor goes into design mode (9 months or more);
- anaerobinių bakterijų aktyvusis dumblas bioreaktoriuje randasi ne atskirai funkcionuojančių ląstelių, o granulių pavidalu, kas sumažina organinių medžiagų biodegradacijos efektyvumą;- the activated sludge of anaerobic bacteria in the bioreactor is not found in individual cells but in the form of granules, which reduces the biodegradation efficiency of organic matter;
- vyksta antrinių atliekų susidarymas (aktyvaus dumblo ir biogeninių elementų 10 pertekliaus), kurias taip pat reikia utilizuoti arba laidoti, o tai yra papildoma ekologinė problema;- there is secondary waste generation (excess sludge and excess of biogenic elements 10) which also needs to be disposed of or disposed of, which is an additional environmental problem;
- aerobinis procesas yra brangus, didelės energetinės sąnaudos nutekamųjų vandenų aeracijai (iki 70-80% bendrų energijos sąnaudų valymui);- aerobic process is expensive, high energy cost for wastewater aeration (up to 70-80% of total energy cost for purification);
- nutekamųjų vandenų nukenksminimo apšvitinant ultravioletiniais spinduliais 15 išskyrimas į atskirą stadiją technologinį procesą daro sudėtingesnį ir brangesnį, be to- Separation of wastewater by UV irradiation 15 into a single stage makes the process more complex and expensive
UV lempų žemas naudingo veikimo koeficientas (NVK).UV lamp low efficiency coefficient (NVK).
Yra žinomas vandens srauto apdorojimo būdas ir įrenginys jam įgyvendinti išThere is a known method of treating a water stream and a device for implementing it from
Lietuvos patento LT4935 (publ. 2002) ir tarptautinės paraiškos WO 02/26637 (publ.Lithuanian patent LT4935 (publ. 2002) and international application WO 02/26637 (publ.
,· 2002), apimantis flotaciją, vandens srauto apdorojimą impulsiniais elektriniais ir magnetiniais laukais ir priemaišų atskyrimą filtravimu, kur paduodamą srautą 1 pirmiausiai aktyvuoja magnetiniu lauku ir vykdo elektroflotaciją bei šalina šlamą naudojant elektrohidrodujųjoninės stabilizacijos procesą, o paskui vandens srautą vienu metu apdoroja šviesos spinduliais ir magnetinio ir elektrinio lauko impulsais impulsinės elektromagnetinės aktyvacijos procese, ir optimaliai, užbaigia apdorojimą po to sekančiu magnetinio lauko poveikiu., · 2002), which includes flotation, treatment of water flow with impulse electric and magnetic fields and impurity separation by filtration, where the feed stream 1 is first activated by magnetic field and electroflotated and sludge removed by electrohydrogen ion stabilization and subsequently treated with light and magnetic and electric field pulses in the process of pulsed electromagnetic activation, and optimally, completes the treatment with the subsequent magnetic field effect.
Žinomo būdo, aprašyto minėtame patente LT4935, pagrindinis trūkumas yra magnetinio lauko efektyvumo sumažėjimas apdorojamo srauto vidaus kryptimi impulsinės elekrtomagnetinės aktyvacijos metu.The main disadvantage of the known technique described in the above-mentioned patent LT4935 is the decrease of the magnetic field efficiency in the direction of the treated flow during the pulsed electromagnetic activation.
Be to, elektrohidrodujųjoninės stabilizacijos metu kintamos įtampos padavimo nutrūkimo atveju (pavyzdžiui, sustabdant bloką), susidaro sunkiai pašalinamos nuosėdos ant elektrodų plokščių (sulfatacija).In addition, during electrohydrodion ion stabilization, in the event of an interruption of the AC voltage supply (for example, when the unit is stopped), sedimentation on the electrode plates is difficult to remove (sulphation).
Vandens apdorojimo elektrinėmis iškrovomis būdas, siekiant priemaišų oksidavimo ir vandens nukenksminimo, aprašytas taip pat patentuose RU 2163893 (publ. 2001), RU 2164499 (publ. 2000), RU 2163893 (publ. 2001), RU 2179150 (publ. 2002) ir kt.. Minėtuose patentuose naudojamas ozono, pasigaminusio elektrinių iškrovų metu, nukenksminantis poveikis, tačiau bendras trūkumas yra labai trumpas apdorojamo vandens buvimo iškrovos zonoje laikas.The method of treating water by electrical discharge to oxidize impurities and decontaminate water is also described in patents RU 2163893 (publ. 2001), RU 2164499 (publ. 2000), RU 2163893 (publ. 2001), RU 2179150 (publ. 2002) and others. .. The said patents use the decontaminating effect of ozone produced by electrical discharges, but the general disadvantage is the very short time of the treated water in the discharge area.
Žinomas nutekamųjų vandenų apdorojimo būdas impulsinėmis elektroplazminėmis iškrovomis (WO 92/12933, publ. 1992; Lietuvos patentas LT4590, publ. 1999 ir kt.). Lietuvos patente LT5082 (publ. 2003) aprašytas būdas ir įrenginys, skirtas vandens valymui ir nukenksminimui, kuriame judantį vandens srautą apdoroja impulsinėmis elektroplazminėmis iškrovomis, papildomai veikiant išoriniu magnetiniu lauku.Pulsed Electroplastic Discharge Treatment of Known Wastewater (WO 92/12933, Publ. 1992; Lithuanian Patent LT4590, Publ. 1999, etc.) is known. Lithuanian patent LT5082 (publ. 2003) describes a method and a device for water purification and decontamination, in which a moving water stream is treated by pulsed electro-plasmic discharges, additionally exposed to an external magnetic field.
Trūkumai: vandens srauto buvimo laikas iškrovos zonoje nepakankamas ir įeinantis į iškrovos -zoną srautas nėra optimaliai suformuotas, visa tai sumažina apdorojimo efektyvumą.Disadvantages: Insufficient flow time in the discharge area and incoming flow into the discharge area is not optimally formed, which reduces the efficiency of the treatment.
Šio išradimo tikslas - biodujų susidarymo efektyvumo padidinimas didinant 15 fiziologinį-biocheminį anaerobinių bakterijų konsorciumo aktyvumą, kas leistų gauti biodujų kiekius, pakankamus visiškam arba daliniam įmonės energetinių poreikių tenkinimui, tuo pat metu pakeičiant brangiai kainuojantį aerobinį nutekamųjų vandenų valymą nereagentiniu (nenaudojant cheminių reagentų) valymu, taikant fizikinio poveikio į realogines ir kitas nutekamųjų vandenų srautą savybes, naudojant aukštos '' įtampos iškrovas, impulsinius magnetinius ir elektrinius laukus ir; kitus elektroplazminės technologijos faktorius, kurių poveikio sinergiškumas užtikrina tinkamą nudruskinimą, vandens išvalymą nuo organinių teršalų ir vandens nukenksminimą iki nustatyto užduoto lygio, tame tarpe ir iki lygio, leidžiančio grąžinti išvalytą vandenį į gamybos ciklą.The object of the present invention is to increase the efficiency of biogas production by increasing the physiological-biochemical activity of the consortium of 15 anaerobic bacteria to obtain biogas quantities sufficient to meet all or part of the plant's energy needs, while replacing costly aerobic wastewater treatment with , by applying physical effects to realistic and other effluent flows using high voltage discharges, pulsed magnetic and electric fields, and; other factors of electro-plasmatic technology whose synergistic effect ensures proper desalination, purification of water from organic pollutants, and decontamination of water to the set target level, including the level allowing return of the purified water to the production cycle.
Tikslo pasiekimą užtikrina esminių požymių, išdėstytų 1-14 išradimo apibrėžties punktuose realizavimas.This is achieved by the realization of the essential features set forth in claims 1-14 of the invention.
Siūlomas maisto pramonės technologijų ekologizavimo būdas apima nutekamųjų vandenų, turinčių didelę organinių teršalų koncentraciją, valymą, kuriame pagrindinės gamybos nuotekas praskiedžia technologiniu vandeniu ir optimizuoja valomų nutekamųjų vandenų parametrus, paduoda nutekamuosius vandenis į iš anksto inokuliuotą aktyviuoju dumblu anaerobinį bioreaktorių ir vykdo pirminį nutekamųjų vandenų valymą metaninio rūgimo metodu, naudojant adaptuotą anaerobinių bakterijų konsorciumą, po to taiko pagrindinį vandens valymą ir valymą pabaigia, nufiltruojant suspensijas ir likusias pakibusias medžiagas, be to valymo proceso eigoje nutekamųjų vandenų srautą švitina ultravioletiniais spinduliais.The proposed method of eco-friendly food industry technology involves the treatment of wastewater containing high concentrations of organic pollutants by diluting the main production wastewater with process water and optimizing the parameters of the treated wastewater, feeding the wastewater into a pre-inoculated activated sludge anaerobic bioreactor and fermentation using an adapted consortium of anaerobic bacteria, followed by basic water purification and finishing by filtration of the suspensions and residual suspended matter, and by ultraviolet irradiation of the effluent stream during the purification process.
Būdas skiriasi tuo, kad prieš paduodant į iš anksto inokuliuotą aktyviuoju dumblu anaerobinį bioreaktorių nutekamuosius vandenis praturtina ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakais, stimuliuojančiais anaerobinių bakterijų konsorciumo adaptavimąsi prie organinių teršalų, o pagrindinį valymą vykdo apdorojant valomų vandenų srautą impulsinėmis elektroplazminėmis iškrovomis, papildomai taikant išorinį magnetinį lauką. Be to, gamybines nuotekas praskiedžia išvalytais nutekamaisiais vandenimis, o valomų nuotekų srauto parametrų optimizavimas apima pH koregavimą iki reikšmių ne mažesnių nei 7-8 ir temperatūros iki 33-35°C.The method differs in that it feeds pre-inoculated effluent anaerobic bioreactor effluents enriched with precursors of cellular enzyme activity centers, which stimulate the anaerobic bacterial consortium to adapt to organic pollutants, and carry out the primary . In addition, the process water is diluted with treated wastewater, and optimization of the wastewater flow rate parameters includes pH adjustment to values of at least 7-8 and temperatures up to 33-35 ° C.
Nutekamųjų vandenų praturtinimą ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakais vykdo biogeninių metalų mišrių ligandų kompleksinių junginių mišiniu, biogeninio metalo koncentracijai esant intervale nuo 0, 00014 iki 0,494 g/1, o aktyvųjį dumblą palaiko smulkiadispersiniame būvyje. Biogeninių metalų mišrių ligandų kompleksinių junginių mišinys apima Mg, Mn, Fe, Zn, Co, Cu kompleksinius junginius santykiu (pagal metalą) 335-370 : 17-19 : 16-17 : 3 : 0,01 : 0,01, atitinkamai.Enrichment of effluents with precursors of cellular enzyme activity centers is carried out with a mixture of biogenous metal mixed ligand complexes at a concentration of 0, 00014 to 0.494 g / l, and maintaining the activated sludge in a finely dispersed state. The mixture of biogenous metal mixed ligand complexes includes Mg, Mn, Fe, Zn, Co, Cu complexes in a ratio (by metal) of 335-370: 17-19: 16-17: 3: 0.01: 0.01, respectively.
Pagrindinį valymą vykdo aukštos įtampos impulsinėmis elektroplazminėmis iškrovomis srauto paviršiumi esant specifinei energijai P 0,5 kW/m3, η 0,15- 5 ps;The main cleaning is carried out by high voltage pulsed electroplastic discharges on the flow surface at specific energy P 0.5 kW / m 3 , η 0.15-5 ps;
'' amplitudei 25 kV ir impulsų pasikartojimo dažniui 100 - 10000 Hz. Kartu’vykdo t'' for amplitude of 25 kV and pulse repetition frequency of 100 - 10000 Hz. At the same time, 't
ultravioletinį apšvitinimą (λ 130-400 nm). Pasigaminusio elektroplazminių’ iškrovų metu ozono perteklių utilizuoja tiek pačių nutekamųjų vandenų valymo proceso metu, tiek ir pagrindinėje gamyboje naudojamos žaliavos išankstiniam apdorojimui ir nukenksminimui.ultraviolet irradiation (λ 130-400 nm). During the production of electroplasmic discharges, it removes excess ozone both in the wastewater treatment process itself and in the pre-treatment and decontamination of the raw materials used in the main production.
