CZ280509B6 - Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů - Google Patents

Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů Download PDF

Info

Publication number
CZ280509B6
CZ280509B6 CZ94772A CZ77294A CZ280509B6 CZ 280509 B6 CZ280509 B6 CZ 280509B6 CZ 94772 A CZ94772 A CZ 94772A CZ 77294 A CZ77294 A CZ 77294A CZ 280509 B6 CZ280509 B6 CZ 280509B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
microorganisms
mixture
cutting
oils
spent
Prior art date
Application number
CZ94772A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ77294A3 (en
Inventor
Miroslav Doc. Ing. Csc. Marek
Michal Ing. Csc. Voldřich
Jan Pacák
Pavel Vacl
Original Assignee
Vysoká Škola Chemicko-Technologická
Multa-Pavel Vacl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoká Škola Chemicko-Technologická, Multa-Pavel Vacl filed Critical Vysoká Škola Chemicko-Technologická
Priority to CZ94772A priority Critical patent/CZ280509B6/cs
Publication of CZ77294A3 publication Critical patent/CZ77294A3/cs
Publication of CZ280509B6 publication Critical patent/CZ280509B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že se upotřebené řezné hydraulické kapaliny a oleje popřípadě po naředění vodou a popřípadě po přídavku živin, zejména dusíku a fosforu uvedou do kontaktu s nakultivovanou suspenzí mikroorganismů, přičemž množství inokula je 0,8 až 2 % hmotn. Před kultivací lze emulze upotřebené řezné nebo hydraulické kapaliny nebo emulzi upotřebeného oleje rozrazit působením chemických činidel nebi fyzikálně chemickým postupem, přičemž se vytvořená nepolární vrstvaoddělí a ke zbylému podílu řezných a hydraulických kapalin nebo olejů, obsažených ve vodném podílu, se přidá nakultivovaná suspenze mikroorganismů a případné živiny a směs se provzdušňuje a míchá. ŕ

