PL77189B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 5.09.1975 77189 KI. 85c,3/01 MKP C02c 1/02 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Msklflj Izeczipospolici Lucouj Twórca wynalazku: Kazimierz Matusiak Uprawniany z patentu tymczasowego: Uniwersytet Warszawski, Warsza¬ wa (Polska) Sposób biologicznego oczyszczania scieków, zwlaszcza przemyslowych Wynalazek dotyczy sposobu biologicznego oczysz¬ czania scieków, zwlaszcza przemyslowych i przy¬ stosowania tych scieków, przez zmniejszanie ich szkodliwosci- toksycznosci do odprowadzania do rzek, odbiorników powierzchniowych i systemu odplywowego.Ciecze sciekowe, których oczyszczania dotyczy niniejszy wynalazek, moga stanowic przemyslowe wody sciekowe, na przyklad z zakladów produ¬ kujacych nawozy sztuczne na bazie zwiazków azo¬ towych, zawierajace zarówno mocznik, zwiazany lub wolny amoniak i azotany jak równiez ewen¬ tualnie inne sladniki szkodliwe dra otwartych sro¬ dowisk wodnych, do których sa spuszczane.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku moze przede wszystkim miec zastosowanie do oczyszcza¬ nia scieków przemyslowych w duzej skali w za¬ kladach, których nieuzyteczne odpady produkcyjne stanowia duze ilosci w jednostce czasu, a odpro¬ wadzanie ich w takich ilosciach o stezeniu niedo¬ puszczalnym stwarza zagrozenie dla naturalnego wodnego systemu odplywowego. Zagadnienie oczyszczania scieków, zwlaszcza zawierajacych zwiazki azotowe na duza skale i równoczesnie z rezultatem zadowalajacym oraz w sposób eko¬ nomiczny, nie zostalo jeszcze rozwiazane.Dotychczas nie znaleziono intensywnej metody oczyszczania tego rodzaju scieków w duzej ilosci.Znane i stosowane powszechnie w róznej skali ekstensywne metody oczyszczania w tym przy- 20 25 padku nie zdaja praktycznie egzaminu. Nie moga byc na skale przemyslowa zastosowane metody polegajace na zraszaniu lub nawadnianiu pól lub wprowadzaniu scieków, w celu utylizacji ich w go¬ spodarstwach rybnych, do stawów. Tak duze ilosci scieków towarzyszace ciaglej produkcji przemyslo¬ wej nie dadza sie magazynowac lub zatrzymywac na przyklad przez okres zimowy. Wymagaloby to duzych nakladów inwestycyjnych i zajmowania duzych terenów. Nie mozna równiez zastosowac znanej metody oczyszczania scieków przy pomocy tak zwanego osadu czynnego. Nieorganiczne zwiazki azotowe i bardzo prosta forma organiczna, jaka jest mocznik, nie stwarzaja korzystnych wa¬ runków powstawania osadu czynnego. Osad czynny sklada sie w przewazajacej czesci z heterotroficz- nych bakterii, których wzrost wymaga bardziej zlozonej formy organicznych zwiazków. Omawiane scieki moga stanowic jedynie podloze dla rozwoju roslin zielonych-fotosyntezujacych autotrofów. Za¬ stosowanie jednak roslin wyzszych nie da sie zrealizowac równiez ze wzgledu na znaczna ilosc odprowadzanych scieków. W tej sytuacji tempo wzrostu roslin wyzszych jest zbyt powolne i nie daje spodziewanych rezultatów.Inne metody polegajace na oddestylowaniu, na intensywnym napowietrzaniu scieków stanowiacych mieszanine z osadem czynnym lub polegajace na stosowaniu silnych utleniaczy, na przyklad stezo¬ nego ozonu maja zastosowanie ograniczone, wynika- 77 18977 189 3 4 jace z ograniczonych mozliwosci budowania urza¬ dzen i wielkich zbiorników dla reagentów, prze¬ tlaczania znacznych ilosci osadu