Prieš apdorojant elektroplazminėmis iškrovomis papildomai optimizuoja ištekančio iš bioreaktoriaus nutekamųjų vandenų srauto parametrus, įskaitant valomo srauto temperatūros optimizavimą iki 20°C lygio dėl šilumos apykaitos su grįžtančiu į technologinį ciklą išvalytu vandeniu. Pagrindinio valymo metu prieš apdorojant elektroplazminėmis iškrovomis vykdo optimizuoto nutekamųjų vandenų srauto elektrokoaguliaciją ir elektroflotaciją elektrohidrodujujoninės stabilizacijos procese, po to leidžiant nusistovėti, o susidariusį organinį šlamą surenka į šlamo rinkiklį.It further optimizes the effluent flow rate from the bioreactor prior to treatment with electroplastic discharges, including the optimization of the purge stream temperature to 20 ° C due to heat exchange with the process water recycled. During the main cleaning, electrocoagulation and electroplotation of the optimized effluent stream prior to electroplastic discharge treatment are carried out in the electrohydrodioidine stabilization process, then allowed to settle and collect the resulting organic sludge in a sludge collector.
Elektrohidrodujujoninės stabilizacijos procesas pagal išradimą pasižymi tuo, kad jį vykdo asimetriniais kvazisinusiniais elektros srovės impulsais, kurių srovės tankis 59The process of electrohydrodion ion stabilization according to the invention is characterized in that it is carried out by asymmetric quasi-sinusoidal electric current pulses having a current density of 59
A/m2 ir dažnis 25-1000 Hz, moduliuotas 1-5 min pusperiodžiu. Tuo pat metu atlieka degazaciją, praleidžiant ozono turintį orą likusio chloro pašalinimui. Esant reikalui, nedidelėmis porcijomis prideda koagulianto-katalizatoriaus aktyviame būvyje.A / m 2 and frequency 25-1000 Hz, modulated for 1-5 min half life. At the same time, it performs degassing by removing ozone-containing air to remove residual chlorine. Adds coagulant-catalyst in active form in small portions as needed.
Be to, pagrindinis valymas apima papildomą padidinto homogeniškumo išorinio magnetinio lauko taikymą impulsinio elektromagnetinio aktyvinimo procese su išankstiniu valomo vandens prisotinimu pasigaminusio elektroplazminių iškrovų metu ozono pertekliumi. Papildomą išorinį magnetinį lauką taiko ozono ežekcijos metu išoriniais magnetais, užtikrinančiais magnetinio lauko stiprį ne didesnį nei 10In addition, the main purification involves the application of an external magnetic field of increased homogeneity in the process of pulsed electromagnetic activation with pre-saturation of the water to be treated during the electro-plasmic discharge of excess ozone. Applies an additional external magnetic field during ozone ejection with external magnets providing a magnetic field strength of not more than 10
Oe, o magnetinio lauko homogeniškumą didina lokaliai įvedant magnetiškai aktyvius elementus į valomo vandens srautą.Oh, and the homogeneity of the magnetic field is enhanced by locally introducing magnetically active elements into the stream of treated water.
Siamo rinkiklyje surinktą šlamą esant reikalui susmulkina, apdorojant elektropazminėmis iškrovomis, kurių energija 50-150 J/iškrovai τ, 5-25 ps ir dažnis 0,1-10 Hz, su galimybe nukreipti (grąžinti) susidariusį smulkiadispersinį dumblą į anaerobinio rūgimo bioreaktorių.The sludge collected in the Siamese collector is pulverized, if necessary, by treatment with electroplasmic discharges having an energy of 50-150 J / discharge τ, 5-25 ps and a frequency of 0.1-10 Hz, with the ability to divert (return) the resulting fine dispersion sludge to the anaerobic acid bioreactor.
Siūlomas būdas pasižymi technologiniu lankstumu: pagrindinio vandens srauto valymo, apdorojant elektroplazminėmis. iškrovomis su tuo pat metu vykdomu ultravioletiniu apšvitinimu derinyje su impulsiniu magnetiniu aktyvinimu ir apdorojimo asimetriniais elektros srovės impulsais elektrohidrodujųjoninės stabilizacijos procese, stadijų eiliškumas gali būti pakeistas į priešingą arba i išskirstytas kitokiu technologiniu eiliškumu, priklausomai nuo valomo srauto parametrų.The proposed method is characterized by technological flexibility: purification of the main water stream by electroplating. discharges with simultaneous ultraviolet irradiation in combination with pulsed magnetic activation and asymmetric pulsed processing of the current in an electrohydrodione ionic stabilization process, the order of the stages may be reversed or resolved in a different technological order, depending on the flow characteristics.
Būdo pagal išradimą įgyvendinimo blok-schema pavaizduota Fig 1. Fig. 1 pozicijos yra taip pažymėtos:A block diagram of an embodiment of the invention is shown in FIG. 1 positions are marked as follows:
1 - pagrindinė gamyba (pavyzdžiui spirito gamybos reaktorius);1 - basic production (eg a reactor for the production of spirits);
- paduodamo į bioreaktorių pagrindinės gamybos nutekamųjų vandenų srauto parametrų pirmas optimizatorius;- a first optimizer for the main production wastewater flow into the bioreactor;
- anaerobinio rūgimo bioreaktorius;- anaerobic acid bioreactor;
- nutekamųjų vandenų vandens parametrų antras optimizatorius;- Second optimizer for wastewater water parameters;
5 - elektrohidrodujųjoninis stabilizatorius (blokas EHDJS);5 - electrohydrodione ion stabilizer (EHDJS block);
- nusodintuvas - skaidriklis;- precipitant - clarifier;
- apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindinis reaktorius - šaltos plazmos blokas (ŠPB), dirbantis ozono gaminimosi režimu;- Cold Plasma Unit (CWB), operating in ozone production mode, as the main reactor for electro-plasma discharge;
- impulsinis elektromagnetinis aktyvatorius (IEMA)- pulsed electromagnetic activator (IEMA)
- baigiamojo valymo priemonės (pavyzdžiui, daugiasluoksnio filtro modulis su mineraliniais ir/arba inertiniais užpildais)- Final cleaning agents (eg multilayer filter module with mineral and / or inert fillers)
- šlamo rinkiklis- a spam picker
11 - apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antras reaktorius (antras ŠPB), dirbantis elektros smūgio režimu kaip šlamo ir/arba kitų organinių medžiagų smulkintuvas.11 - a second reactor for electroplating discharges (second SBC) operating in electro-shock mode as a shredder for sludge and / or other organic matter.
Fig. 2 iliustruoja medžiagos susmulkinimo laipsnio priklausomybę nuo apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antrame reaktoriuje - šaltos plazmos bloke (ŠPB) trukmės.FIG. 2 illustrates the dependence of the degree of material shredding on the duration of the treatment with electroplastic discharge in the second reactor, the cold plasma unit (COD).
Siūloma sistema maisto pramonės technologijų ekologizavimo būdo įgyvendinimui pagal'išradimą apima tarpusavyje hidrauliškai susijusius pagrindinės gamybos reaktorių 1 (Fig. 1), pagrindinės gamybos nutekamųjų vandenų srauto parametrų pirmą optimizatorių 2, anaerobinio rūgimo bioreaktorių 3, nutekamųjų vandenų po anaerobinio rūgimo pagrindinio valymo priemones (5, 6, 7, 8) ir baigiamojo valymo priemones (9). Be to, sistema yra aprūpinta nutekamųjų vandenų parametrų kontrolės ir reguliavimo priemonėmis (Fig. 1 neparodyta) ir šlamo rinkikliuThe proposed system for the implementation of a process for the greening of food industry technologies according to the invention comprises hydraulically interconnected main production reactor 1 (Fig. 1), first optimizer 2 for primary production wastewater flow, anaerobic acid bioreactor 3, post-anaerobic acid wastewater treatment , 6, 7, 8) and final cleaning means (9). In addition, the system is equipped with a means for controlling and regulating sewage parameters (Fig. 1 not shown) and a sludge selector
10.10th
Šioje sukurtoje technologinėje sistemoje nauja yra tai, kad pagrindinio nutekamųjų vandenų po anaerobinio rūgimo valymo priemonės apima elektrohidrodujųjoninį stabilizatorių (EHDJS) 5 ir apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindinį reaktorių (taip vadinamą šaltos plazmos bloką ŠPB) 7 derinyje su impulsiniu elektromagnetiniu aktyvatoriumi (IEMA) 8, su jų eiliškumo pakeitimo galimybe, priklausomai nuo valomo srauto parametrų.What is new in this developed technological system is that the main wastewater treatment after anaerobic acid treatment comprises an electrohydrodione ion stabilizer (EHDJS) 5 and an electroplastic discharge main reactor (so-called cold plasma block PSB) 7 in combination with a pulsed electromagnetic activator (IEMA) 8, with the ability to change their order depending on the parameters of the stream to be cleaned.
Pagrindinio valymo priemonės papildomai apima nutekamųjų vandenų parametrų antrą optimizatorių 4, kur elektrohidrodujųjoninis stabilizatorius 5 sujungtas su anaerobinio rūgimo bioreaktoriumi 3 per nutekamųų vandenų parametrų antrą optimizatorių 4, o su apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindiniu reaktoriumi 7 - per nusodintuvą-skadriklį 6.The main cleaning means further comprises a second optimizer 4 for wastewater parameters, wherein the electrohydrodione ion stabilizer 5 is coupled to the anaerobic acid bioreactor 3 via a second optimizer 4 for wastewater parameters and a main reactor 7 for treatment with electroplastic discharges via a settler 6.
Be to, anaerobinio rūgimo bioreaktorius 3 padarytas išardomas, turintis specialią polimerinę dangą ir panaudojant elementus iš žemo spaudimo polietileno, kas žymiai pagerina jo tinkamumą remontui. Palyginus su žinomu reaktoriumiIn addition, the anaerobic acid bioreactor 3 is made disassembled with a special polymer coating and using elements of low pressure polyethylene, which significantly improves its repairability. Compared to a known reactor
BIOMAR®ASB, aprašytu ankščiau cituotame A. E. Kuznecovo ir A. B. Sinicino darbe, išradime siūlomas reaktorius turi eilę konstrukcinių privalumų:The reactor of the invention proposed by BIOMAR®ASB, described in A. Kuznetsov and A. B. Sinicin, cited above, has a number of structural advantages:
a) medžiaga - plienas-3 arba nauja medžiaga su specialia polimerine danga;(a) Material - steel-3 or new material with a special polymer coating;
separatoriaus (dumblo atskyriklio) elementai - žemo spaudimo polietilenas, leidžiantis žymiai sumažinti struvito nusėdimą ant bioreaktoriaus išleidimo vamzdžių, ir išvengti jo funkcionavimo sutrikimo technologiniame režime, tuo pačiu prailginant bioreaktoriaus darbo laiką be kapitalinio remonto; b) geras tinkamumas remontui; remonto laikotarpiu (1 kartą metuose) bioreaktorių galima išardyti, kai analoge tai pasiekiama tik atlikus autogeninio suvirinimo darbus. Valymas reagentais be reaktoriaus išardymo - brangiai kainuojanti ir ilgai trunkanti priemonė (nuo 13 iki 25 parų). Siūlomas anaerobinis bioreaktorius yra pigesnis už žinomus analogus 3-5 kartus.separator (sludge separator) elements - low pressure polyethylene, which allows to significantly reduce the deposition of struvite on the bioreactor discharge pipes and prevent its malfunctioning in the technological mode, while extending the bioreactor operation time without overhaul; (b) good repair capability; during the repair period (once a year) the bioreactor can be dismantled when it is only achieved by autogenous welding. Reagent cleaning without reactor dismantling is a costly and time-consuming tool (13 to 25 days). The proposed anaerobic bioreactor is cheaper than the known analogues 3-5 times.
Filtras 9, skirtas po to sekančiam baigiamajam valymui, padarytas kaip daugiasluoksnis kasetinis modulis, turintis užpildų kompozicijas natūralių mineralų ir/arba inertinių užpildų pagrindu, o jo skerspjūvio plotas toks, kad užtikrina srauto pakėlimo greitį ne didesnį nei 1 m/val. Mineraliniais užpildais gali būti panaudotos įvairios kompozicijos, pavyzdžiui, natūralių poringų ir sorbcinių medžiagų pagrindu, įskaitant vulkaninius šlakus, o taip pat kai kurių gamybos procesų atliekas, iš kurių • galima gauti filtruojančias medžiagas.The filter 9 for subsequent final cleaning is made in the form of a multilayer cassette module containing filler compositions based on natural minerals and / or inert fillers and having a cross-sectional area such that the flow rate does not exceed 1 m / h. Mineral fillers can be used in a variety of formulations, for example based on natural porous and sorbent materials, including volcanic slags, as well as wastes from some manufacturing processes that provide filtering materials.
