PL79494B1 - - Google Patents

Description

Sposób biologicznego niszczenia organicznych zanieczyszczen Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego niszczenia organicznych zanieczyszczen. Szczególnie wynalazek dotyczy biologicznego niszczenia orga¬ nicznych odpadów domowych, przemyslowych, a takze odpadów z przemyslu petrochemicznego.Ogólnie znany jest fakt, ze gdy woda zawiera do¬ stateczna ilosc tlenu, to wówczas organiczne odpa¬ dy w postaci zawiesiny w wodzie, ulegaja natural¬ nemu rozpadowi biologicznemu pod wplywem mi¬ kroorganizmów tlenowców, lecz proces biodegra¬ dacji jest powolny, poniewaz srodowisko wodne, które zawiera zawiesine odpadów, jest czesto nie¬ odpowiednie, a przynajmniej nie jest najkorzyst¬ niejsze dla rozwoju tych mikroorganizmów.Poniewaz rozwój mikroorganizmów jest uzalez¬ niony od ilosci tlenu, wode miesza sie i napowie¬ trza. Mikroorganizmy potrzebuja takze wegla, azotu i fosforu i sladowych ilosci innych pierwiastków w odpowiednich proporcjach. Mikroorganizmy, któ¬ re powoduja degradacje pewnych substancji, roz¬ wijaja sie najlepiej przy wlasciwym pH srodowi¬ sku. Technika biologicznego niszczenia omawiana metoda, w przypadku osadu czynnego, ogranicza sie do napowietrzania zawiesiny, przez co zawiesina ta spelnia warunki biochemicznego zapotrzebowania tlenu, ale nie spelnia warunków dostatecznego za¬ opatrzenia w substancje odzywcze mikroorganiz¬ mów, które niszcza substancje organiczne przez utlenianie i mineralizacje. 10 15 20 Azeby skompensowac ten niedostatek konieczna jest recyrkulacja osadu czynnego, który jest wzbo¬ gacany w mikroorganizmy, poniewaz recyrkulacja powoduje wzrost objetosci poddawanej obróbce.Jesli pozadane jest niszczenie odpadów, które same przez sie stanowia zródlo pewnych substancji odzywczych, niezbednych do zycia dla mikroorga¬ nizmów, wówczas nie nalezy dodawac do srodowi¬ ska wiekszych ilosci substancji odzywczych, które moglyby byc latwiej spozyte przez mikroorganizmy, niz substancje zawarte w odpadach.Dodatkowo odpad musi byc zdyspergowany w trwala zawiesine i nie jest mozliwe poddanie bio¬ logicznej degradacji niektórych odpadów, np. od¬ padów z przemyslu petrochemicznego, o ile nie sa one dostatecznie zemulgowane.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu biologicz¬ nego niszczenia odpadów organicznych przez dzia¬ lanie mikroorganizmów tlenowych_ w zawiesinie wodnej, która nastepnie po rozcienczeniu napowie¬ trza sie w celu spelnienia warunków biochemicz¬ nych zapotrzebowania na tlen.Wyznacza sie doswiadczalnie optymalne pH oraz niezbedne ilosci wegla, azotu, fosforu oraz innych 30 pierwiastków sladowych koniecznach dla mikroor-~' ganizmów tlenowych w ^oczyszczanym odpadzie.Zawartosc kazdego z tych odzywczych pierwiast¬ ków w oczyszczanym odpadzie jest analizowane.W wodnej zawiesinie zawierajacej odpady reguluje sie pH i zawartosc azotu i fosforu dodajac zwiazki, 79 49479 494 3 4 które je zawieraja, azeby stworzyc mozliwie najko¬ rzystniejsze warunki dla rozwoju mikroorganiz¬ mów.Wynalazek dotyczy sposobu niszczenia odpadów szczególnie z produkcji celulozy. Zawartosc azotu w zawiesinie jest regulowana w granicach od 2 do 6% wagowych suchej masy, przy stezeniu fosforu od 0,8—2°/o wagowych suchej masy wspomnianego odpadu.Sposób wedlug wynalazku znajduje zastosowanie w niszczeniu odpadów z przemyslu petrochemiczne¬ go, które sa emulgowane w wodzie przy uzyciu kleju. Zawartosc azotu w zawiesinie jest regulowa¬ na w zakresie od 6—8% wagowych, a zawartosc fosforu w zakresie od 1—3J°/o wagowych danego odpadu.Zgodnie z wynalazkiem mozliwe jest takze do¬ dawanie do zawiesiny czynników powodujacych wzrost mikroorganizmów takich jak ekstrakt droz¬ dzy.Zródlem wegla, który nalezy dodac do niszczone¬ go odpadu, azeby uzupelnic niedostatek wegla moga byc np. weglowodany takie jak odpady z produk¬ cji celulozy (papier, odpady wlókiennicze, pozosta¬ losci roslinne itp) i odpady z rafinerii cukru, slo¬ dowania, przemyslu zbozowego, weglowodany ta¬ kie jak odpady z przemyslu petrochemicznego, tlu¬ szczowce takie jak odpady z produkcji mydla, prze¬ myslu spozywczego oraz weglany metali alkalicz¬ nych i weglany metali ziem alkalicznych.Zródlem azotu, który nalezy dodac do niszczo¬ nego odpadu, azeby uzupelnic niedostatek azotu ~moga byc np. zwiazki organiczne jak mocznik, od¬ pady zywnosciowe, odpady z przemyslu artykulów spozywczych (wywar melasowy, odpady z mleczar¬ ni, z garbarni itp.) klej z kosci, ze skór lub ryb oraz rózne sole amonowe, jak azotany, siarczany i fosforany amonu.Fosfor moze byc dodawany w postaci organicz¬ nej, jako odpady zwierzece lub w postaci mineral¬ nej, jako fosforany metali alkalicznych lub fosfo¬ rany metali ziem alkalicznych.Sladowe ilosci innych pierwiastków zawarte sa w róznych rodzajach odpadów np. w wywarze me¬ lasowym. Azeby zemulgowac w wodzie odpady przemyslu petrochemicznego takie jak surowa rope, szlam resztkowy, oleje i smary, oleje rozpuszczalne itp. uzywa sie rozkladajacego biologicznego srodka dyspergujacego, jak kleje z kosci, ze skór lub ryb i naturalne zywice (guma tragakantowa, guma arab¬ ska itp.).Sposób wedlug wynalazku obejmuje równiez kom¬ pozycje skladników do niszczenia metoda rozkladu biologicznego wlasciwych odpadów, zlozonych glów¬ nie z wywaru melasowego; w kompozycjach tych zawartosc azotu reguluje sie przez dodawanie azota¬ nu amonu, zawartosc fosforu przez dodawanie fos¬ foranu dwuwapniowego, zas zawartosc wegla przez dodanie weglanu wapnia.Wywary melasowe sa oczywiscie tanim zródlem azotu i sladowych pierwiastków, gdyz same one stanowia pozostalosc destylacyjna. Sa one ponadto, w przeciwienstwie do melasy, ubogie w cukier i al¬ kohol, które sa zródlem wegla najlatwiej przyswa¬ jalnego przez mikroorganizmy. A wiec ich obecnosc nie przeszkadza biologicznemu rozkladowi weglo¬ wych czesci odpadu.W sposobie wedlug wynalazku kompozycje do biologicznego niszczenia odpadów celulozowych, za¬ wieraja w swojej czesci aktywnej 50^70% wago¬ wych wywaru melasowego, 0—30% wagowych azo¬ tanu amonu i 1'5^30% wagowych fosforanu dwu¬ wapniowego.Zestaw skladników do biologicznego niszczenia odpadów z przemyslu petrochemicznego, zawiera w swojej czesci aktywnej 40—60% wagowych wywaru melasowego, od 0—12% wagowych azotanu amonu, od 3—8% fosforanu dwuwapniowego, od 25;—40% weglanu wapnia i od 1—3% wagowych kleju.Azotan amonu mozna pominac, gdy wywar mela¬ sowy jest bardzo bogaty w azot.Czescia aktywna, nazwano czesc, która bierze udzial w procesie biologicznego niszczenia scieku i je~st rzecza oczywista, ze kompozycja mra^ zawie^ rac wode badz dodatkowe substancje mineralne lub organiczne.Do niszczenia odpadów przemyslu celulozowego opisana wyzej kompozycje dodaje sie w ilosci 10— 36% wagowych w odniesieniu do ilosci odpadu ce¬ lulozowego do zawiesiny wodnej o odczynie kwas¬ nym, zawierajacej wyzej wspomniany odpad. Na¬ stepnie zawiesine napowietrza sie.W procesie oczyszczania odpadów przemyslu pe¬ trochemicznego, na 100 czesci wagowych odpadu dodaje sie od 70 do 200 czesci wagowych, wyzej opisanej kompozycji, a nastepnie miesza sie z woda w ilosci 10 do 30-krotnie w stosunku do ilosci od¬ padu i powstala emulsje napowietrza sie.Ponizej podano przyklady zastosowania wyna¬ lazku.Przyklad I. W celu zniszczenia odpadu celu¬ lozowego z produkcji papieru, wyrobów papiero¬ wych, odpadów celulozowych tekstylnych, przygo¬ towano paste skladajaca sie z: wywar melasowy z destylacji melasy 60% azotan amonu 20% fosforan dwuwapniowy 20% Powyzsze odpady w formie zawiesiny w wodzie, bez zadnych dodatkowych zwiazków zakwaszono kwasem azotowym do optymalnego pH równego 5,5.Do zawiesiny dodano 20% wagowo odpadu celu¬ lozowego, który mial byc niszczony z powyzszej mieszaniny. Zawiesine napowietrzono, a po uply¬ wie 30 dni odpad celulozowy zostal calkowicie zni¬ szczony.Przyklad II. W celu usuniecia odpadu z prze¬ myslu petrochemicznego, zawierajacego szlam reszt¬ kowy przygotowano nastepujaca paste: wywar melasowy 39% azotan amonu 7% fosforan dwuwapniowy 4% weglan wapnia 29% klej (klej ze skór) 1% woda 20% Paste zmieszano w równych ilosciach z odpadem z przemyslu petrochemicznego, a nastepnie zmie¬ szano z woda w ilosci 20-krotnie wiekszej, niz ilosc wagowa mieszaniny. Nastepnie otrzymana emulsje 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 79 494 6 Umieszczono w zbiorniku o silnym napowietrzaniu.Po uplywie 25 dni, analiza chromatograficzna wy¬ kazala calkowity rozpad weglowodorów.Przyklad III. W celu zniszczenia odpadu z przemyslu petrochemicznego, skladajacego sie z ole- 5 jów smarowych, przygotowano paste o skladzie: potasowy wywar melasowy 15% magnezowy wywar melasowy 30% fosforan dwuwapniowy 6% weglan wapnia 30% 10 klej (guma arabska) 1% woda 18% Mieszanine te dodano w równej ilosci do odpadu zawierajacego oleje smarowe, a nastepnie zmiesza¬ no z woda (w ilosci 30-krotnej w stosunku do 15 wagi mieszaniny). Emulsje wylano na glebe, skla¬ dajaca sie z mieszaniny piasku i zwiru. Po uplywie 60 dni, w glebie nie wykryty sladów weglowodorów.Zastosowanie wynalazku opisane w powyzszych przykladach nie stanowi ograniczenia wynalazku. 20 a przyklady moga byc zmodyfikowane w rózny sposób. PL PL PL

