Установка биоутилизации стоков

 

Изобретение предназначено для биоутилизации фекально-бытовых стоков и сельхозстоков и может быть применено на золотоизвлекающих предприятиях для добычи золота. Биоутилизацию стоков выполняют для обеспечения жизнедеятельности аэробов физико-активными компонентами (ферментами, витаминами, микроэлементами, нуклеиновыми кислотами и т.д.), необходимыми для биологического выщелачивания золота. Для специализации аэробов к условиям биовыщелачивания выполняют обработку ультрафиолетовым излучением в камере мутаногенеза со светопроницаемыми стенками. Золотоизвлечение осуществляют в штабеле, орошаемом субстратом со взвешенными в нем аэробами-мутантами, а для обеспечения аэробов кислородом осуществляют продувку штабеля воздухом через аэрационные каналы, причем штабель выполнен с теплоизоляцией из прошитых мат из минеральной ваты и слоем полимерной пены на основе карбамидной смолы, при толщине порядка 3-50 мм в зависимости от климатического района биовыщелачивания, которое происходит при стабильной температуре порядка 36^oС, при колебаниях температуры, не превышающих одного градуса в сутки. Для термостатирования процесса биовыщелачивания орошающий раствор рециркулируют через тепловой насос, осуществляющий нагрев орошающей среды при перекачке. Отказ от цианирования снижает капитальные, эксплуатационные затраты, оздоравливает экологическую обстановку вокруг золотоизвлекающих предприятий и позволяет осуществлять добычу золота из бедных золотосодержащих месторождений, отвалов предыдущих разработок, позволяет осуществлять круглогодичную добычу в районах с низкими температурами воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к технике биоутилизации фекально-бытовых /ФБС/ и сельхозстоков и может быть использовано на золотоизвлекающих предприятиях при биологической добыче золота.

Известна установка биоутилизации стоков /УБУС/, включающая сборник ФБС и СХС, сообщенный с метантенком из камер: кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, сообщенного по бражке с аэротенком, центробежным микрофильтром /ЦМФ/, динамическим дезинтегратором /ДД/ /патент РФ N 2097332, кл. C 02 F 1/18, 1994/, недостатком которого является низкая экономическая возможность очистки ФБС и СХС.

Цель изобретения - повышение экономических возможностей очистки ФБС и СХС на золотоизвлекающих предприятиях.

Указанная цель достигается тем, что установка снабжена камерой мутаногенеза в виде корпуса со светопроницаемыми стенками, размещенными с внешней стороны стенок источниками ультрафиолетового излучения, размещенным в верхней части корпуса распылителем субстрата со взвешенными в нем аэробами, а на выходе корпус мутаногенеза сообщен с распылителем штабеля золотосодержащей породы, выполненным с теплоизоляцией, аэрационными каналами нагнетателя воздуха и тепловым насосом рециркуляции орошаемой среды, а на выходе последовательно установлены ЦМФ и ДД, который по дезинтеграту сообщен с камерой электролитической обработки с катодом из стальной стружки.

Достижение цели изобретения приведено в описании работы установки, показанной на чертеже в общем виде схематически.

УБУС включает сборник 1 ФБС и СХС, сообщенный с метантенком 2 из камер: 3 - кислого, 4 - нейтрального, 5 - щелочного и 6 - метанового брожения, причем сборник 1 и камеры 3 - 6 снабжены диспергаторами 7, а камера 6 метанового брожения по бражке сообщена последовательно с аэротенком 8, ЦМФ 9 и ДД 10. УБУС снабжена камерой 11 мутаногенеза в виде корпуса 12 со светопроницаемыми стенками, размещенных с внешней стороны стенок корпуса 12 источников ультрафиолетового излучения, например, в виде ламп 13, размещенного в верхней части корпуса 12 распылителя 14 для взвешенных в субстрате аэробов, а на выходе камера 11 мутаногенеза сообщена с распылителем 15 штабеля 16 золотосодержащей породы, выполненного с теплоизоляцией 17, аэрационными каналами 18 нагнетателя 19 воздуха и тепловым насосом 20 рециркуляции орошаемой среды, а на выходе штабеля 16 последовательно установлены ЦМФ 21, ДД 22 и камера 23 электролитической обработки с катодом 24 из стальной стружки, а камера 6 метантенка 2 сообщена со сборником 25 метана и сборником 26 шлама, являющегося биоудобрением.