V tV t
Sistema papildomai gali turėti apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antrą reaktorių (ŠPB) 11, dirbantį kaip organinio šlamo, surinkto šlamo surinkiklyje 10, smulkintuvą kur šlamas surenkamas iš elektrohidrodujųjoninio stabilizatoriaus (EHDJS) 5, nusodintuvo - skaidriklio 6, baigiamojo valymo priemonių (filtro) 9, o taip pat organinio šlamo iš nutekamųjų vandenų srauto parametrų pirmo optimizatoriaus 2 ir bioreaktoriaus 3, kur šlamo rinkiklis 10 sujungtas su nutekamųjų vandenų srauto parametrų pirmu optimizatoriumi 2 per minėtą apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antrą reaktorių (ŠPB) 11.The system may additionally include a second reactor for electroplating discharges (SBP) 11, which acts as a shredder for organic sludge collected in the sludge collector 10, where the sludge is collected from the electrohydrodione ion stabilizer (EHDJS) 5, the settler - clarifier 6, as well as organic sludge from the wastewater flow parameter first optimizer 2 and the bioreactor 3, wherein the sludge collector 10 is connected to the wastewater flow parameter first optimizer 2 via said electroplastic discharge second reactor (PSB) 11.
Siūloma būdo pagal išradimą įgyvendinimo sistema veikia tokiu būdu. Pagrindinės gamybos nutekamuosius vandenis (netgi turinčius ChDS = 10000030 120000 mg O^/l) nukreipia į nutekamųjų vandenų srauto pirmą parametrų optimizavimo bloką 2, kur jį praskiedžia išvalytais nutekamaisiais vandenimis, grąžinamais po pagrindinio valymo priemonių ir baigiamojo valymo priemonių, būtent: elektrohidrodujųjoninio stabilizatoriaus (EHDJS) 5, apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindinio reaktoriaus (ŠPB) 7 derinyje su impulsiniu magnetiniu aktyvatoriumi (IEMA) 8.The proposed system for implementing the method of the invention operates in the following manner. The primary production effluent (even having a COD = 10000030 120000 mg O ^ / l) is directed to the effluent stream first parameter optimization unit 2, where it is diluted with purified effluent returned after the main detergent and after-treatment, namely: electrohydrodionic ionizer ( EHDJS) 5, Electro - Plasma Discharge Processing Reactor (PSB) 7 in combination with Pulsed Magnet Activators (IEMA) 8.
Esant užduotai nutekamųjų vandenų srauto parametrų optimizacijai vykstaWith the task optimization of wastewater flow parameters takes place
ChDS sumažinimas iki 18000-22000 mg O2/l, (lakių riebiųjų rūgščių lieka apie 4000 mg/1), pH koreguojamas iki 7-8 ir nutekamųjų vandenų temperatūra pakoreguojama iki 34+ 1°C. Praskiestą optimizuotą nutekamųjų vandenų srautą nukreipia į anaerobinį bioreaktorių 3, turintį anaerobinių bakterijų konsorciumą skirtą nutekamųjų vandenų organinių medžiagų rauginimui metaninio rūgimo būdu. Gamybos nutekamuosius vandenis, kurių ChDS <10000 mg O2/l, atvėsinus arba pakėlus temperatūrą iki 34+Reduction of COD to 18000-22000 mg O 2 / l, (volatile fatty acids remaining at about 4000 mg / l), pH adjustment to 7-8 and effluent temperature adjustment to 34+ 1 ° C. The diluted optimized effluent stream is directed to an anaerobic bioreactor 3, which has a consortium of anaerobic bacteria for the fermentation of organic effluent by methane fermentation. Production effluent with COD <10000 mg O 2 / l, cooled or raised to 34+
1 °C iš karto nukreipia į anaerobinio rūgimo bioreaktorių 3.1 ° C immediately goes to the anaerobic acid bioreactor 3.
Paduodamą į anaerobinio rūgimo bioreaktorių 3 srautą praturtina ląstelių fermentų aktyviųjų centrų biogenetiniais pirmtakais biogeninių metalų mišrių ligandų kompleksinių junginių pavidalu.The feed to the anaerobic acid bioreactor 3 is enriched in the biogenetic precursors of the cellular enzyme active centers in the form of biogenic metal mixed ligand complexes.
Nustatytą kad fermentų aktyviųjų centrų pirmtakai, dėl padidinto katalitinio veikimo fermentų efektyvesnės sintezės, padidina fiziologinį-biocheminį ląstelių aktyvumą lydimą jų produktyvumo didėjimu. Ląstelių, pasižyminčių padidintu medžiagų apykaitos (metabolizmo) aktyvumu, biomasės formavimas suintensyvina rūgimo procesus. Visa tai kelia nutekamųjų vandenų valymo kokybę.Predecessors of enzyme activity centers have been shown to enhance physiological-biochemical cellular activity by increasing their productivity due to enhanced catalytic activity of enzymes. Biomass formation of cells with increased metabolic (metabolic) activity intensifies the acidification processes. All this raises the quality of wastewater treatment.
Anaerobinio bioreaktoriaus paleidimo metu organinių medžiagų rūgimo inicijavimui jį užpildo aktyviuoju dumblu iš valymo įrenginių, kaip taisyklė, turinčiu ne daugiau 5% bendros biomasės metaną gaminančių bakterijų, neadaptuotų prie konkrečios įmonės nutekamųjų vandenų. Paprastai adaptacijos procesas vyksta labai lėtai ir todėl anaerobinio reaktoriaus perėjimas į projektinį režimą trunka 9 mėnesius ir daugiau. Tačiau nutekamųjų vandenų praturtinimas ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakais, padidinantis ląstelių fiziologinį-biocheminį aktyvumą 2-4,5 karto, padeda iš esmės sutrumpinti anaerobinio bioreaktoriaus perėjimo į projektinį režimą laiką.At the start of the anaerobic bioreactor, it is filled with activated sludge from purification plants to initiate acidification of the organic matter, as a rule containing no more than 5% of the total biomass methane-producing bacteria not adapted to the specific sewage. Usually the adaptation process is very slow and therefore the transition from the anaerobic reactor to the design mode takes 9 months and more. However, enrichment of wastewater with precursors of cellular enzyme activity centers, which increases the physiological-biochemical activity of the cells by 2-4.5-fold, helps to significantly shorten the transition time of the anaerobic bioreactor to the design mode.
Išeinantys iš anaerobinio bioreaktoriaus nutekamieji vandenys toliau yra valomi elektroplazminiu būdu su mažomis energijos sąnaudomis, priklausomai nuo vandens srauto užterštumo. Pagrindinė technologinė schema apima apdorojimą paeiliui įvairiuose funkciniuose blokuose: elektrohidrodųjųjoniniame stabilizatoriuje (EHDJS) 5, paskui, praėjus nusodintuvą skaidriklį 6, srauto apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis reaktoriuje (ŠPB) 7 derinyje su impulsiniu elektromagnetiniu aktyvatoriumi (IEMA) 8.The effluent from the anaerobic bioreactor is further purified by electroplating with low energy consumption depending on the contamination of the water stream. The basic technological scheme involves the sequential treatment of various functional units: electrohydrogen ionizer stabilizer (EHDJS) 5, followed by precipitation slide 6, in combination with pulsed electromagnetic activator (IEMA) treatment of flow treatment in a reactor (PSB) 7.
Minėtų pagrindinių sistemos elementų sistemų funkcinė paskirtis tokia:The functional systems of the aforementioned basic elements of the system are as follows:
Blokas EHDJS 5 gali dirbti kaip elektrokoaguliatorius ir kaip elektroflotatorius, priklausomai nuo pasirinkto darbo režimo. Dėl elektrinio lauko vyksta organinių teršalų destrukcija, oksidacijos-redukcijos reakcijų eigoje padidėja srauto skaidrumas. Nutekamuosiuose vandenyse esantys chloro jonai pereina į aktyvią formą kuri pasižymi stipriu baktericidiniu poveikiu. Pagrindinė organinių teršalų masė pasišalina kaip suspenduotos dalelės EHDJS bloke flotacijos būdu ir patenka į šlamo rinkiklį 10. Chloro perteklių pašalina praleidžiant ozono turintį orą iš ŠPB 7.The EHDJS 5 unit can work as an electrocoagulant and as an electroflotator depending on the operating mode selected. The electric field causes the destruction of organic pollutants, and increases the transparency of the flow during oxidation-reduction reactions. Chlorine ions in effluents are transformed into an active form with a strong bactericidal effect. The bulk of the organic pollutants are removed as suspended particles in the EHDJS unit by flotation and trapped in the sludge separator 10. Excess chlorine is removed by removal of ozone-containing air from the PSB 7.
Srauto apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindiniame reaktoriuje (šaltos plazmos bloke ŠPB) 7 vyksta nutekamųjų vandenų apdorojimas aukštos įtampos iškrovomis srauto paviršiumi (pagal srauto „veidrodį). Elektroplazmines iškrovas reaktoriuje (ŠPB) 7 lydi kietasis ultravioletinis spinduliavimas (λ=150-400 nm), terminis smūgis, kurio metu temperatūra pakyla iki 15000°C ir slėgio impulsai, siekiantys 1000 MPa, o taip pat susidaro žymus ozono kiekis. ŠPB, kurio gamybinis pajėgumas 50 m3/val ir Pnust=25 kW gali pagaminti 3000 g ozono per valandą.The treatment of the jet with electroplasmic discharge in the main reactor (cold plasma unit SBC) 7 involves the treatment of the effluent by high-voltage discharge on the surface of the stream (under the flow mirror). Electroplastic discharges in the reactor (PSB) 7 are accompanied by solid ultraviolet radiation (λ = 150-400 nm), a thermal shock that raises the temperature to 15000 ° C and pressure pulses of up to 1000 MPa, as well as a significant amount of ozone. SPB a production capacity of 50 m 3 / hr, and setting P = 25 kW can produce 3000 g of ozone per hour.
Tam tikruose režimuose gaunamą ozoną aktyviai panaudoja pačiame nutekamųjų vandenų valymo procese. Reaktoriuje 7 (ŠPB) vyksta reaeracinis oksidavimas, o ozono turinčio oro perteklių paduoda į impulsinį elektromagnetinį aktyvatorių 8, sujungtą su ežektoriumi. Čia tokiu būdu formuojama pseudoskysta terpė; aktyvatoriaus 8 impulsinis elektromagnetinis laukas užtikrina padidintu ozono tirpumą vandens sraute ir sąlygoja suspenduotų dalelių papildomą koaguliaciją. Susidarantis ozono turintis oras iš ŠPB 7 taip pat gali būti pateikiamas, pavyzdžiui, grūdų, paduodamų į spirito gamybos reaktorių 1, ozonavimui.In certain modes, the resulting ozone is actively used in the wastewater treatment process itself. Reactor 7 (PSB) undergoes reactive oxidation and feeds excess ozone-containing air into a pulsed electromagnetic activator 8 coupled to the ejector. Here a pseudoscopic medium is formed in this way; The pulsed electromagnetic field of activator 8 provides increased solubility of ozone in the water stream and results in additional coagulation of suspended particles. The resulting ozone-containing air from SBB 7 can also be provided, for example, for the ozonation of grain fed to the spirit production reactor 1.
Blokas IEMA 8 užtikrina sunkiųjų metalų ir vandens kietumo druskų koaguliaciją dėl stiprių elektrinio ir magnetinio laukų, kurių veikimas dėl molekulinės konformacijos iškraipymų padidina vandens gebėjimą keisti ChDS ir iš dalies naikina organinius teršalus.The IEMA 8 unit provides for the coagulation of heavy metals and water hardness salts due to strong electric and magnetic fields whose action, due to molecular conformation distortions, increases the ability of water to modify COD and partially destroys organic pollutants.
Kaip minėta aukščiau, papildomo magnetinio lauko, kurio stipris ne daugiau 10 Oe, poveikis ozono ežektavimo procese impulsiniame magnetiniame aktyvatoriujeAs mentioned above, the effect of an additional magnetic field of up to 10 Oe in the ozone ejection process in a pulsed magnetic activator
8, pirmiausiai padidina ozono tirpumą. Tyrimai parodė, kad apdorojimas papildomu magnetiniu lauku, su tuo pat metu vykdomu prisotinimu ozonu, pagreitina suspenduotų dalelių koaguliaciją sustiprina adsorbcinius procesus, padidina kietų dalelių sulipimą 2-4 kartus ir palaiko kitus veiksnius, aktyviai greitinančius apdorojamo vandens srauto valymą. Magnetinio lauko stiprio padidinimas virš 10 Oe ekonomiškai nenaudingas, tuo laibiau, kad tuomet valymo kokybė pagerėja nežymiai.8, primarily increases ozone solubility. Studies have shown that treatment with an additional magnetic field, with simultaneous ozone saturation, accelerates the coagulation of suspended solids, enhances adsorption processes, increases solids adhesion by 2 to 4 times, and supports other factors that actively accelerate the purification of the treated water stream. Raising the magnetic field strength above 10 Ohm is not economical, and the cleaning quality is negligible.
Pagal išradimą, magnetinio lauko homogeniškumą siūloma didinti lokaliai įvedant magnetiškai aktyvius elementus į valomo vandens srautą.According to the invention, it is proposed to increase the homogeneity of the magnetic field by locally introducing magnetically active elements into the stream of purified water.