Description

Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů
Oblast techniky
Chod prosperující společnosti je bezprostředně spojen se značnou spotřebou ropy, respektive ropných produktů. Nemalý podíl na této spotřebě mají různé typy olejů a řezných kapalin používaných jako mazná a chladicí média při obrábění nebo jiném zpracování kovů (i jiných materiálů) ve strojírenských nebo jiných provozech. Upotřebené řezné kapaliny a oleje přitom představují vážné polutanty životního prostředí, k jejichž likvidaci se v převážné většině používá ekonomicky náročné a ne zcela bezodpadové spalování.
Dosavadní stav techniky
Z důvodu úspory nákladů na samotná média i jejich likvidaci jsou u některých provozů vybudovány regenerační stanice, kde se provádí chemické rozrážení emulzí a následné oddělování olejových frakcí různými typy gravitačních nebo rotačních odlučovačů. Nedostatkem těchto postupů je nedokonalost oddělení ropné, respektive olejové frakce, kdy ve vodném podílu zůstává nežádoucí nezanedbatelný podíl ropných uhlovodíků. Dočištění vodných podílů od těchto látek pomocí dosud používaných fyzikálních a fyzikálně chemických postupů je jednak ekonomicky značně náročné, ale především nedokonalé, takže zbytky ropných látek jsou vypouštěny do vodoteče kde značným způsobem znečišťují životní prostředí. V mnoha případech se ropné látky obsažené ve vodném podílu usazují společně s mechanickými nečistotami v různých typech lapolů, kde vytvářejí sedimenty se značným obsahem těchto polutantů. Likvidace vytvářených kalů je vážným technickým i ekonomickým problémem řady nejenom výrobních organizací.
Ropné látky znehodnocují půdu a podzemní vodu tak, že se stává pro člověka nepoživatelnou. Zasáhnou-li tyto polutanty vodní zdroj, jsou ekonomické a společenské důsledky obrovské. Rozklad ropných látek přirozenou cestou je dlouhodobou záležitostí, literatura uvádí až 200 let do úplného rozkladu. Pro asanaci ropného znečištění je tedy třeba aktivního přispění člověka.
Z těchto důvodů je v poslední době věnována značná pozornost možnostem odstraňování ropných uhlovodíků pomocí mikroorganismů. Výskyt mikroflory degradující alkany v přírodě se předpokládá všude tam, kde se vyskytují uhlovodíky - při nalezištích ropy a zemního plynu a tam, kde se ropa zpracovává, skladuje nebo dopravuje.
Schopnost mikroorganismů růst na alkánech nepřipadá nějaké úzké skupině mikroorganismů a různé reprezentativní typy můžeme nalézt jak mezi prokaryonty tak i mezi eukaryonty. Byly popsány také řasy využívající n-alkány, například Prototheca zopfii. U bakterií do této skupiny patří Gram-negativní aerobní tyčinky a koky, Gram-negativní fakultativně anaerobní tyčinky, Gram-pozitivní koky a sporotvorné tyčinky, coryneformní bakterie, actinomycety a dokonce fototrofy. Každý rok jsou publikovány nové kmeny mikroorganismů degradující alkány, z těchto důvodů také není
-1CZ 280509 B6 vytvořen úplný seznam těchto mikroorganismů. Nejčastěji je však věnována pozornost rodům Brevibacte řitím, Mycobacterium, Nocardia, Acinetobacter, Pseudomonas a Arthrobacter. Bylo zjištěno, že n-alkány je schopna utilizovat i řada druhů kvasinek z rodu Debaryomyces, Pichia, Schwanniomyces, Sporobolomyces, Candida, Rhodotorula, Torulopsis, Trichosporon, Endomyces, Lodderomyces, Leucosporidium, Saccharomycopsis, Wingea, Rhodosporidium, Selenotila, Sporidiobolus a Metchnikowia. (Pro využití v praxi je však výhodnější použití bakterií.)
EP 0 104 648 A2 řeší způsob čištění slané vody znečištěné organickými látkami. Používá k tomu mikroby z rodů Escherichia, Próteus, Alclegenis, Vibro, Aerobacter, Chromobacterium, Neissina, Pseudomonas, Spirillum a Bacillus.
EP 0202626 chrání zařízení určené k biologickému čištění odpadních vod organickými látkami. Zařízení sestává ze dvou na sebe navazujících reaktorů a usazovacích nádrží s recyklací nakultivované biomasy. Po biologickém čištění následuje chemické a mechanické čištění.
US 5232596 vylepšuje bioremediační proces čištění zeminy kontaminované organickými látkami (ropné produkty, herbicidy) směsí mikroorganismů, zejména Pseudomonas a Acinetobacter, v systému duálního sériového zapojení bioreaktorů a množení mikroorganizmů ve formě flokulantní suspenze.
