Способ получения стабилизированного инокулята ила и его хранения

 

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, а именно к способам запуска установок биологической очистки с использованием препаратов-инициаторов на основе активного ила. Способ предусматривает сгущение активного ила преимущественно из вторичных отстойников рыбокомбината. Затем осуществляют обезвоживание путем вакуум-фильтрации до уровня активной влажности 0,820-0,850, а потом расфасовку и упаковку, которые производят одновременно под вакуумом в воздухонепроницаемый материал, например полимерную пленку, Изобретение позволяет получить качественно новый препарат-инициатор с уровнем активной влажности 0,820-0,850, которая позволяет сохранить окислительную способность биомассы в течение длительного хранения в вакуумной упаковке. Использование изобретения - препарата-инициатора процесса очистки на начальном этапе при введении стабилизированного инокулята ила в очистной модуль обеспечивает выход на расчетную окислительную мощность в течение 7-10 ч. 2 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, а более конкретно к способам запуска установок биологической очистки с использованием препаратов-инициаторов на основе активного ила.

Особенность процессов, происходящих при биологической очистке, заключается в том, что в них специальными искусственными приемами поддерживается такой заданный режим жизнеспособных микроорганизмов, который обрабатывает определенный объем загрязнений за минимально возможный промежуток времени.

Известен способ запуска судовых установок с применением в качестве инициатора процесса очистки-активного ила с других установок. Активный ил представляет собой зооглинные скопления сапрофильных гетеротропных бактерий. По внешнему виду это хлопья от светло-коричневого цвета до темного, влажность 99 - 99,7%. Активный ил не подлежит хранению, так как он загнивает и начинается анаэробный процесс с образованием метана.

Принцип действия установки биологической очистки сточных вод (УБО) основан на методе непрерывного воспроизводства микроорганизмов, жизнедеятельность которых проявляется в аэробных условиях. В процессе биологической очистки образуется активный ил, состав которого зависит от характера примесей сточных вод исходного посевного материала (В.И.Косовский, ЛИВТ, обзорная информация ЦБНТИ. Вып. 10, 1988 г. серия "Речной транспорт" - "Судовые биохимические установки для обработки сточных вод."; В.С.Мельник "Технология обработки сточных вод морских судов", М., 1986 г.) Недостатком способа является длительный период наращивания биомассы (10-20 дней) для выхода сооружений на заданную окислительную мощность.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому, принятым за прототип изобретения, является способ получения препарата сухих микроорганизмов для форсированного запуска установки биологической очистки сточных вод. (см. автореферат на соискание КТН О.В. Зеркалов "Гигиеническое обоснование использования препарата сухих микроорганизмов для очистки судовых сточных вод", Одесса, 1991 г.) Указанный способ предусматривает сгущение активного ила, преимущественно из вторичных отстойников биологической очистки сточных вод рыбокомбината, обезвоживание путем фильтрации, досушивание в потоке воздуха до 10 - 12% влажности. Препарат сухих микроорганизмов представляет собой твердую сухую массу темно-бурого цвета.

Недостатком прототипа является невозможность получения известным способом конечного продукта с необходимым уровнем сапрофитных бактерий, а также позволяющий осуществить ускоренный запуск УБО.

Изобретение направлено на получение препарата - инициатора для форсированного запуска судовых УБО в период рейса.

При этом решена задача создания способа получения эффективного препарата-инициатора процесса начального этапа биологической очистки сточных вод, позволяющего осуществить ускоренный, в течение 7 - 10 часов, запуск судовой УБО и вывод на режим расчетной окислительной мощности.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе получения стабилизированного инокулята ила и его хранения, предусматривающем сгущение активного ила, преимущественно из вторичных отстойников установок биологической очистки сточных вод рыбокомбината, обезвоживание, расфасовку и упаковку, в отличие от прототипа, обезвоживание осуществляют путем вакуум-фильтрации до уровня активной влажности 0,820 - 0,850, а расфасовку производят одновременно с упаковкой под вакуум в воздухонепроницаемый материал, например полимерную пленку.

Сущность предлагаемого способа заключается в сохранении необходимого уровня сапрофитных бактерий, обеспечивающих простой и ускоренный запуск судовых УБО в период рейса. Такой необходимый уровень жизнеспособной биомассы обеспечивают путем обезвоживания активного ила, преимущественно из вторичных отстойников установок биологической очистки сточных вод рыбокомбината путем вакуум-фильтрации до уровня активной влажности 0,820 - 0,850. Такой уровень активной влажности стабилизированного инокулята ила (коммерческое название "СТИНИЛ" обеспечивает минимальную метаболическую активность, тем самым устраняет риск микробной порчи, но сохраняет окислительную способность препарата (объем сапрофитных бактерий).