Elektrohidrodujųjoninė stabilizacija (EHDJS) užtikrina suspenduotų dalelių pašalinimą iš srauto elektroflotacija, srauto pristorinimą deguonimi, bio- ir bakterinių teršalų naikinimą, sustiprina koaguliaciją ir kristalizaciją. Srauto apdorojimas elektroplazminėmis iškrovomis, lydimomis kietuoju ultravioletiniu spinduliavimu, ir po to vykdomas prisotinto ozonu valomo vandenų srauto impulsinis elektromagnetinis aktyvinimas toliau mažina ChDS (BDS7) ir užtikrina papildomą metalo druskų, įskaitant sunkiuosius metalus, išsiskyrimą dėl valentingumo pasikeitimo ir perėjimo į netirpią formą vykstančios koaguliacijos.Electrohydrodione Ion Stabilization (EHDJS) provides the removal of suspended particles from the flow by electroplotation, oxygenation of the flow, elimination of bio- and bacterial contaminants, and enhances coagulation and crystallization. Flux treatment with electroplastic discharges accompanied by solid ultraviolet irradiation followed by pulsed electromagnetic activation of a saturated ozone-depleted water stream further reduces COD (BDS7) and provides additional release of metal salts, including heavy metals, due to the change in valence and coagulation.
Visų nurodytų faktorių visuma efektyviai naikina mikroflorą iš vandens srauto išdegina organines medžiagas, įskaitant ir riebalus, pašalina kvapą užtikrina vandens srauto komponentų galimybę oksiduotis, o metalų jonų - keisti valentingumą kas palengvina jų pašalinimą iš apdorojamo srauto .The combination of all of these factors effectively kills microflora from the water stream, burns organic matter including grease, removes odor, ensures oxidation of water stream components, and changes the valence of metal ions, which facilitates their removal from the treated stream.
Kiekvienas blokas sprendžia savo . uždavinius ir tam tikromis sąlygomis gali būti panaudojamas atskirai ir/arba pakeičiant jų eiliškumą. Priklausomai nuo užterštumo lygio ir nutekamųjų vandenų, kuriuos reikia išvalyti, srauto tūrio, o taip vEach block decides on its own. tasks and under certain conditions can be used individually and / or by changing their order. Depending on the level of contamination and the flow volume of the effluent to be treated, and v
pat. išvalymo lygio ir išvalyto vandens panaudojimo paskirties, gali būti naudojamos \ 1 minėtų blokų skirtingos kombinacijos. Išvalymo laipsnis leidžia išvalytą'vandenį naudoti tiek techninėms reikmėms, tiek ir žmogaus poreikių tenkinimui.pat. different combinations of the aforementioned units can be used, depending on the purification level and the purification water use. Degree of purification allows purified water to be used both for technical and human needs.
Siūloma technologinė schema buvo aprobuota taip pat dėl kitokių maisto pramonės nutekamųjų vandenų valymo, kurioms būdinga labai didelė organinių teršalų koncentracija, tame tarpe ir gyvulininkystės įmonių nutekamųjų vandenų valymui ir nukenksminimui, pavyzdžiui kiaulininkystės komplekso (žiūrėti pavyzdį 22). Rezultatai parodė, kad išvalius labai užterštas organiniais gyvulinės kilmės teršalais nuotekas pagal siūlomą technologinę schemą bakterinės floros ir faunos nebuvo aptikta.The proposed technological scheme has also been approved for the treatment of other wastewater from the food industry, which is subject to very high levels of organic pollutants, including the treatment and decontamination of livestock effluents, such as pig farming (see example 22). The results showed that bacterial flora and fauna were not detected after the treatment of highly contaminated wastewater of organic animal pollutants according to the proposed technological scheme.
Energetinės pagrindinio išvalymo elektroplazminiu metodu sąnaudos priklauso nuo vandens srauto užterštumo ir yra intervale nuo 0,4 iki 2 kW/val / 1 m3 vandens.The energetic cost of the basic electroplating treatment depends on the contamination of the water stream and is in the range of 0.4 to 2 kW / h / 1 m 3 of water.
Valymo komplekso pajėgumo 20 m3/val gamybinis plotas sudarė 120 m2.The production area of the treatment plant was 20 m 3 / h and it was 120 m 2 .
Yra sukurti moduliniai blokai, kurių gamybinis pajėgumas nuo 5 iki 50 m3/val.Modular units with a production capacity of 5 to 50 m 3 / h have been developed.
Modulių taikymas lygiagrečiame režime suteikia galimybę padidinti komplekso gamybinius pajėgumus ir netolygiai laiko atžvilgiu apkrovai užtikrinti lankstesnį režimą. Be to, naudojamo impulsinio magnetinio aktyvatoriaus 8 konstrukcija padeda pasiekti labiau homogeninį magnetinį lauką naudojant magnetiškai aktyvius elementus srauto tūryje, o apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis reaktoriaus 7 konstrukcijaThe application of modules in parallel mode allows to increase the production capacity of the complex and to provide more flexible mode for uneven load times. In addition, the design of the pulsed magnetic activator 8 used helps to achieve a more homogeneous magnetic field by using magnetically active elements in the flow volume, while the design of the electroplastic discharge reactor 7
- stabilizuoti srauto paviršiaus (veidrodžio) charakteristikas ir optimizuoti srauto pratekėjimo per elektroplazmines iškrovos zoną greitį.- stabilize the flow surface (mirror) characteristics and optimize the flow rate of the flow through the electro-plasmas discharge zone.
Tokiu būdu, elektroplazminio valymo pagrindą sudaro grynai fizikiniai 10 metodai, kuriuose naudojamas elektrinių ir magnetinių laukų poveikis ir elektroplazmines iškrovas lydintys reiškiniai. Veikiant tiek atskiriems faktoriams, tiek ir sinergetiniams efektams, išradime siūlomos sistemos išėjime gaunamas nukenksmintas švarus vanduo, turintis tam tikrą užduotą druskingumo ir metalų hidrozolių (koloidų) lygį, o taip pat gaunamas netoksiškas šlamas, sudarytas iš nutekamųj ų vandenų organinių teršalų liekanų.In this way, the basis of electro-plasmatic purification consists of purely physical methods employing the action of electric and magnetic fields and phenomena accompanying electro-plasma discharge. By acting on both individual factors and synergistic effects, the system of the present invention produces decontaminated clean water having a certain level of salinity and metal hydrosols (colloids), as well as a non-toxic slurry of organic pollutant residues from sewage.
Svarbu pažymėti, kad pirminio vandens valymo, vykdomo metaninio rūgimo metodu, derinimas su pagrindiniu elektroplazminiu valymu iš esmės pagerina ekologizavimo proceso efektyvumą dėl to, kad:It is important to note that the combination of primary water purification by methane fermentation and basic electroplastic purification substantially improves the efficiency of the ecological process due to:
- elektroplazminio valymo sistema aprūpinama elektros energija, gaunama dėl biodujų 20 konversijos į elektros energiją pvz., dujų generatoriumi,- the electro-plasma cleaning system is supplied with electricity generated by the conversion of biogas 20 into electricity, eg a gas generator,
J.J.
- pasigamina didelio derlingumo organinės mineralinės trąšos, gautos sumaišius metaninio rūgimo procese susidariusią suspensiją su koloidiais ir suspensijomis, gaunamomis vykdant nutekamųjų vandenų pagrindinį elektroplazminį valymą.- produce high-yield organic mineral fertilizers obtained by mixing the slurry formed by the methane fermentation process with the colloids and slurries obtained by basic electroplating treatment of waste water.
Praktika rodo, kad metaninio rūgimo procesas, valant spirito gamybos iš 25 melasos nutekamuosius vandenis, leidžia gauti 50 m3 biodujų iš 1 m3 nutekamųjų vandenų. Skaičiavimai parodė, kad 1,0 MWval elektros energijos gavimui reikia 260 m3 biodujų arba 7 m3 nutekamųjų vandeną kurių BDS apie 20 000 mg/l. Todėl, metaninio rūgimo procese išsiskiriančios biodujos ne tiktai aprūpina elektros energija elektroplazminio valymo sistemą bet gali būti išnaudotos ir visos įmonės apšildymui ir apšvietimui.Practice shows that the process of methane fermentation for the treatment of 25 molasses effluents allows the production of 50 m 3 of biogas from 1 m 3 of effluent. Calculations have shown that producing 1.0 MWh of electricity requires 260 m 3 of biogas or 7 m 3 of wastewater with a BOD of about 20,000 mg / l. Therefore, the biogas emitted during the methane fermentation process not only provides electricity to the electro-plasma cleaning system, but can also be used to heat and illuminate the entire plant.
Išradimas paaiškinamas brėžiniais, demonstruojančiais spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandenų ir gyvulininkystės komplekso nutekamųjų vandenų valymo rezultatus, naudojant metaninį rūgimą derinyje su pagrindiniu valymu elektroplazminiu metodu. Pavyzdžiai pateikti tik iliustravimui ir neapriboja išradimo apimties.The invention is illustrated by drawings showing the results of purification of spirit production from molasses wastewater and livestock complex wastewater using methane acid in combination with basic electroplating purification. The examples are provided for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
PAVYZDYS (kontrolė)EXAMPLE (control)
Spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandenų valymo eksperimentas atliktas naudojant metaninį rūgimą. Šios gamybos didelės koncentracijos nutekamuosius vandenis (ChDS 70000 mg O2/l) praskiedė vandentiekio vandeniu iki koncentracijų ChDS 19800 mg O2/į lakiųjų riebiųjų rūgščių koncentracijos (LRR) 3900 mg/1 ir bendro azoto - 3850 mg/į (įskaitant 950 mg/1 amonio azoto). pH palaikėAn experiment for purifying the production of spirits from molasses effluents was carried out using methane acid. The high concentration effluent from this production (CHDS 70000 mg O 2 / l) was diluted with tap water to a concentration of CHDS 19800 mg O 2 / to a volatile fatty acid concentration (LRR) of 3900 mg / l and to a total nitrogen of 3850 mg / l (including 950 mg). / 1 ammonium nitrogen). pH was maintained
6,9. Metaninio rūgimo procesą vykdė nepertraukiamai, kiekvieną parą pakeičiant 35% rūgimo terpės šviežiais nutekamaisiais vandenimis. Metaninio rūgimo procesą vykdė 33+1 °C temperatūroje.6.9. The methane fermentation process was carried out continuously, replacing daily 35% of the fermentation medium with fresh sewage. The methane fermentation process was carried out at 33 + 1 ° C.
0,63 1 valomo vandens įpylė į stiklinę 1 1 talpą (atliekančią metantenko ’ funkciją) po to inokuliavo 0,27 1 (arba 30% rūgstančios terpės tūrio) aktyviuoju 15 dumblu, paimtu iš miesto valymo įrenginių. Anaerobinių bakterijų konsorciumo kiekis, kaip taisyklė, tokiame aktyviame dumble sudaro apie 4% bendro jo mikroorganizmų kiekio. Miesto valymo įrenginių aktyvaus dumblo bakterijos pasižymi žemu fiziologiniu-biocheminiu aktyvumu. Todėl anaerobinių bakterijų biocenozės formavimosi laikotarpis dėl dumblo mikroorganizmų žemo aktyvumo sudarė, 7,5 mėnesių. Suėjus šiam anaerobinių bakterijų biocenozės - anaerobinių0.63 l of purified water was poured into a 1 l glass container (performing methantenko function) and then inoculated with 0.27 l (or 30% volume of acidic medium) of activated sludge from a city treatment plant. The amount of anaerobic bacteria consortium normally contains about 4% of its total microorganisms in activated sludge. The activated sludge bacteria of urban wastewater treatment plants have low physiological-biochemical activity. Therefore, the anaerobic bacterial biocenosis formation period due to low activity of the sludge microorganisms was 7.5 months. At the onset of this anaerobic bacterial biocenosis - anaerobic
JJ bakterijų konsorciumo, adaptuoto prie spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandenų formavimo laikotarpiui užtikrinama nutekamųjų vandenų organinių medžiagų biotransformacija apytikriai 42%. To pasėkoje, išeinančių iš metantenko nutekamųjų vandenų rodikliai buvo: ChDS - 11432 mg O2/į LRR - 2104 mg/į amonio azoto - 561 mg/1. Biodujų išeiga buvo 4,12 1/parai iš 1,0 1 valomų nutekamųjų vandenų.The JJ Bacteria Consortium, adapted to the production of molasses for the production of spirits, provides about 42% biotransformation of wastewater organic matter. As a result, the metantenko effluent rates were: COD 11432 mg O 2 / LRR 2104 mg / Ammonium nitrogen 561 mg / L. The biogas yield was 4.12 1 / day from 1.0 1 treated wastewater.
