Способ биологической очистки водных растворов от хрома

 

.СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДНЬК -РАСТВОРОВ ОТ ХРОМА сорбцией мицелий грибов Aspergillus с последующим выделением хрома, отличающий.с я тем, что, с целью повьшения степени очистки, последнкно осуществляют спорами мицелиальных грибов-Aspergillus fla--. vus в процессе их роста с последующим вьщелением хрома, осуществляемым путем фильтраций мицелия грибов , сушки при 50-70 0 до постоянного веса, озоления мицелия при 500-700°С в течение 2-3 ч, сплавления минерального остатка с двууглекислым натрием, растворения в (Л минеральной кислоте и определения с концентрации вьщеленного хрома.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) () 1) (5()4 С 02 F 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3406723/23-26 (22) 16.03.82 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) Л.П. Сидоренко, 3.3. Коваль, В.Г. Кутас и Ю.А. Омельченко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия

Великой Октябрьской социалистичес-. кой революции (53) 66.067(088.8) (56) 1. Авакян З.А., Каравайко Г.И. и др. Роль микроскопических грибов в процессах выветривания пород и минералов перматитового месторождения. / Микробиология, 1981, 50, У 1, с. 156-162.

2. Заявка Франции У 2475523, кл. С 02 F 3/34, 1981. (54) (57) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ХРОМА сорбцией мицелий грибов AspergiIIus с последующим выделением хрома, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, последнюю осуществляют спорами мицелиальных грибов AspergiIIus fIa";

vus в процессе их роста с последую- щим выделением хрома, осуществляемым путем фильтрации мицелия грибов, сушки при 50-70 С до постоянного веса, озоления мицелия при

500-700 С в течение 2-3 ч, сплавления минерального остатка с двууглекислым натрием, растворения в минеральной кислоте и определения концентрации выделенного хрома.

71438 2

150 мл и стерилиэуют при 0,5 атм, рН среды 5,5-6,5. После стерилизации в колбы или матрасы добавляют

Cr в концентрации 1 г/л в виде + азотнокислой соли хрома Cr(NÎ,), .

В приготовленную с хромом среду вносят 20 мл суспензии спор грибов, смываемую основной жидкостью, стерильной средой из культуры на сусловом агаре. ° Посевной материал вы. ращивают в течение десяти дней при

25-28 С в термостате. Густота по6 сева 5 10 спор/мл средь .

Поверхностно грибы выращивают в о матрасах при 25-28 С в термостате.

Глубинно выращивают в колбах Эрленмейера на качалках при встряхивании

120 об/мин при 25-28 С.

Определение количества сорбированного хрома проводят на 5, 10 и 15 сутки культивирования. Иицелий грибов отфильтровывают от культуральной жидкости, высушивают при

50-70 С до постоянного веса. Навеску сухого мицелия помещают в плати40 но вый тиг ель и пр ов одя т оз ол ение при 500-600-700 С в течение 2-3 ч.

Для перевода хрома в раствор его сплавляют с двууглекислым натрием о в количестве 1: 1 при 700 С в услови45 ях сплавления Cr частично окисляют + в Cr кислородом воздуха. Затем сплав растворяют в концентрированной серной кислоте и разбавляют водой до определенного объема. Кон50 центрацию хрома определяют известным способом.

Целью изобретения является повышение степени очистки. 1

1 11

Изобретение относится к очистке сточных вод, а именно к биологической очистке сточных вод от хрома.

Известен способ биологической очистки водных растворов от металлов путем использования микроскопических грибов при их росте на среде, состоящей из минеральных солей и сахарозы,с добавлением сподумена и вмещающих пород (1 j.

Недостатком способа является низкая степейь извлечения хрома из водных растворов.

Наиболеа близким по технической сущности и достигаемому результату является способ биологической очистки сточных вод от хрома путем сорбции мицелием грибов AspergiI Ius с последующим вьделением хрома. Грибы, содержащие металлы, отделяют от водной среды и обезвоженная биомасса сушится и озоляется.

По известному способу грибы культивируют в среде с соевой мукой на качалках в течение 6 дней, далее культуры подогревают до 100 С, затем о охлаждают и центрифугируют при

6000 об/мин в течение 10 мин, затем отделяют супернатантную жидкость, клетки убитых грибов (убивают тер.мическим путем при 85-150 С или кислотной обработкой) вводят в контакт со сточной жидкостью, содержащей ионы металлов, в течение времени, достаточного для перевода металла из растворимой фазы в нерастворимую (2).