При пересушивании препарата до более низкой активной влажности снижается стабильность при хранении, сокращается уровень жизнеспособной биомассы и способность быстрой регидратации препарата. При сохранении излишнего уровня активной влажности возрастает окислительная способность, возросшее (число) количество не обеспечивается достаточным количеством кислорода и также снижается стабильность при хранении.

Жизнеспособность биомассы и ее дыхательная активность сохраняются длительное время благодаря упаковке конечного продукта в состоянии геля под вакуумом.

Полученный препарат хранили в течение четырех месяцев при комнатной и пониженной (5^oC) температурах в полимерных пакетах с расфасовкой по 1,5 кг под вакуумом, то есть без доступа воздуха и в атмосфере воздуха. Оценка окислительной способности с БПК₅ через месяц хранения показал 85 - 90% очистки сточных вод, что выше нормативов, предъявляемых к очистке сточных вод на судах. Стабилизированный препарат после 4-х месяцев хранения снижал уровень БПК до 78-80%.

Хранение в пакетах, упакованных под вакуумом в течение указанного срока, не приводило к внешним признакам порчи препарата, в то время как при хранении стабилизированного инокулята ила в атмосфере воздуха появлялся желтоватый налет и снижалась окислительная способность на 20% и более.

Температура хранения не играет существенной роли на сроках хранения до 1 месяца, а на длительных сроках (2 - 4) месяца хранения при комнатной температуре снижало окислительную способность стабилизированного инокулята по сравнению с хранением при 5^oC на 5 - 10%.

Пример 1. Предлагаемый способ осуществляли на вакуум-фильтровальной установке, которая применялась на сооружениях биологической очистки рыбокомбината.

Для получения стабилизированного инокулята ила брали активный ил из вторичных отстойников рыбокомбината с концентрацией биомассы 3 - 7 г/л по сухому веществу, его сгущали и проводили вакуум-фильтрацию через вакуум-фильтрующие ячейки, уровень разрежения, необходимый для фильтрации или через хлопчатобумажную ткань 0,4 - 0,6 кгс/см². Фильтровали до уровня активной влажности - 0,790, измеряли наличие сапрофитных бактерий - 5 · 10⁶. Уровень активной влажности измеряли на высокоэффективном определителе активной влажности "Сибура - 360", а наличие бактерий - индикаторным способом.

Полученный стабилизированный инокулят ила испытывали на лабораторной установке биологической очистки. При введении препарата-инициатора в аэротенк установки биологической очистки сточных вод был обеспечен простой и ускоренный запуск и выход на расчетную окислительную мощность за 7 часов. Степень очистки по БПК - 80%. После четырех месяцев хранения окислительная способность уменьшилась и уровень очистки снизился до 74%.

Пример 2. Предлагаемый способ осуществляли на той же самой вакуум-фильтровальной установке, при тех же самых условиях до уровня активной влажности - 0,840, наличие сапрофитных бактерий - 2 · 10⁸ КОЕ/г сух. ила. При введении стабилизированного инокулята ила в аэротенк установки был обеспечен ускоренный запуск установки биологической очистки сточных вод и выход ее на расчетную окислительную мощность за 7 часов. Получили степень очистки по БПК - 90%. После четырех месяцев хранения препарата под вакуумной упаковкой окислительная способность снизилась до 83%.

Пример 3. Предлагаемый способ осуществляли на той же самой установке и при тех же самых условиях, что и в примерах 1 и 2, до уровня активной влажности 0,940, количество сапрофитных бактерий 3 · 10⁹ КОЕ/г сух. ила. При введении стабилизированного инокуля ила в аэротенк УБО был обеспечен простой и ускоренный запуск установки биологической очистки воды и выход ее на расчетную окислительную мощность за 7 часов, получили степень очистки по БПК₅ - 89%.

После четырех месяцев хранения окислительная способность снизилась до 41%.

Анализ результатов показывает, что стабилизированный инокулят ила, полученный путем вакуум-фильтрации до уровня активной влажности 0,820 - 0,850, обладает отличной окислительной способностью и позволяет за 7 часов обеспечить расчетный режим окислительной мощности установки биологической очистки сточных вод. Свойства препарата (простая и быстрая регидратация и высокая окислительная способность) сохраняются в течение длительного хранения.

Формула изобретения

1. Способ получения стабилизированного инокулята ила и его хранения, предусматривающий сгущение активного ила преимущественно из вторичных отстойников установок биологической очистки сточных вод рыбокомбината, обезвоживание, расфасовку и упаковку, отличающийся тем, что обезвоживание осуществляют путем вакуум-фильтрации до уровня активной влажности 0,820 - 0,850, а расфасовку производят одновременно с упаковкой под вакуумом в воздухонепроницаемый материал, например полимерную пленку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вакуум-фильтрацию ведут при разрежении 0,4 - 0,6 кгс/см², например, через хлопчатобумажную ткань.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что уровень активной влажности определяют при помощи специально-предусмотренного прибора, например высокоэффективного определителя активной влажности.