Po to prelimenariai apvalytą valomą vandenį įpildavo į aerobinį reaktorių - 1,0 1 talpos stiklinę talpą, užpildytą 0,27 1 aktyviojo dumblo. Aktyvusis dumblas buvo paimtas iš miesto valymo įrenginių. Užpildžius reaktorių 0,63 1 valomo vandens, vykdė aerobinį nutekamąų vandenų valymą atėmimo-pripylimo režimu, atitinkančiu metantenko darbo režimą. Iš aerobinio reaktoriaus išeinantis vanduo turėjo tokius rodiklius: ChDS - 389 mg O2/į LRR - 490 mg/į amonio azoto - 92 mg/1.The pre-primed purified water was then filled into an aerobic reactor, a 1.0 L glass container filled with 0.27 L of activated sludge. Activated sludge was taken from the city treatment plant. After filling the reactor with 0.63 liters of purified water, he carried out aerobic wastewater treatment in a subtraction-filling mode corresponding to the metantenko mode of operation. The water leaving the aerobic reactor had the following values: COD 389 mg O 2 / LRR 490 mg / ammonium nitrogen 92 mg / l.
PAVYZDYS.EXAMPLE.
Eksperimentas atliktas analogiškai kaip 1 pavyzdyje (kontrolėje). Skirtumas buvo tas, kad prieš paduodant į metantenką pradinį valomą vandenį praskiedė išeinančiais iš aerobinio reaktoriaus išvalytais nutekamaisiais vandenimis, kartu praturtinant ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakų mišiniu biogeninių metalų mišrių ligandų kompleksinių junginių mišinio pavidalu, kur biogeninių metalų junginių koncentracijos (pagal metalą mg/1): Mg - 4,94; Mn - 0,25; Fe - 0,23; Zn - 0,045; Co - 0,00014; Cu - 0,00014. Reikia pažymėti, kad tuo būdu išeinantys iš spirito gamybos karšti nutekamieji vandenys tuo pat metu buvo vėsinami iki io darbinės temperatūros, tai yra, nebuvo reikalingas specialus vandens pašildymas.. Kompleksiniai junginiai buvo ruošiami atskirai žinomu būdu, aprašytu patente RU2115657. Molekulės kompleksinio junginio vidinėje sferoje tuo pat metu koordinuotas vitaminas, aminorūgštis arba kitoks deguonies arba azoto turintis junginys. Pavyzdžiui, piruvatdekarboksilazės aktyvaus centro formavimui reikalingi magnio jonai ir kofermentas tiaminpirofosfatas, kuris yra pirofosforo rūgšties ir tiamino eteris. Šio fermento aktyvaus centro biogenetinis pirmtakas yra magnio su tiaminu ir HPO42' biokompleksinis junginys. Kitu pavyzdžiu gali būti biokompleksas mangano su pantoteno rūgštimi ir cisteinu, kuris yra kofaktoriaus A, turinčio fundamentinę reikšmę biocheminiams procesams, pirmtakas.The experiment was carried out analogously to Example 1 (control). The difference was that, prior to being fed into the metanthene, the pre-treated water was diluted with the effluent from the aerobic reactor, enriched with a mixture of precursors of cellular enzyme active centers in the form of a mixture of biogenic metal mixed ligand complexes, Mg: 4.94; Mn = 0.25; Fe 0.23; Zn - 0.045; Co, 0.00014; Cu = 0.00014. It should be noted that the hot effluent from the alcohol production in this way was simultaneously cooled to this operating temperature, i.e., no special heating of the water was required. The complex compounds were prepared in a known manner as described in patent RU2115657. At the same time, a complex vitamin, amino acid, or other oxygen or nitrogen-containing compound is co-ordinated within the inner sphere of the molecule complex. For example, the formation of the active center of pyruvate decarboxylase requires magnesium ions and coenzyme thiamine pyrophosphate, which is an ether of pyrophosphoric acid and thiamine. The biogenetic precursor of the active center of this enzyme is a 2 'biocomplex compound of magnesium with thiamine and HPO4. Another example is the biocomplex manganese with pantothenic acid and cysteine, a precursor of cofactor A, which is of fundamental importance for biochemical processes.
.Metaninio rūgimo procesas, naudojant ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakų mišinį, buvo taikomas nenaudojant anaerobinių bakterijų granulių formavimo, o taikant jas atskirų suspenduotų ląstelių pavidalu. Tai užtikrino laisvą substrato priėjimą prie visų konsorciumo ląstelią kai tuo metu joms esant granulių pavidale pilnavertiškai funkcionuoja tik granulės paviršiuje esančios bakterijos.The methanic fermentation process, using a mixture of precursors of active centers of cellular enzymes, was carried out without the formation of anaerobic bacterial pellets but in the form of individual suspended cells. This provided the substrate with free access to all cells of the consortium when, at that time, only the bacteria present on the surface of the granule were fully functional in their granular form.
Fiziologinio-biocheminio aktyvumo padidinimas šių fermentų aktyvių centrų pirmtakų dėka ir jų buvimas reaktoriuje laisvame suspenduotame būvyje žymiai sutrumpino anaerobinių bakterijų biocenozės, adaptuotos spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandeną formavimo laiką Panaudojus biokompleksų mišinį, iš esmės padidėjo anaerobinių bakterijų fiziologinis - biocheminis aktyvumas, kas padėjo sutrumpinti anaerobinių bakterijų konsorciumo formavimosi trukmę iki 3,1 mėnesio, t.Enhancement of the physiological-biochemical activity by the precursors of the active centers of these enzymes and their presence in the reactor in the free suspended state significantly reduced the formation time of anaerobic bacterial biocenosis, adapted alcohol production from molasses effluent. anaerobic bacteria consortium formation time up to 3.1 months, i.e.
y. anaerobinių bakterijų konsorciumo formavimosi greitis padidėjo apie 2,4 karto, lyginant su kontrole. Negalima nepažymėti ir to fakto, kad fiziologinio - biocheminio aktyvumo pasikeitimas koreliavo tiek su morfologinių rodiklių augimu, tiek ir su paviršiaus neigiamo krūvio padidėjimu dėl lipidų koncentracijos membranose padidėjimo. Savaime aišku, kad bakterijų neigiamo krūvio padidėjimas padidina jų elektrostatinį atostūmį ir sumažina jų granulių susidarymo tikimybę.y. the formation rate of the consortium of anaerobic bacteria increased about 2.4-fold compared to the control. It should not be overlooked that the change in physiological-biochemical activity correlated with the increase of morphological parameters and the increase of surface negative charge due to the increase of lipid concentration in membranes. It goes without saying that an increase in the negative charge of bacteria increases their electrostatic repulsion and reduces the likelihood of their pelleting.
Rezultatas toks, kad nutekamieji vandenys, valyti naudojant ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakus biogeninių metalų mišrių ligandų kompleksų pavidalu, turėjo geresnius rodiklius (apie 14,8%), palyginus su kontrole, t. y. biodujų išeiga sudarė 4,73 1/parai iš 1,01 nutekamųjų vandenų.The result is that wastewater treated with precursors of cellular enzyme activity centers in the form of biogenic metal mixed ligand complexes had better rates (about 14.8%) compared to controls, i. y. the biogas yield was 4.73 1 / day from 1.01 effluent.
PAVYZDYSEXAMPLE
Eksperimentas atliktas analogiškai kaip 2 pavyzdyje. Skirtumas buvo tiktai 10teriopoje biokompleksų koncentracijoje (pagal metalą mg/1): Mg - 49,4; Mn -2,5; Fe - 2,5; Zn - 0,45; Co - 0,0014; Cu - 0,0014.The experiment was carried out analogously to Example 2. The difference was only in 10 times the concentration of biocomplexes (mg / l metal): Mg - 49.4; Mn -2.5; Fe 2.5; Zn = 0.45; Co, 0.0014; Cu 0.0014.
Biokompleksų įvedimas į valomą vandenį metaninio rūgimo stadijoje, anaerobinių bakterijų biocenozės formavimosi laiką sutrumpino iki 2,9 mėnesių ir pagerino išeinančių iš metantenko nutekamųjų vandenų rodiklius net 34%, lyginant su kontrole. Kartu išeinantys iš aerobinio reaktoriaus nutekamieji vandenys, lyginant su kontrole, turėjo rodiklius: ChDS - 313,7 mg O2/l, LRR - 397,9 mg/1, bendrojo azoto - 74,6 mg/1, tame tarpe amonio azoto - 12,6 mg/1. Tokiu būdu, anaerobinių bakterijų konsorciumo fiziologinio - biocheminio aktyvumo padidinimas davė aukštesnį organinių teršalų išrūgimo laipsnį, kas apsprendė (18,9%) geresnius rodiklius, nei \ J kontrolės. Tokiu būdu, biodujų išeiga sudarė 4,9 1/parai iš 1,0 1 valomų nutekamųjų vandenų.The introduction of biocomplexes into the treated water at the methane acidification stage reduced the biocenosis formation time of the anaerobic bacteria to 2.9 months and improved the methantenko effluent discharge rates by as much as 34% compared to the control. The effluent effluent from the aerobic reactor also had, compared with the control, indicators: COD 313.7 mg O 2 / l, LRR 397.9 mg / l, total nitrogen 74.6 mg / l, including ammonium nitrogen - 12.6 mg / L. Thus, an increase in the physiological-biochemical activity of the consortium of anaerobic bacteria resulted in a higher degree of whey organic contamination, which (18.9%) was better than control. Thus, the biogas yield was 4.9 1 / day from 1.0 1 treated wastewater.
PAVYZDYSEXAMPLE
Eksperimentas atliktas analogiškai kaip 2 pavyzdyje. Skirtumas buvo tiktai didesnių biokompleksų koncentracijų panaudojime (duota pagal metalą g/1): Mg 0,494; Mn-0,25; Fe-0,23; Zn-0,45; Co - 0,0014; Cu - 0,0014. Metaninis rūgimas naudojant nurodytas biokompleksų dozes nežymiai pagerino išeinančio iš metantenko valomo vandens rodiklius, lyginant su nutekamųjų vandenų rodikliais, stebimais 3 pavyzdyje, kada buvo naudojamos mažesnės kompleksinių junginių koncentracijos. Tačiau anaerobinių bakterijų biocenozės formavimo trukmė sutrumpėjo iki 2,4 mėnesių. Tolesnio valymo aerobiniame reaktoriuje trukmė taip pat buvo lydima pagerėjimo kai kurių valymo rodiklių, kurių reikšmės išėjime iš reaktoriaus buvo tokios: ChDS - 264,3 mg O2/l, LRR - 281 mg/l, bendras azotas - 74 mg/l, tame tarpe amonio azotas - 10,1 mg/l.The experiment was carried out analogously to Example 2. The difference was only in the application of higher concentrations of biocomplexes (given in g / l metal): Mg 0.494; Mn-0.25; Fe-0.23; Zn-0.45; Co, 0.0014; Cu 0.0014. Methane fermentation at the indicated doses of biocomplexes showed a slight improvement in methantenc effluent effluent compared to the effluent effluent observed in Example 3 when lower concentrations of complex compounds were used. However, the biocenosis formation time of anaerobic bacteria was reduced to 2.4 months. The duration of further purification in the aerobic reactor was also accompanied by improvements in some of the purification parameters, which at exit from the reactor were as follows: COD 264.3 mg O 2 / l, LRR 281 mg / l, total nitrogen 74 mg / l. needs ammonium nitrogen - 10.1 mg / l.
PAVYZDYSEXAMPLE
Spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandenų pirminį valymą metaninio rūgimo būdu vykdė analogiškai kaip 3 pavyzdyje. Preliminariai išvalyto metaninio rūgimo procese nutekamųjų vandenų kiekis sudarė 2,5 m3, kurių ChDS - 321 mg O2/l, LRR - 383,4 mg/l, bendras azotas - 75,9 mg/l, tame tarpe amonio azotas - 12,3 mg/l.The primary purification of the molasses effluent from methane fermentation was carried out analogously to Example 3. The amount of wastewater from the pre-treated methane acidification process was 2.5 m 3 with 321 mg O 2 / l COD, 383.4 mg / l LRR, total nitrogen 75.9 mg / l, including ammonium nitrogen 12 , 3 mg / L.
Po pirminio valymo stadijos vandens nuotekas apdorojo elektroplazminėmis iškrovomis naudojant laboratorinį elektroimpulsinio įrenginio modulį, kurio elektros energijos sąnaudos - 0,4 kW vai. Baigus valymą, trukusį 5 min, nutekamųjų vandenų rodikliai elektroimpulsinio įrenginio išėjime buvo atitinkantys RLK normas, t. y. vandens rodikliai buvo tokie: ChDS - 1,2 mg O2/l, amonio azoto - 0,41 mg/l. Pagrindinė teršalų, buvusių suspenduotų dalelių pavidale, masė buvo pašalinta flotacijos būdu.After the pre-treatment stage, the wastewater was treated with electroplastic discharges using a laboratory module of an electro-impulse device with an electricity consumption of 0.4 kW. At the end of the treatment, which lasted 5 minutes, the effluent values at the outlet of the electro-impulse unit were in accordance with the RLK standards, ie the water values were as follows: COD 1.2 mg O 2 / l, ammonium nitrogen 0.41 mg / l. The bulk of the contaminants in the form of suspended particles were removed by flotation.