Při aplikacích mikroorganismů k bioremediačním účelům hraje velmi důležitou roli vytvoření podmínek vhodných pro růst mikroorganismů. Vedle potřebné teploty a vlhkosti se jedná o dostatek dusíkatých a fosforečných živin a především o vytváření potřebného redox potenciálu, tj. o zabezpečení dostatečného přístupu kyslíku. Při odstraňování polutantů velmi málo rozpustných ve vodě hraje důležitou roli i možnost přístupu aplikovaných mikroorganismů k těmto kontaminantům.
Nicméně dosud byl problém likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin řešen pouze použitím mechanických a chemických postupů, při nichž se malé procento těchto nepolárních látek dostávalo do životního prostředí, kde se časem hromadí .
Řezné a hydraulické kapaliny představují zcela emulgované převážně minerální oleje, v případě řezných kapalin s obsahem kolem 5 % hmot., v případě hydraulických kapalin i s vyšším obsahem převážně anorganických olejů. Tyto emulze představují kvalitativně jinou formu výskytu ropných látek než je tomu v případě znečištěných vod. Tyto emulze obsahují povrchově aktivní emulgační látky v takových koncentracích, které by mohly inhibovat růst mikroorganismů.
Podstata vynálezu
K řešeni těchto problémů přispívá způsob likvidace upotřebených řezných kapalin a olejů podle vynálezu spočívající v tom, že se k upotřebené řezné nebo hydraulické kapalině nebo oleji přidá nakultivovaná suspenze mikroorganismů, připravená 24 až 48 h kul-2CZ 280509 B6 tivací z 1 až 10 % hmot, inokula získaného kultivací vybraných kmenů mikroorganizmů z rodů Accinetobacter a Klebsiella, na nepolárních extrahovatelných látkách obsažených v upotřebených řezných kapalinách, a směs se provzdušňuje a míchá.
Vytvořená směs se provzdušňuje takovým způsobem, aby byl optimalizován oxidoredukční potenciál. Tím dochází současně k míchání směsi. V případě potřeby se řezná kapalina nebo olej určené k likvidaci smísí s vodou v poměru 2 : 1 až 1 : 9a ke směsi se přidají živiny - zdroj dusíku a fosforu - s výhodou ve formě průmyslových hnojiv jako je technický fosforečnan amonný nebo kombinace superfosfátu s amonným ledkem v koncentracích, aby obsah dusíku ve směsi činil 0,03 až 0,2 g/1 a koncentrace fosforečnanových iontů byla 0,05 až 2 g/1.
Alternativním způsobem se z likvidované řezné kapaliny nebo oleje předem oddělí (po naředění vodou nebo po rozražení emulze chemickými nebo jinými prostředky) hydrofobní část pomocí gravitačních nebo rotačních odlučovačů a neoddělený podíl rozpuštěných nebo emulgovaných ropných látek se odstraní z vodného podílu pomocí mikroorganismů utilizujících ropné uhlovodíky. Tento postup umožňuje regeneraci určitého podílu ropných uhlovodíků a kompletní bioremediaci zbývajících složek obsažených ve vodném podílu tak, aby nedocházelo ke znečišťování životního prostředí.
Uplatnění způsobu likvidace řezných kapalin a olejů podle vynálezu odstraňuje problém kontaminace zemin a vodních toků ropnými uhlovodíky, ke kterému v současné době dochází u většiny strojírenských závodů nebo provozů, kde se manipuluje s uvedenými médii. Současně je řešen problém likvidace kontaminovaných kalů ze sedimentačních jímek, protože odtékající voda je vyčištěna do takového stupně, že ke kumulaci ropných kontaminantů (za bioasanační jednotkou) již nedochází. Hlavní výhodou likvidace řezných kapalin a olejů podle vynálezu je kompletní odstranění znečišťujících látek (metabolickými drahami použitých mikroorganismů až na vodu a oxid uhličitý) na rozdíl od klasických fyzikálně chemických postupů, kdy jsou kontaminanty pouze zachyceny a potom musí být teprve likvidovány například vysokoteplotním spalováním.
Vynález je dokumentován příklady použití, aniž by se jimi omezoval.
Příklad 1
V otevřeném bioreaktoru se k jednomu hmotnostnímu dílu upotřebené řezné kapaliny přidá 9 hmotnostních dílů vody, superfosfát v konečné koncentraci 4 g/1 a ledek amonný v konečné koncentraci 2 g/1. Bioreaktor se zaočkuje 1,5 hmot. % inokula, které se připraví kultivací směsné kultury mikroorganismů rodu Acinetobacter a Klebsiella na nepolárních látkách extrahovatelných z upotřebených řezných kapalin a obsah bioreaktoru se provzdušňuje a promíchává stlačeným vzduchem, čímž se dodává potřebné množství kyslíku pro růst mikroorganismů. Průběh biodegradace se kontroluje periodickým odběrem vzorků a stanovením koncentrace ropných uhlovodíků, přičemž celý proces je ukončen po dosažení stanoveného limitu.