Недостатком известного способа является низкая степень очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу биоло гической очистки водных растворов от хрома сорбцией мицелием грибов

AspergiIIus с последующим вьделением хрома, очистку осуществляют спора ми мицелиальных грибов Aspergillus

fIavus в процессе их роста с последующим вьделением хрома, осуществляемым путем фильтрации мицелия грио бов, сушки при 50-70 С до постоянного веса, озоления мицелия при .500-700 С в течение 2-3 ч, сплавления минерального остатка с двууглекислым натрием, растворения г минеральной кислоте и определения концентрации вьделенного хрома.

Способ осуществляют следующим образом — мицелий грибов Aspergillus

fIavus выращивают поверхностным и глубинным способами на минеральной питательной среде, например Чапека, следующего состава: NaN0, 2 г, r; 1 804 7Н>0 0»,5 г

КС1 0,5 r„Fez(SO+) 7Н О 10 мг, сахароза 20 г и дистиллированная вода — 1 л.. Эту среду разливают в матрасы или колбы Эрленмейера в зависимости от способа культивации (глубинного или поверхностного) по

При продолжительности культивирования грибов менее 5 сут извлечение хрома из сточной воды незначительно, при культивировании более

15 сут количество извлекаемого хрома уменьшается из-за истощения з 11 сорбционной емкости и изменения в процессе метаболизма грибов. Высу- . шивание при температуре ниже 50 С приводит к увеличению продолжительности сушки, а температура )70 С отрицательно влияет на структуру грибной клетки. Озоление при температуре (500 С увеличивает проо должительность процесса, при ) 700 С может приводить к образованию летучих соединений хрома, что нежелательно. Оптимальная продолжительность озоления при 500-700 С составляет

2-3 ч.

Пример 1. В колбу Эрлеймейера на 250 мл вносят 50 мл сточной воды с концентрацией хрома 1,9 г/л, смешанной с питательной средой Чапека в соотношении 1:2. Производят засев спорами AspergiIIus fIavus и культивируют поверхностным способом в течение 10 сут при 25-28 С, Густота засева 9 10 пор на 1 мл раствора. Мицелий отфильтровывают от сточной воды, высушивают при о

60 С до постоянного веса. Навеску мицелия озоляют при 700 С в течение 2 ч, сплавляют минеральный остаТок с двууглекислым натрием, растворяют в минеральной кислоте., Титрованием определяют количество извлеченного из сточной воды хрома.

Исходная сточная При разбавле- После процес вода нии средой са очистки

Показатели

Зеленый

Зеленый

Темно-зеленый

f:50

1: 400

1: 1000 рН

1648

1662

3704

Взвешенные вещества

Сухой остаток

42765

43630

141810

24432

25830

89162

2,04

Хром, г/л

2,5

7,5

27602

11675

12035

Окисляемость, мг;л

67,2

30,8

190

Азот аммонийный, мг-л

5325

Хлориды, мг/л

11950

5220

3688

3866

8959

Сульфаты, мг/л

Цвет (степень разбавления)

Запах в баллах/порог до прокаливания, мг/л после прокаливания, мг/л

71438 4

Степень извлечения хрома из сточнои воды 1007..

Пример 2. В колбу Эрленмейера на 0,5 мл вносят 50 мл сточной воды с концентрацией хрома

7,5 г/л, смешанный с питательной средой Чапека в отношении 1:3. Производят засев спорами AspergiIIus

fIavus и культивируют глубинным

1О способом при встряхивании 1 0-, 140 об/мин в течение 5 сут при 2528 С. Густота посева 7 .10 спор на 1 мл раствора. Мицелий отфильтровывают от сточных вод. Данные представлены в таблице.

Степень очистки от хрома 72,8 .

При очистке известным способом остаточное содержание хрома 7,14 г/л.

Пример 3. Условия те же, 2р что в предыдущем примере. Исходная концентрация хрома в сточной воде

Cr 11,4 г/л и Cr 0,39 г/л. После очистки концентрации Cr 3,8 г/л, 6+

Cr — следы.

Способ может быть применен, помимо очисткМ сточных вод от хрома, при разработке и исследовании хромсодержащих антикоррозионных покрытий, при поиске новых хромсодержащих биоцидов, при производстве красителей, для охраны труда и охраны окружающей среды.