Svarbu pažymėti, kad pagrindinis valymas elektroplazminiu būdu, veikiant trims pagrindiniams faktoriams - superstipriam elektriniam laukui, superaukštam momentiniam slėgiui ir superaukštai momentinei temperatūrai - praktiškai visiškai sunaikino nutekamųjų vandenų mikroflorą. Realizuojant būdą pagal siūlomąIt is important to note that basic electro-plasmatic purification has practically completely destroyed the microflora of the effluent by the action of three major factors - super-electric field, super-high instantaneous pressure and super-high instantaneous temperature. Realizing the method according to the proposed
U išradimą, užtikrinamas kokybiškesnis nutekamųjų vandenų valymas, išvengiama išmetimo į filtravimo laukus ne tik aktyvaus dumblo (apimančio anaerobinius ir aerobinius mikroorganizmus) perteklinio kiekio, bet ir sunkiai oksiduojamų organinių medžiagų, kas aiškiai išryškėja valant nutekamuosius vandenis naudojant anaerobinesaerobines technologijas. Visumoje, siūlomos sistemos su pagrindiniu elektroplazminiu valymu išėjime išvalyto vandens rodikliai tenkina sanitarinius-toksikologinius reikalavimus ir bendrus sanitarinius reikalavimus ir todėl vanduo gali būti panaudotas žmogaus gyvenimo veiklos poreikiams tenkinti ir/arba pakartotinai panaudotas gamybos cikle.The present invention provides a better quality of wastewater treatment, avoids the discharge into the filter fields not only of excess sludge (comprising anaerobic and aerobic microorganisms), but also of poorly oxidizable organic matter, which is evident in the treatment of wastewater using anaerobic aerobic technology. In general, the performance of the proposed system with basic electroplastic cleaning at the outlet of the purified water meets the sanitary-toxicological and general sanitary requirements and therefore the water can be used for human life needs and / or reused in the production cycle.
Iš gautų eksperimentinių rezultatų analizės seka, kad padidėjus metaniniame rauginime dalyvaujančių anaerobinių bakterijų fiziologiniam-biocheminiam aktyvumui, stipriai sumažinamas vandens ChDS ir sumažinamas lakiųjų riebiųjų rūgščių jame kiekis tuo pat metu didėjant biodujų išeigai. Tuomet kuo mažesnė ChDS pradinė reikšmė, tuo mažiau susidaro biodujų. Tokiu būdu, gaunant spiritą iš krakmolingos medžiagos, pavyzdžiui grūdų, po spirito likę žlaugtai turi ChDS apieThe analysis of the experimental results obtained shows that an increase in the physiological-biochemical activity of the anaerobic bacteria involved in methanic fermentation results in a strong reduction of water COD and a decrease of the volatile fatty acids in it while increasing the biogas yield. The lower the initial value of COD, then the less biogas is formed. In this way, when the alcohol is obtained from starchy material, such as cereals, the residual alcohol after the alcohol has a COD
36000-37000 mg O2/l.36000-37000 mg O 2 / l.
Atitinkamai, nors biodujų išeiga sumažėjo 40-50%, palyginus su cukringos žaliavos (melasos) panaudojimu, tačiau siūlomos sistemos išėjime pagerėjo valomo vandens kokybė.Correspondingly, although the yield of biogas decreased by 40-50% compared to the use of sugar raw material (molasses), the quality of treated water improved at the outlet of the proposed system.
Biodujų gavimo pramoniniu būdu galimybės įrodymu, gali būti spirito gamybos iš melasos nutekamųjų vandenų valymo rezultatai, gauti įdiegus anaerobinęaerobinę technologiją firmoje (Bryncalov (RU)), kurios spirito gamybos gamybinis pajėgumas 9000 dekalitrų spirito per parą. Išeinančių spirito gamybos iš melasos karštų nutekamųjų vandenų, atvėsinus ir praskiedus išvalytu vandeniu, temperatūra buvo 34+ 1°C, ChDS 18000-22000 mg O2/l, LRR - 383,4 mg/1, bendras azotas- iki 4000 mg/1, įskaitant amonio azotą - iki 1500 mg/1 ir pH 4,7-5,1. Pasibaigus metaniniam rūgimui, preliminariai apvalyto vandens parametrai buvo: ChDS 500015 6000 mg O2/l, LRR - 2800-3000 mg/1, bendras azotas - 1020-1400 mg/1, tame tarpe amonio azotas - 900-1200 mg/1, pH 7,2-7,6; biodujų išeiga sudarė 100-120 m3/val iš vieno anaerobinio bioreaktoriaus, kurio talpa 550 m3 (tokių įmonėje buvo astuoni). Svarbu pažymėti, kad įmonėje gautų biodujų kiekis buvo pakankamas įmonei apšildyti viso žiemos sezono laikotarpiu.Demonstration of the potential for industrial biogas production may be the results of the purification of molasses effluent from anaerobic aerobic technology (Bryncalov (RU)) with a production capacity of 9,000 decalitars of alcohol per day. The temperature of the effluent from the molasses hot effluent after cooling and dilution with purified water was 34 + 1 ° C, COD 18000-22000 mg O 2 / l, LRR 383.4 mg / l, total nitrogen up to 4000 mg / l , including ammonium nitrogen up to 1500 mg / l and pH 4.7-5.1. At the end of methane fermentation, the preliminary parameters of the purified water were: ChDS 500015 6000 mg O 2 / l, LRR 2800-3000 mg / l, total nitrogen 1020-1400 mg / l, including ammonium nitrogen 900-1200 mg / l, pH 7.2-7.6; the biogas output was 100-120 m 3 / h from one anaerobic bioreactor with a capacity of 550 m 3 (there were eight such plants). It is important to note that the amount of biogas received by the plant was sufficient to heat the plant throughout the winter season.
Po nutekamųjų vandenų valymo aerobiniame reaktoriuje vanduo jo išėjime > t v turėjo tokius rodiklius: ChDS 250-300 mg O2/l, bendras azotas - 70-90 mg/1, tame tarpe amonio azotas < 10 mg/1.After treatment of wastewater in an aerobic reactor, the water at its outlet> t v had the following values: ChDS 250-300 mg O 2 / l, total nitrogen 70-90 mg / l, including ammonium nitrogen <10 mg / l.
Skirtingai, nei siūlomame išradime, naudojama žinoma vandens valymo anaerobinė-aerobinė technologija, kaip išryškėjo, turėjo papildomą esminį trūkumą, susijusį su mikroorganizmų atsigaminimu anaerobiniame ir aerobiniame reaktoriuose. Tas sąlygojo aktyvaus dumblo kiekio didėjimą kurio perteklių išmesdavo į dumblo aikšteles. Reikia pažymėti, kad spirito gamyboje iš melasos susidaro karamelinio tipo sunkiai oksiduojamos organinės medžiagos, dėl ko būtina jas išmesti į filtracijos laukus, kur jos per 20-25 paras suyra iki supančios aplinkos foninių rodiklių. Šiuo atveju nutekamųjų vandenų valymo laipsnis buvo nepakankamas, norint jį pakartotinai panaudoti gamyboje, o jį galima buvo tik išleisti į kanalizaciją.In contrast to the present invention, the known water purification anaerobic-aerobic technology, as it turned out, had the additional fundamental disadvantage of microorganism recovery in anaerobic and aerobic reactors. This resulted in an increase in the amount of activated sludge which was dumped into the sludge sites. It should be noted that molasses produces hard-oxidizable organic substances of molasses in alcohol production, which necessitates their disposal into filtration fields, where they decompose to the background of the surrounding environment within 20-25 days. In this case, the degree of waste water treatment was insufficient to reuse it in production and could only be discharged to the sewer.
6-11 PAVYZDŽIAIEXAMPLES 6-11
Spirito gamybos iš melasos ekologizavimo ir labai užterštų organiniais teršalais nutekamųjų vandenų valymo būdo įgyvendinimo sistemos darbas iliustruojamas žemiau pateiktais pavyzdžiais.The following work illustrates the work of the system for the implementation of a method of ecological production of molasses and treatment of wastewater that is heavily polluted with organic pollutants.
Nutekamuosius vandenis iš spirito reaktoriaus 1, kurių temperatūra 98°C,Effluent from the alcohol reactor 1 at 98 ° C,
BDS7 120 000 mg O2/l ir suspenduotų dalelių koncentracija apie 7 g/1, nukreipdavo į pirmą nutekamųjų vandenų vandens srauto parametrų optimizavimo bloką 2, kur jį atvėsino iki 70-75°C temperatūros. Didžioji dalis (iki 60-70% nuo pradinės reikšmės) suspenduotų dalelių buvo sulaikoma, pavyzdžiui, dinaminiu filtru-dekanderiu (schemoje neparodytas) ir sulaikytas šlamas buvo nukreiptas į šlamo rinkiklį 10. Fizikiniai ir fizikiniai-cheminiai vandens srauto parametrai tokie kaip pH, elektrinis potencialas, klampumas, tankis, elektrinis laidumas, elektromagnetinė skvarbą ir kt., o taip pat ChDS (BDS) buvo matuojami ir palaikomi reikiamame lygyje nutekamųjų vandenų parametrų kontrolės ir reguliavimo priemonėmis, pavyzdžiui, kontroliniais15 matavimo prietaisais sistemos ΑΟΥ-ΤΠ-ΧΙΙ, kurie tuo pat metu teikė informaciją apie apdorojimo režimo keitimą.The BOD7 120,000 mg O 2 / L and suspended particulate concentration of about 7 g / L was directed to the first wastewater optimization unit 2, where it was cooled to 70-75 ° C. Most of the suspended particles (up to 60-70% of their initial value) were retained by, for example, a dynamic filter-decander (not shown) and the retained slurry was directed to a sludge selector 10. Physical and physico-chemical water flow parameters such as pH, electrical potential, viscosity, density, electrical conductivity, electromagnetic permeability, etc., as well as COD (BOD) were measured and maintained at the required level by means of control and regulation of wastewater parameters, such as control 15 measuring systems ΑΟΥ-ΤΠ-ΧΙΙ also provided information on changing processing mode.
Žemiau nagrinėjamuose 6-8 ir 9-11 pavyzdžiuose į bioreaktorių 3 nukreipdavo optimizuotą srautą, kurio BDS7 apie 20 000 mg O2/I, temperatūra 34°C ir suspenduotų dalelių koncentracija apie 2,0 g/1, ir kurio pH buvo koreguotas apie 7,0 (klampumas βIn Examples 6-8 and 9-11, discussed below, an optimized stream with a BOD7 of about 20,000 mg O 2 / l, a temperature of 34 ° C, and a suspended particle concentration of about 2.0 g / l, was directed to the bioreactor 3 and the pH adjusted to ca. 7.0 {Viscosity β
I sudarė 50 cP). ,I amounted to 50 cP). ,
Metaninio rūgimo procesą bioreaktoriuje 3 vykdė sąlygomis, analogiškomis aprašytoms 3 pavyzdyje.The methane fermentation process in bioreactor 3 was carried out under conditions analogous to those described in Example 3.
Išeinantį iš metaninio rūgimo bioreaktoriaus srautą, kurio BDS7 3000 mg O2/l ir suspenduotų dalelių koncentracija 0,5 g/1, nukreiptas į antrą parametrų optimizavimo bloką 4, kur šilumos apykaitos būdu su priešiniu išvalyto ir grąžinamo į gamybos ciklą vandens srautu vėsino iki 20°C temperatūros.The effluent from the methane acid bioreactor with a BOD7 3000 mg O 2 / l and a suspended particle concentration of 0.5 g / l is directed to the second parameter optimization unit 4 where it is cooled to a pre-cleaned and recycled water stream by heat exchange. 20 ° C.
Elektro flotaciją ir elektrokoaguliaciją optimizuotame sraute užtikrino, paduodant į elektrohidrodujųjoninio stabilizatoriaus 5 elektrodų plokštes asimetrinius kvazisimišinius impulsus, esant srovės tankiui 25 A/m2, keičiant poliariškumą 0,01Electric flotation and electrocoagulation in the optimized flow was provided by applying asymmetric quasi-mixed pulses to the 5 electrode plates of the electrohydrodionic stabilizer at a current density of 25 A / m 2 with a polarity change of 0.01
Hz dažniu. Koaguliacijos efektyvumas, priklausomai nuo impulsų dažnio, skirtingas (1 lentelė).Hz. Coagulation efficiency varies with pulse rate (Table 1).