powrotnego, a zwlaszcza uzupelniania tlenu ponad potrzeby konieczne, gdyz zapotrzebowanie przy przerabianiu biologicznym osadu i scieków waha sie bardzo znacznie i potrzebny rozklad tlenu nie daje sie z góry okreslic.Udzial osadu czynnego stanowiacego charaktery¬ styczna forme skupisk mikroorganizmów powoduje dodatkowo trudnosci polegajace na koniecznosci usuniecia tego osadu z oczyszczonych scieków, zwlaszcza gdy czynnosci te musza byc dokonywane na duza skale. Podobne trudnosci napotyka sie przy poslugiwaniu sie metoda koagulacji, stosowa¬ na do uzdatniania wód sciekowych.Celem wynalazku jest usuniecie dotychczasowych wad i niedogodnosci oraz ustalenie takiego spo¬ sobu oczyszczania scieków, który bylby oplacalny ekonomicznie i dawalby zadowalajace rezultaty przy oczyszczaniu scieków jednoczesnie w duzych ilosciach.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie do oczyszczania scieków, zielonych, zawierajacych chlorofil, fotosyntezujacych mikroorganizmów ja¬ kimi sa glony. Ich intensywnosc wzrostu, szybkosc namnazania sie i tempo przemian metabolicznych oraz dosc duze zdolnosci adaptacyjne do warun¬ ków otoczenia, przewyzszajace pod tym wzgledem inne zielone organizmy, umozliwiaja oczyszczanie scieków przemyslowych w duzych ilosciach. W od¬ powiednio stworzonych warunkach celowo dobrane gatunki glonów daja w wyniku stosowania spo¬ sobu wedlug wynalazku, wyniki znacznie prze¬ wyzszajace dotychczasowe metody oczyszczania scieków, zwlaszcza scieków przemyslu azotowych nawozów sztucznych, w których przede wszyst¬ kim mocznik i zwiazki azotu zostaja wyelimino¬ wane w bardzo krótkim czasie prawie calkowicie.Sposób oczyszczania scieków wedlug wynalazku, polega na wykorzystaniu wlasciwosci fizjologicz¬ nych odpowiednio dobranych glonów jako organiz¬ mów zuzywajacych bezposrednio pobrane scieki dla swego intensywnego wzrostu. Optymalne wa¬ runki wzrostu w substracie jaki stanowia scieki zostaly okreslone dla szczepionki glonowej wedlug wynalazku, jako szereg parametrów jednoczesnie dzialajacych, a mianowicie odpowiedniej tempera¬ tury, natezenia i spektrum swiatla, odpowiednie¬ go napowietrzenia i dozowania C02, odpowiedniego inoculum wyjsciowego szczepionki, kwasowosci srodowiska, stanu skazenia itp.Scieki przemyslowe, zanieczyszczone przykladowo zwiazkami azotowymi zostaja kierowane do zbior¬ nika, do którego wprowadza sie w celu zmieszania z nimi szczepionke glonowa korzystnie z gatunku chlorella, o wysokim inoculum, na przyklad od 5X107 do 20X1(F komórek/ml. Wytworzone w ten sposób medium poddaje sie aeracji przy pomocy powietrza uzupelnionego dwutlenkiem wegla do za¬ wartosci 3^5% i naswietlaniu swiatlem o spek¬ trum odpowiadajacym widmu fotosyntezy w tem¬ peraturze optymalnej dla chlorelli w granicach 25—30°C, przy czym przeplyw powietrza powoduje intensywny ruch medium, sprzyjajacy rozmnaza¬ niu sie i wzrostowi hodowli glonów. Stad korzy¬ stne jest, aby powietrze bylo dostarczane od strony dna zbiornika, w którym umieszczone jest medium. 