Claims (13)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób biologicznego niszczenia organicznych zanieczyszczen w zawiesinie wodnej za pomoca mi¬ kroorganizmów tlenowych, znamienny tym, ze mie¬ szanine rozciensza sie, a nastepnie poddaje napo¬ wietrzeniu w celu pokrycia biochemicznego zapo¬ trzebowania na tlen, przy czym okresla sie ekspe¬ rymentalnie niezbedna dla konkretnych mikroorga¬ nizmów, które maja niszczyc dany odpad, zawar¬ tosc C, N, P i pierwiastków sladowych, ponadto analizuje sie zawartosc kazdego z tych pierwiast¬ ków odzywczych w danym odpadzie, po czym wy¬ twarza sie zawiesine odpadów w wodzie, reguluje sie zawartosc N i P oraz pH przez dodanie odpo¬ wiednich substancji, tak, ze zawartosc pierwia¬ stków odzywczych oraz pH srodowiska staja sie ' odpowiednie dla danego szczególnego typu mikro¬ organizmów.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy niszczeniu odpadów celulozowych zawartosc azotu w zawiesinie odpadów reguluje sie w grani¬ cach od 2—6% wagowych, a zawartosc fosforu — w granicach od 0,8—2% wagowych suchego odpadu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy niszczeniu odpadów z przemyslu petrochemicz¬ nego, które sa emulgowane w wodzie przy uzyciu kleju, zawartosc azotu w zawiesinie odpadów regu¬ luje sie w granicach od 6—8% wagowych, a za¬ wartosc fosforu — w granicach od 1—3!% wago¬ wych odpadu.