I lentelėTable I
Modelinių smulkiadispersinių organinių suspensijų (dalelės apie 0,001 mm; koncentracija 50 mg/1) koaguliacijos efektyvumo priklausomybė nuo asimetrinių impulsų dažnio, po to leidžiant 4 valandas nusistovėtiDependence of coagulation efficiency of model fine-dispersed organic suspensions (particles about 0.001 mm; concentration 50 mg / l) on frequency of asymmetric pulses, then allowed to settle for 4 hours
Tolimesnis dažnio didinimas nesukėlė koaguliacijos efektyvumo padidėjimo.Further increases in frequency did not result in an increase in coagulation efficiency.
Vykstant elektroflotacijai EHDJS bloke 5, kietas medžiagas ir koaguliuotas 10 koloidines medžiagas tirštos putos pavidalu atskyrė, surinko pagrindinę šlamo masę putų pavidalu nuo paviršiaus, nukreipdami ją į šlamo rinkiklį 10.During electro-flotation in the EHDJS unit 5, the solids and the coagulated colloidal materials 10 were separated in the form of a dense foam, collecting the bulk of the sludge in the form of a foam from the surface, directing it to the sludge collector 10.
Elektroflotacijos procesą užbaigė valomo vandens srauto degazacija ir likusio chloro pašalinimu, prisotindami srautą paturtintu ozonu oru, gaunamu po to sekančiame nutekamųjų vandenų srauto apdorojime elektroplazminėmis iškrovomisThe electroflotation process was completed by degassing the treated water stream and removing the remaining chlorine by saturating the stream with enriched ozone air from subsequent downstream treatment of the effluent stream by electro-plasmic discharge
ŠPB 7.SBC 7.
Priklausomai nuo valomo vandens sudėties, koaguliacijai šioje valymo stadijoje palengvinti galima papildomai įvesti elektriniu būdu generuojamą koaguliacijos katalizatorių aktyviame būvyje. 6-9 pavyzdžiuose naudojo šviežiai ' pagamintą elektriniu būdu generuojamą koaguliacijos katalizatorių A^SO^ +EeCl3. 20 Smulkiadispersinių suspenduotų dalelių koaguliacijos proceso užbūigimui valomą vandenį išlaiko nusodintuve-skaidriklyje 6.Depending on the composition of the water to be treated, an electrically generated coagulation catalyst in active state may be additionally introduced to facilitate coagulation at this purification stage. Examples 6-9 used a freshly prepared electrically generated coagulation catalyst A ^ SO ^ + EeCl3. 20 The water to be treated retains the water to be purified in the settler-slide 6 for coagulation of the finely dispersed suspended particles.
Elektrohidrodujųjoninės stabilizatocijos procese BDS7 keitėsi dešimtimis kartą pasiekiant 300 mg O2/I; nusodintuvo-skaidriklio 6 išėjime srauto charakteristikos buvo BDS7 150 mg O2/I ir suspenduotų dalelių koncentracija 50 mg/1 (2 lentelė).In the electrohydrodione ion stabilization process, BOD7 changed tens of times to 300 mg O2 / I; the flow characteristics at precipitator-clearer outlet 6 were BDS7 150 mg O2 / I and suspended particulate concentration 50 mg / l (Table 2).
lentelėtable
Srauto parametrų rodikliai vandens valymo nurodyto modulio išėjime (pagal 9 pavyzdį).Flow parameters at the outlet of the specified water treatment module (according to example 9).
Po to srautą nukreipė į apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis pagrindinį reaktorių - šaltos plazmos bloką (ŠPB) 7, kur apdorojo aukštos įtampos iškrovomis srauto paviršiumi. Energijos sąnaudos tūrio vienetui (specifinė energija) sudarė ne daugiau 0,5 kW/m3; iškrovos trukmė η 0,15-0,5 ps; kiti nutekamųjų vandenų apdorojimo šaltos plazmos bloke režimų pagrindiniai parametrai parodyti 3 lentelėje.Thereafter, the flow was directed to the main reactor for electroplasmic discharge processing, the Cold Plasma Unit (CAB) 7, where it treated the high voltage discharge surface. Energy consumption per unit volume (specific energy) was not more than 0.5 kW / m 3 ; discharge time η 0.15-0.5 ps; other key parameters for the cold plasma block treatment modes are shown in Table 3.
lentelėtable
9-11 pavyzdžiuose aukštos įtampos iškrovų metu srautas apdorojamas kietu 10 ultravioletiniu spinduliavimu kurio λ 150-400 nm; iškrovas lydėjo ozono susidarymas kiekiu 120 g/val / 1 kW sunaudotos energijos. Pasigaminęs ozonas dalyvauja išankstiniuose reaeracijos procesuose šaltos plazmos bloke, iš dalies yra nukreipiamas į EHDJS ir - didžioji dalis - perpumpuojama per ežektorių (Fig. 1 neparodyta) valomo ' J srauto prisotinimui proporcingai jo deficitui po apdorojimo elektroplazminėmis 15 iškrovomis.In Examples 9-11, during high-voltage discharges, the flux is treated with solid ultraviolet radiation of λ 150-400 nm; discharges were accompanied by ozone production of 120 g / h / 1 kW of energy consumed. The ozone produced participates in the pre-reacting processes in the cold plasma unit, is partially directed to the EHDJS, and - for the most part - is pumped through an ejector (not shown in Fig. 1)
Ozono prisotintą valomo vandens srautą impulsiniame elektromagnetiniame aktyvatoriuje 8 veikia išoriniu magnetiniu lauku.The ozone-saturated stream of purified water in the pulsed electromagnetic activator 8 is operated by an external magnetic field.
Šiame pavyzdyje magnetinį lauką apie 5 Oe palaikė išoriniais elektromagnetais, o kaip magnetiškai aktyvius elementus naudojo plieninius rutuliukus, lokaliai įvedamus į valomo srauto tūrį.In this example, a magnetic field of about 5 Oe was supported by external electromagnets, and steel balls introduced locally into the volume of the stream to be cleaned were used as magnetically active elements.
Išeinančio iš ŠPB, sujungto su IEMA, srauto parametrus kontroliuoja ir optimizuoja pagal techninius reikalavimus, tuo pat metu panaudojant gautą informaciją (atgalinis ryšys) SPB energetinių parametrų koregavimui (impulso trukmė, iškrovos dažnis ir kt..).The flow parameters of the outgoing SBC connected to the IEMA are controlled and optimized according to the technical requirements, while using the received information (feedback) to adjust the SPB energy parameters (pulse duration, discharge frequency, etc.).
Praėjusį ŠPB 7 ir IEMA 8 srautą, nukreipia baigiamajam valymui. Siūlomame būde ir jo įgyvendinimo sistemoje baigiamojo valymo priemone naudojo filtrą 9, turintį polistirolio kaip inertinį užpildą su GAA ir šungitą kaip mineralinio užpildo natūralius mineralus.It directs the past flow of CDB 7 and IEMA 8 for final cleaning. In the proposed process and in its implementation system, the final cleaning agent used a filter 9 containing polystyrene as an inert filler with GAA and shungite as a mineral filler in natural minerals.
Po baigiamojo išvalymo valyto vandens BDS7 buvo ne daugiau 15 mg/1, suspenduotų dalelių koncentracija sumažėjo 4-5 kartus, iki ~ 4-15 mg/1; siūlomu būdu išvalytų nutekamųjų vandenų organoleptines savybės tapo pagerintos iki standartinių dydžių.After the final treatment, the BOD7 of purified water was no more than 15 mg / l, the concentration of suspended particles decreased 4-5 times, to ~ 4-15 mg / l; the organoleptic properties of the wastewater treated by the proposed method have been improved to standard sizes.
Tokiu būdu siūlomos valymo sistemos išėjime vanduo turėjo parametrus, leidžiančius jį ne tik panaudoti paduodamos į bioreaktorių pulpos praskiedimui, bet ir pakartotinai panaudoti, vėl jį paduodant į pagrindinės gamybos ciklą (pavyzdžiui į spirito reaktorių).Thus, at the outlet of the proposed purification system, the water had parameters that allowed it not only to be used for dilution into the bioreactor for pulp dilution, but also to be reused in the main production cycle (for example, in a spirit reactor).
12-16 PAVYZDŽIAI,EXAMPLES 12-16,
Valomo vandens srauto optimalaus praėjimo greičio ir baigiamojo valymo efektyvumo pagal išradimą iliustracijai 4 lentelėje pateikti modelinių tirpalų baigiamojo valymo parametrai, tame tarpe odos perdirbimo, galvanikos ir kitokios pramonės, nutekamųjų vandenų, turinčių žymius metalų junginių kiekius.For illustration of the optimal flow rate of the water stream to be treated and the final cleaning efficiency according to the invention, Table 4 shows the final cleaning parameters of the model solutions, including waste water from the leather processing, galvanic and other industries containing significant amounts of metal compounds.
lentelėtable
Metalo hidroksidų koncentracijų iki ir po baigiamojo nutekamųjų vandenų valymo 20 v filtravimu priklausomybė nuo filtravimo greičioDependence of Metal Hydroxide Concentrations Before and After Final Treatment of Waste Water on 20 V Filtration
17-20 PAVYZDŽIAI.EXAMPLES 17-20.
Siūlomo ekologizavimo būdo galimybių iliustravimui antrinių resursų sugrąžinimo į gamybinį ciklą atžvilgiu naudojo metodiką analogišką kaip 9 pavyzdyje.To illustrate the feasibility of the proposed greening method, a methodology analogous to that of Example 9 was used for the recycling of secondary resources to the production cycle.
Susidariusį organinį šlamą pakartotinai naudojo biodujų gamybos procese (bakterijų konsorciumas įsisavina nuo 40 iki 85 % organinių medžiagų).The resulting organic sludge has been reused in the biogas production process (40 to 85% organic matter is absorbed by the bacterial consortium).
Tam tikslui šlamo rinkiklyje 10 surinktą šlamą smulkino apdorojant elektroplazminėmis iškrovomis antrame ŠPB 11 elektrinio sprogdinimo režime, kurioTo this end, the sludge collected in the sludge collector 10 was pulverized by electro-plasma discharge in a second mode of electric blasting of the SPB 11
-J specifinė energija 0,6 kW/m , o kiti parametrai nurodyti 5 lentelėje.-J specific energy 0.6 kW / m and other parameters are given in Table 5.
5 lentelėTable 5
Šlamo dalelių susmulkinimo efektyvumo priklausomybė nuo apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antrame reaktoriuje ŠPB parametrų (apdorojimo reaktoriuje trukmė 10 s)Dependence of Sludge Particle Shredding Efficiency on Electroplastic Discharge Treatment in a Second Reactor for CSB Parameters (Reactor Treatment Time 10 s)
Priklausomai nuo apdorojimo-elektromagnetinėmis iškrovomis režimo, antrojo bloko ŠPB 11 išėjime gaudavo smulkiadispersinę (iki 0,01-0,0001 mm) vienalytę masę (dumblą arba pulpą), kurią pagal poreikius dumblo siurbliu (Fig. 1 neparodyta) nukreipdavo į metaninio rūgimo bioreaktorių 3.Depending on the electromagnetic discharge treatment mode, the SBP 11 of the second unit received a fine-dispersed (up to 0.01-0,0001 mm) homogeneous mass (sludge or slurry) at the outlet, which was sent to the methane acid bioreactor by a sludge pump (Fig. 1). 3.
Apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis antras reaktorius ŠPB 11 taip pat gali būti panaudotas bet kurios augalinės kilmės žaliavos susmulkinimui, toliau ją tiekiant į ’ bioreaktorių biodujų gavimo tikslu. Augalinės žaliavos susmulkinimo laipsnis (%) apdorojimo elektroplazminėmis iškrovomis su energija 50 J/iškrovai, esant dažniui 10 Hz ir Xį 10 ps (optimalios energijos sąnaudos) priklausomai nuo apdorojimo laiko (s) iliustruojamas Fig.2 (1-kviečiai, 2-kukurūzai, 3-kviečių šiaudai, 4-pjuvenos).The second reactor for treatment with electrostatic discharges, SBP 11, can also be used to shred any feedstock of plant origin, further feeding it into a 'bioreactor for biogas production. The degree (%) of crushing of the vegetable raw material with electro-plasmatic discharges with energy 50 J / discharge at 10 Hz and X 10 ps (optimum power consumption) as a function of treatment time (s) is illustrated in Fig.2 (1-wheat, 2-maize, 3-wheat straw, 4-sawdust).
PAVYZDYS.EXAMPLE.