-3CZ 280509 B6
Příklad 2
Ke dvěma hmotnostním dílům upotřebené hydraulické kapaliny se přidá jeden hmotnostní díl vody a směs se za míchání okyselí přídavkem zředěné kyseliny fosforečné na pH směsi 1 až 1,8. Po dalším 10 až 30 minutovém míchání se směs nechá stát a oddělená olejová vrstva se z hladiny odtáhne rotačním oddělovačem. Zbylý vodný podíl se zneutralizuje přídavkem hydroxidu amonného na pH 6 až 7, ke směsi se přidá 1 % inokula mikroorganismů připravených podle příkladu 1, utilizujících ropné uhlovodíky, a obsah se provzdušňuje stlačeným vzduchem dokud není dosaženo požadovaného limitu na obsah ropných uhlovodíků.
Příklad 3
K jednomu hmotnostnímu dílu upotřebené řezné kapaliny se přidává 5 dílů vody a po důkladném promíchání se vytvořená směs odvádí přes gravitační odlučovač, kde dochází k oddělování vytvořené hydrofobní vrstvy oleje, do průtočného bioreaktoru, ve kterém jsou na nylonových sítích imobilizovány mikroorganismy nakultivované podle přikladu 1. Obsah bioreaktoru je provzdušňován rozvodem stlačeného vzduchu perforovanými trubkami na dně reaktoru. K přitékajícímu vodnému podílu obsahujícímu zbytek emulgovaných ropných uhlovodíků se přidává technický fosforečnan amonný v konečné koncentraci 4 g/1, přičemž průtok média je regulován tak, aby na výstupu z bioreaktoru bylo dosahováno požadovaného stupně vyčištění, tj. koncentrace ropných uhlovodíků pod stanoveným limitem.
Příklad 4
K jednomu hmotnostnímu dílu vodné emulze upotřebeného oleje se přidá jeden díl vody a směs se za míchání okyselí kyselinou sírovou na pH 1 až 1,5. Po řádném promíchání a následném stání se vytvořená vrstva oleje oddělí rotačním diskovým odlučovačem a zbylý vodný podíl se zneutralizuje zředěným hydroxidem sodným na pH 6 až 6,8. Potom se ke směsi přidá technický fosforečnan amonný v konečné koncentraci 3,5 g/1 a 1 hmot. % inokula mikroorganismů, nakultivovaných podle příkladu 1. Obsah reaktoru se provzdušňuje stlačeným vzduchem dokud není dosaženo požadovaného limitu na obsah ropných uhlovodíků.
Průmyslová využitelnost
Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů pomocí mikroorganismů podle vynálezu je využitelný ve strojírenském průmyslu.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů na bázi minerálních nepolárních látek převážně ropného původu pomocí mikroorganismů utilizujících nepolární extrahovatelné látky, vyznačující se tím, že se k upotřebené řezné nebo hydraulické kapalině nebo oleji přidá nakultivovaná suspenze mikroorganismů, připravená 24 až 48 h kultivací z 1 až 10 % hmot, inokula získaného kultivací vybraných kmenů mikroorganizmu z rodů Accinetobacter a Klebsiella, na nepolárních extrahovatelných látkách obsažených v upotřebených řezných kapalinách, a směs se provzdušňuje a míchá.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se upotřebené řezné a hydraulické kapaliny a oleje před přidáním nakultivované suspenze mikroorganismů naředí vodou.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že se ke směsi přidají živiny, zejména dusík ve formě dusičnanových nebo amonných iontů v množství 0,03 až 0,2 g dusíku/1 směsi a fosfor v množství 0,05 až 2 g fosforečnanových iontů/1 směsi.
  4. 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se emulze upotřebené řezné nebo hydraulické kapaliny nebo upotřebeného emulgovaného oleje před přidáním nakultivované suspenze mikroorganismů rozrazí pomocí chemických činidel na bázi kyselin nebo alkálií nebo fyzikálně chemickým postupem, který spočívá v termickém záhřevu nebo přídavku flokulantů, vytvořená nepolární vrstva se oddělí a ke zbylému podílu řezných a hydraulických kapalin nebo olejů, obsažených ve vodném podílu, se přidá nakultivovaná suspenze mikroorganismů a popřípadě živiny a směs se provzdušňuje a míchá.
CZ94772A 1994-03-31 1994-03-31 Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů CZ280509B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ94772A CZ280509B6 (cs) 1994-03-31 1994-03-31 Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ94772A CZ280509B6 (cs) 1994-03-31 1994-03-31 Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ77294A3 CZ77294A3 (en) 1995-10-18
CZ280509B6 true CZ280509B6 (cs) 1996-02-14