4. Sposób wedlug zastrz. od 1—3', znamienny tym, ze do zawiesiny dodaje sie specjalnego srodka wzrostowego mikroorganizmów jak np. ekstraktu drozdzowego.

5. Sposób wedlug jednego z zastrz. 1—4 znamien¬ ny tym, ze jako zródlo wegla koniecznego do uzu¬ pelnienia jego niedoboru w oczyszczanym odpadzie stosuje sie weglowodany z odpadów z produkcji celulozy (papiery, odpady wlókiennicze, odpady 7 warzyw), odpady z rafinacji cukru, ze slodowania, z przemyslu zbozowego, weglowodory z odpadów z przemyslu petrochemicznego, lipidy z odpadóvv z przemyslu mydlarskiego i spozywczego oraz we¬ glany metali alkalicznych i metali ziem alkalicz¬ nych.

6. Sposób wedlug jednego z zastrz. 1—4i znamien¬ ny tym, ze jako zródlo azotu koniecznego do uzu¬ pelnienia jego niedoboru w oczyszczanym odpadzie stosuje sie organiczne zwiazki azotu jak mocznik, odpady zywnosciowe, odpady przemyslu spozyw¬ czego jak wywar melasowy, odpady przemyslu mleczarskiego, garbarskiego, klej z kosci, ze skór lub ryb i wszystkie sole amonowe jak azotany, siarczany i fosforany amonu.

7. Sposób wedlug jednego z zastrz. 1—4, znamien¬ ny tym, ze jako zródlo fosforu koniecznego do uzu¬ pelnienia jego niedoboru w oczyszczanym odpadzie stosuje sie odpady zwierzece i fosforany metali al¬ kalicznych i metali ziem alkalicznych.

8. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako klej stosuje sie klej z kosci, ze skór lub ryb oraz naturalne zywice jak guma tragakantowa, guma arabska.

9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kompozycje zawierajaca glównie wy¬ war melasowy, w którym zawartosc azotu jest uregulowana za pomoca fosforanu dwuwapniowe- go, a zawartosc wegla — za pomoca weglanu wap¬ nia.

10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze do niszczenia odpadu z produkcji celulozy stosuje sie kompozycje zawierajace w swej czesci aktyw¬ nej 50—70% wagowych wywaru melasowego, 0— 30% wagowych azotanu amonu i 15—30% wago¬ wych fosforanu dwuwapniowego.

11. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze do niszczenia odpadów z przemyslu petrochemicznego, stosuje sie kompozycje zawierajace w swojej czesci aktywnej 40—60% wagowych wywaru melasowe¬ go, 0—12% wagowych azotanu, 3—8% wagowych fosforanu dwuwapniowego, 20—40% wagowych we¬ glanu wapnia i 1—30% wagowych kleju.

12. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze kompozycje wedlug zastrz. 10, dodaje sie w ilosci 10—35% wagowych w stosunku do wagi odpadu, po czym rozprowadza sie wspomniana kompozycje w zawiesinie w wodzie o odczynie kwasnym, nastep¬ nie zas zawiesine napowietrza sie.

13. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze na 100 czesci wagowych odpadu dodaje sie 70—200 czesci wagowych kompozycji wedlug zastrz. 11, a nastepnie miesza sie z woda w ilosci 10—30- krotnie wiekszej w stosunku do wagi mieszaniny i otrzymana emulsje napowietrza sie. \ PL PL PL