Susmulkintą antrame bloke ŠPB 11 šlamą (pulpą) kartu su vandeniu po parametrų koregavimo grąžindavo į bioreaktorių. Pridėto šlamo (pulpos) įtaka iliustruojama duomenimis, pateiktais 6 lentelėje.In the second unit, the pulverized slag (pulp) with water was returned to the bioreactor after the parameters had been adjusted. The influence of added sludge (pulp) is illustrated by the data in Table 6.
lentelėtable
Srauto parametrų rodikliai nutekamųjų vandenų valymo nurodyto modelio išėjime, pridėjus į bioreaktorių 3 susmulkinto ŠPB 11 šlamo /pulpos (paduodamo į bioreaktorių valomo vandens srauto BDS 7 koreguotas iki 20000 mg O2/l eilės )Flow parameters at the outlet of the specified model for wastewater treatment with addition of shredded SBP 11 slurry / pulp to the bioreactor (BOD7 of the effluent to the bioreactor is adjusted to 20000 mg O 2 / l)
Šlamo surinkiklyje likęs organinis šlamas naudojamas kaip vertinga trąša.The organic sludge remaining in the sludge collector is used as a valuable fertilizer.
PAVYZDYSEXAMPLE
Siūloma technologijos ekologizavimo sistema taip pat buvo aprobuota kiaulių komplekso nutekamųjų vandenų, paimtų iš Permės kiaulių komplekso valymo įrenginių (2007 m) N°2, valymui. Išeinantys iš komplekso pagrindinės gamybos nutekamieji vandenys turėjo tokius pagrindinius parametrus: pH 7,3; ChDS 46278 mg O2/l; BDS7 7969 mg O2/l; suspensijų koncentracija 9955 mg/1. Apdorojimo režimai bloke EhDJS 5 ir pagrindiniame bloke ŠPB 7 buvo atitinkamai kaip 8 ir 10 pavyzdžiuose. Nutekamųjų vandenų apdorojimas šiame pavyzdyje pasižymėjo tuo, kad pirmą parametrų optimizatorių 2 naudojo nutekamųjų vandenų pašildymui ir jų degazacijai. Paduodamus į bioreaktorių 3 nutekamuosius vandenis koregavo 'pagal ? !r organinių medžiagų (biomasės) sudėtį, kad padidintų BDS7 iki maždaug 20 000 mg O2/l.The proposed technology ecological system has also been approved for the treatment of sewage from a pig complex taken from a Permian pig complex treatment plant (2007) N ° 2. The effluents from the main production of the complex had the following main parameters: pH 7.3; ChDS 46278 mg O 2 / L; BDS 7 7969 mg O 2 / L; suspension concentration 9955 mg / L. The treatment modes in EhDJS 5 and in the main unit SPB7 were as in Samples 8 and 10, respectively. The treatment of wastewater in this example was characterized by the fact that the first parameter optimizer 2 was used for heating and degassing the wastewater. The 3 effluents fed to the bioreactor were adjusted 'according to ? ! r organic matter (biomass) to increase BOD 7 to about 20,000 mg O 2 / l.
lentelėtable
Nutekamųjų vandenų, paimtų iš Permės kiaulių komplekso (2007 metų duomenys) valymo įrenginių mikrobiologinio užterštumo lygis (vien. /ml) iki ir po valymoMicrobiological contamination level (units / ml) of effluent from Permian pig complex (2007 data) before and after treatment
Šiuo atveju kaip baigiamojo valymo priemonę 9 naudojo smėlio filtrą. Naudoti 25 antrą bloką ŠPB 11 nebuvo poreikio.In this case, a sand filter was used as the final cleaning agent 9. There was no need to use 25 second units in SBB 11.
Pagal naudingų neorganinių medžiagų ir mikroelementų kiekį kiaulių komplekso nutekamųjų vandenų vanduo, sunaikinus bakterinę florą ir fauną ir pakeitus organoleptines savybes po apdorojimo ir nukenksminimo, gali būti laikomas vertingomis skystomis trąšomis, kurias pilnai įsisavina augalai.According to the amount of useful inorganic substances and trace elements, pig water from the pig's complex, destroying bacterial flora and fauna and altering its organoleptic properties after treatment and decontamination, can be considered a valuable liquid fertilizer that is fully absorbed by plants.
Tokiu būdu, siūlomas nutekamųjų vandenų, turinčių organinių teršalų didelę koncentraciją, valymą apimantis technologijų ekologizavimo būdas, naudojant ląstelių fermentų aktyviųjų centrų pirmtakus, padeda didinti fiziologinį-biocheminį bakterijų aktyvumą, sumažina dumblo granulių susidarymo tikimybę ir padeda aktyviajam dumblui laisvai pasiskirstyti visame reaktoriaus tūryje pakibusiame būvyje. Tas savo ruožtu sutrumpina anaerobinių bakterijų, adaptuotų konkretiems nutekamiesiems vandenims, biocenozės formavimosi laiką beveik 3,1 karto, o taip pat sąlygoja gilesnį organinės medžiagos rūgimą padidinant biodujų išeigą. Iš kitos pusės, tolimesnis išeinančių iš anaerobinio reaktoriaus nutekamųjų vandenų valymas fizikinio poveikio metodais (elektroplazminių būdu) leidžia suardyti likusias organines medžiagas, efektyviai įvykdyti suspenduotų dalelių koaguliaciją ir flotaciją ir tuo pat metu sunaikinti nutekamųjų vandenų mikroflorą.Thus, a proposed process for ecological treatment of wastewater containing high concentrations of organic pollutants using precursors of cellular enzyme active centers helps to increase the physiological-biochemical activity of bacteria, reduces the likelihood of sludge pelletization and facilitates the free distribution of activated sludge throughout the reactor volume. . This in turn reduces the biocenosis formation time of anaerobic bacteria adapted to specific wastewater by almost 3.1 times, and also results in a deeper acidification of organic matter by increasing biogas yield. On the other hand, further treatment of effluent from the anaerobic reactor by physical action (electro-plasmic) allows the destruction of residual organic matter, efficiently coagulating and floting the suspended particles and, at the same time, destroying the microflora of the effluent.
Išvalymo laipsnis toks, kad atsiranda galimybė siūlomu būdu išvalytą vandenį panaudoti ne tik technologinėms reikmėms, bet ir žmogaus gyvenimo poreikių tenkinimui. Skaičiavimai parodė, kad biodujų konversija elektros energija leidžia aprūpinti tiek elektroplazminio valymo sistemos darbą tiek ir iki 70% pagrihdinės t gamybos poreikių.The degree of purification is such that it is possible to use the water purified by the proposed method not only for technological purposes but also for the satisfaction of human needs. Calculations have shown that the conversion of biogas into electricity enables both the operation of the electroplastic cleaning system and up to 70% of the production needs of the compressed air.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2008013A LT5612B (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof |
| PCT/IB2009/000275 WO2009101528A1 (en) | 2008-02-14 | 2009-02-11 | Method for ecologising food industry technologies and a system for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2008013A LT5612B (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2008013A LT2008013A (en) | 2009-08-25 |
| LT5612B true LT5612B (en) | 2009-11-25 |
Family
ID=40956695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2008013A LT5612B (en) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5612B (en) |
| WO (1) | WO2009101528A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2513691C2 (en) * | 2012-04-04 | 2014-04-20 | Владимир Викторович Голубев | Method of purification of fraction of manure runoff of agroindustrial complex enterprises, wastewater of housing and public utilities and water and wastewater treatment plants using methane fermentation |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4217C1 (en) * | 2012-01-23 | 2013-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Process for anaerobic production of biohydrogen from organic waste |
| US12351496B2 (en) * | 2021-06-11 | 2025-07-08 | The Governors Of The University Of Alberta | Microbial assisted phosphorous recovery under anaerobic condition |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992012933A1 (en) | 1991-01-21 | 1992-08-06 | Ishkov, Nikolai Vladimirovich | Method and device for electroplasma separation of fat and oil from sewage |
| SU1838415A3 (en) | 1991-11-12 | 1993-08-30 | Bcecoюзhый Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Гehetиkи И Ceлekции Пpomышлehhыx Mиkpoopгahизmob | Method of biogas producing |
| RU2061034C1 (en) | 1994-09-19 | 1996-05-27 | Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов | Method of methane fermentation process operating |
| LT4590B (en) | 1997-12-31 | 1999-12-27 | Piotr Zacharov | A method and a reactor for treating of waste water |
| WO2002026637A1 (en) | 2000-09-06 | 2002-04-04 | Aqua-Z, S.R.O. | Method for treating a stream of water and a corresponding device for implementing said method |
| LT4935B (en) | 2000-09-18 | 2002-07-25 | Aqua - Z, S.R.O. | Method and device for treatment of water |
| LT5082B (en) | 2002-02-01 | 2003-12-29 | Piotr ZACHAROV | Method and device for treating and purifying of water |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU94044925A (en) * | 1994-12-27 | 1996-04-27 | ТОО "Полипроф" | Device for treatment of water with electric discharges |
| RU2099294C1 (en) * | 1996-10-25 | 1997-12-20 | Скворцов Лев Серафимович | Method and apparatus for finely cleaning highly loaded waste waters |
| DE19804007A1 (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-05 | Nordenskjoeld Reinhart Von | Method and device for the biological treatment of an organically contaminated fluid with biogas generation |
| RU2305072C1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-08-27 | Николай Иванович Куликов | Process of biologically removing phosphorus from waste waters |
-
2008
- 2008-02-14 LT LT2008013A patent/LT5612B/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-11 WO PCT/IB2009/000275 patent/WO2009101528A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992012933A1 (en) | 1991-01-21 | 1992-08-06 | Ishkov, Nikolai Vladimirovich | Method and device for electroplasma separation of fat and oil from sewage |
| SU1838415A3 (en) | 1991-11-12 | 1993-08-30 | Bcecoюзhый Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Гehetиkи И Ceлekции Пpomышлehhыx Mиkpoopгahизmob | Method of biogas producing |
| RU2061034C1 (en) | 1994-09-19 | 1996-05-27 | Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов | Method of methane fermentation process operating |
| LT4590B (en) | 1997-12-31 | 1999-12-27 | Piotr Zacharov | A method and a reactor for treating of waste water |
| WO2002026637A1 (en) | 2000-09-06 | 2002-04-04 | Aqua-Z, S.R.O. | Method for treating a stream of water and a corresponding device for implementing said method |
| LT4935B (en) | 2000-09-18 | 2002-07-25 | Aqua - Z, S.R.O. | Method and device for treatment of water |
| LT5082B (en) | 2002-02-01 | 2003-12-29 | Piotr ZACHAROV | Method and device for treating and purifying of water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| POLIAKOV V.A.: "Biotechnologija pererabotki zernovogo cyrja b proizvodstve", pages: 92 - 166 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2513691C2 (en) * | 2012-04-04 | 2014-04-20 | Владимир Викторович Голубев | Method of purification of fraction of manure runoff of agroindustrial complex enterprises, wastewater of housing and public utilities and water and wastewater treatment plants using methane fermentation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2008013A (en) | 2009-08-25 |
| WO2009101528A4 (en) | 2009-10-15 |
| WO2009101528A1 (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2807881C (en) | Treatment of municipal wastewater with anaerobic digestion | |
| CN103771650B (en) | A kind for the treatment of process of coal gasification waste water | |
| CN107010788B (en) | Large-scale pig farm cultivation wastewater treatment system and method | |
| CN106927628A (en) | Light electrolysis-Fenton-EGSB-A/O-BCO-BAF-coagulating treatment pharmacy waste water technique | |
| KR101157532B1 (en) | Device and procedure for the anaerobic treatment of sewer and low strength wastewater | |
| JP4982789B2 (en) | Wastewater treatment method and apparatus by methane fermentation | |
| CN107986551B (en) | Method for treating leachate of garbage transfer station | |
| CN204918299U (en) | Biological laboratory effluent disposal system | |
| CN113998840A (en) | A method for fully quantified treatment of leachate from domestic waste landfills | |
| Periyasamy et al. | Wastewater to biogas recovery | |
| CN101224935A (en) | Method for treating landfill leachate | |
| CN114685014A (en) | Livestock and poultry breeding wastewater treatment circulating system | |
| Trzcinski | Advanced biological, physical, and chemical treatment of waste activated sludge | |
| JP6662424B2 (en) | Anaerobic digestion method and apparatus for sewage sludge | |
| CN102491597B (en) | Method for treating high-concentration nitrogenous organic wastewater | |
| WO2007139264A1 (en) | Apparatus and method for treatment of food waste | |
| AU2012292946A1 (en) | A water treatment system | |
| LT5612B (en) | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof | |
| CN108751581B (en) | Treatment process of biochemical effluent of landfill leachate | |
| KR100778543B1 (en) | Recycling Method of Organic Livestock Manure and Its Apparatus | |
| Guo et al. | Anaerobic membrane bioreactors—An introduction | |
| KR20070021335A (en) | Anaerobic-aerobic combined altitude treatment method for mixing leftover food and livestock wastewater. | |
| KR200417043Y1 (en) | Reduction device for activated sludge using high temperature aerobic digestion tank, middle temperature anaerobic digestion tank and electrolysis tank | |
| KR100599554B1 (en) | Reduction method of activated sludge using high temperature aerobic digestion tank, middle temperature anaerobic digestion tank and electrolysis tank and apparatus | |
| CN211445406U (en) | Landfill leachate treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20100214 |