УБУС работает следующим образом.

ФБС и СХС поступают в сборник 1, в котором отделяют минеральные взвеси, а органические измельчают, корректируют по составу, чтобы соотношение углерод : азот : фосфор составляло 100 : 5 : 1. Субстрат последовательно сбраживают кислотогенами, ацетогенами, ацетогидрогенами, метаногенами при температуре 36^oC с термостатированием, чтобы колебания температуры не превышали одного градуса в сутки, причем термостатирование осуществляют работой диспергаторов 7. На бражке из камеры 6 метантенка 2 в аэротенке 8 наращивают биомассу аэробов. Субстрат со взвешенными в ней аэробами обрабатывают в камере 11 мутаногенеза в распыленном состоянии из распылителя 14 воздействием ультрафиолетового излучения из ламп 13 через светопроницаемую стенку корпуса 12 с мутацией аэробов для золотоизвлекающих функций, например, штамма Bac. Mesentericus niger. Часть бактерий отделяют ЦМФ 9 и подвергают дезинтеграции в ДД 10 с разрушением оболочек и освобождением физиологически активных компонентов клеток /ферментов, микроэлементов, витаминов, нуклеиновых кислот и т. д./. Смесь из неповрежденных клеток аэробов и дезинтеграта направляют в распылитель 15 штабеля 16 для его орошения. Штабель 16 продувают воздухом через аэрационные каналы 18 нагнетателем 19. Наиболее благоприятная температура для жизнедеятельности золотоизвлекающих микроорганизмов 36^oC, для термостатирования осуществляют многократную прокачку орошающей жидкости тепловым насосом 20. При достижении концентрации 60-70 мг/л орошающую жидкость направляют в ЦМФ 31 для отделения золотоизвлекающей микрофлоры, которую подвергают дезинтеграции в ДД 22 и обрабатывают в электролитической камере 23 с осаждением золота на катоде 24, выполненном в виде "катушки" из стальной стружки, которую направляют на термическое извлечение золота.

Биологическое выщелачивание по капитальным затратам на 20-25% и по эксплуатационным на 35-40% ниже цианирования.

Запасы золотосодержащих руд с концентрацией золота: Австралия - 526,8 млн. т; 0,59 г/т; 311 т золота; Канада - 541,8 млн.т; 0,65 г/т; 353 т; ЮАР - 1000 млн.т; 0,5 г/т; 500 т; США - 420,9 млн.т; 0,58 г/т; 243 т.

На строящихся и проектируемых предприятиях: Австралия - 1772,2 млн.т; 0,69 г/т; 1231 т; Канада - 3106,7 млн.т; 0,49 г/т; 1528 т; ЮАР - 1239 млн.т; 0,26 г/т; 328 т; США - 793 млн.т; 0,77 г/т; 613 т.

при стоимости 1 т золота 3,2 млн. долларов.

Формула изобретения

Установка биоутилизации стоков, включающая сборник фекально-бытовых и сельхозстоков, сообщенный с метантенком из камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, сообщенного по бражке с аэротенком, центробежным микрофильтром, динамическим дезинтегратором, отличающаяся тем, что она снабжена камерой мутаногенеза в виде корпуса со светопроницаемыми стенками, размещенными с внешней стороны стенок источниками ультрафиолетового излучения, размещенным в верхней части корпуса распылителем субстрата, со взвешенными в нем аэробами, а на выходе корпус мутаногенеза сообщен с распылителем штабеля золотосодержащей породы, выполненным с теплоизоляцией, аэрационными каналами нагнетателя воздуха и тепловым насосом рециркуляции орошаемой среды, а на выходе последовательно установлены центробежный микрофильтр, динамический дезинтегратор, который по дезинтеграту сообщен с камерой электролитической обработки с катодом из стальной стружки.

РИСУНКИ

Рисунок 1