Family

ID=5462231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94772A CZ280509B6 (cs) 1994-03-31 1994-03-31 Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ280509B6 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ299601B6 (cs) * 1997-02-25 2008-09-17 Zpusob prípravy smesi mikroorganismu na vázání dusíku ze vzduchu, na zvyšování rozpustnosti sloucenin fosforu a na rozklad potravinárského olejového sedimentu

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ299601B6 (cs) * 1997-02-25 2008-09-17 Zpusob prípravy smesi mikroorganismu na vázání dusíku ze vzduchu, na zvyšování rozpustnosti sloucenin fosforu a na rozklad potravinárského olejového sedimentu

Also Published As

Publication number Publication date
CZ77294A3 (en) 1995-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5958241A (en) Waste treatment and minimization system
JPS5917979A (ja) 化学廃棄物の処理法とその処理用微生物培養系
CZ112493A3 (en) Process and apparatus with a membrane bio-aerating tank for treating waste water, particularly synthetic liquids used when cutting metals and products based on oil
DE3784563T2 (de) Mikroorganismen fuer die zersetzung von giftigem abfall.
US6652752B2 (en) Biodegradation of oil sludge
RU2053204C1 (ru) Способ очистки объектов окружающей среды от нефтепродуктов
RU2564570C2 (ru) Способ обработки промышленных отходов
Zhang et al. A field pilot-scale study of biological treatment of heavy oil-produced water by biological filter with airlift aeration and hydrolytic acidification system
Shaieb et al. Studies on crude oil degrading bacteria isolated from Libyan desert
Muszynski et al. Biodegradation of Used Metalworking Fluids in Wastewater Treatment.
US6444204B1 (en) Candida maltosa used for the bio-degradation of petroleum product pollutants
CZ280509B6 (cs) Způsob likvidace upotřebených řezných a hydraulických kapalin a olejů
JP2010179213A (ja) 汚染物質の浄化方法及び浄化施設
CA2229761C (en) Biodegradation of oil sludge
Maldonado et al. Biodegradation of organic compounds and decrease in electrical conductivity by native consortium in effluents from the olive industry
Adigwe et al. Sludge Pollution Control from Crude Oil Tank Cleaning
RU2834709C1 (ru) Штамм бактерий Gordonia desulfuricans, используемый для очистки сточных вод от одноатомных спиртов, его применение и способ очистки сточных вод от одноатомных спиртов с использованием данного штамма
RU2834754C1 (ru) Штамм бактерий Pseudomonas monteilii, используемый для очистки сточных вод от одноатомных спиртов, его применение и способ очистки сточных вод от одноатомных спиртов с использованием данного штамма
WO1998039259A1 (en) Biodegradation of oil sludge
Korotkova et al. Technology of wastewater treatment production of vegetable oils and fats and evaluation of aeration tank efficiency on the basis of microanalysis of activated sludge
Tleukeyeva et al. Study of the Properties of New Strains of Green Microalgae Cultivated on Residual Phosphorus-Containing Waters.
RU2749856C1 (ru) Способ биологической очистки сточных вод от легких углеводородов
CZ280508B6 (cs) Způsob čištění půd, kalů a vod kontaminovaných nepolárními látkami pomocí mikroorganismů
Odukkathil et al. Bioaugmentation in the Bioremediation of Petroleum Products
Singh et al. Water Treatment by Microbial Activity