5 Dla stworzenia optymalnych warunków hodowli glonów, pozadane jest ponadto dodowanie niewiel¬ kich ilosci fosforu, co wedlug niniejszego sposobu polega na zmieszaniu medium z fosforem w ilosci okolo 20—30 mg/l., oraz obnizeniu zazwyczaj sto¬ sunkowo duzej ilosci alkalicznosci przeznaczonych do oczyszczania scieków do granicy, w której dzia¬ lanie grzybów jeszcze nie jest grozne dla hodowli glonów, a mianowicie do granicy okolo 8 pH.Utrzymywanie z kolei na tym poziomie kwaso¬ wosci medium, niezaleznie od substratu, pozytyw¬ nie oddzialuje na procesy zachodzace w sro¬ dowisku medium.W omówionych warunkach medium jest utrzy¬ mywane w okresie 3—5 dni, przy czym parametry maja charakter stabilny. Po tym okresie dokonuje sie znanymi sposobami, na przyklad przez od¬ wirowywanie, rozdzielenia medium na wode i mase glonowa. Otrzymana woda stanowi produkt nie¬ szkodliwy dla srodowisk wodnych naturalnych i moze byc do nich odprowadzana bez grozby ich skazenia, natomiast uzyskana zielona masa glonowa stanowi wartosciowy produkt, który w rózny spo¬ sób moze byc wykorzystywany z uwagi na duza zawartosc chlorofilu decydujacego o wartosci od¬ zywczej masy glonowej.Sposób wedlug wynalazku pozwala na wyelimi¬ nowanie ze scieków przemyslowych groznego dla wód naturalnych mocznika w stopniu prawie cal¬ kowitym oraz w ponad 70% calkowitego azotu, czego dotychczas nie udalo sie innymi metodami osiagnac, zwlaszcza przy znacznej ilosci przezna¬ czanych do oczyszczenia scieków przemyslowych, i przy uwzglednieniu wymagan przemyslu o ma¬ ksymalnym skróceniu procesu ich oczyszczania.Znaczenie zagadnienia czystosci scieków prze¬ myslowych i zwiazanego z tym maksymalnego okresu skrócenia czasu przebiegu procesu oczysz¬ czania tych scieków jest aktualnie istotne i decy¬ dujace w produkcji zakladów przemyslowych z uwagi na powszechne, bedace wynikiem roz¬ woju techniki dazenie do intensyfikacji i stalego wzrostu kazdej produkcji przemyslowej.Sposób biologicznego oczyszczania scieków wedlug wynalazku moze byc z pozytywnym wy¬ nikiem stosowany w stosunku do calosci odprowa¬ dzanych scieków lub scieków w poszczególnych fazach produkcji, na przyklad odrebnie do scie¬ ków z dzialu produkcji azotanów, amoniaku lub mocznika. Adaptacja szczepów glonów do danej formy azotu daje nawet bardziej korzystne wyniki i stad forma oczyszczania scieków w poszczegól¬ nych fazach produkcji jest zalecana w przypad¬ kach umozliwiajacych rozdzielenie rodzajów scie¬ ków odprowadzanych w toku produkcji przemyslo¬ wej zakladu. ( PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób biologicznego oczyszczania scieków, zwlaszcza przemyslowych, znamienny tym, ze do wód sciekowych, stanowiacych substrat, wprowa- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6077 5 dza sie glony, korzystnie z gatunku chlorella o wysokim inoculum, przykladowo od 5X107 do 20X107 komórek/ml, tworzace wraz z substratem doprowadzonym uprzednio do kwasowosci okolo 8 pH, medium, które poddaje sie równoczesnemu dzialaniu aeracji przy pomocy powietrza uzupelnio¬ nego dwutlenkiem wegla do zawartosci 3—5°/o tego skladnika w powietrzu, naswietlania swiatlem o spektrum odpowiadajacym widmu fotosyntezy 189 6 i temperatury optymalnej dla wzrostu szczepu glonu, przykladowo w granicach 25—30°C a na¬ stepnie rozdziela sie znanymi metodami na wode i mase glonowa, przy czym dzialanie powietrza 5 powoduje intensywny ruch medium sprzyjajacy rozwojowi hodowli glonów, dodatkowo ponadto wspomaganej w swych przemianach metabolicz¬ nych przez wzbogacenie medium niewielka iloscia fosforu przykladowo od 20 do 30 mg/l. PL PL