RU2046109C1

RU2046109C1 - Method of sewage treatment of hydrolytic-yeast production

Info

Publication number: RU2046109C1
Authority: RU
Inventors: М. Амрани; Ю.И. Холькин; В.Л. Макаров
Original assignee: Санкт-Петербургская лесотехническая академия
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: sewage treatment. SUBSTANCE: sewage were treated with cationic flocculant (20-25 mg/l) followed by two-stage biotreatment. At the first stage biotreatment is carried out by active slit under anaerobic conditions, and at the second stage under aerobic ones. Treatment is carried out at 34-36 C, pH 7.0-7.2 and at mass loading 18-20 kg ХПК/m³ per 24 hr. Method is used for treatment of spent cultural liquid of hydrolytic manufacture. EFFECT: improved method of sewage treatment. 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам очистки сточных вод микробиологической промышленности, а именно к способу биохимической очистки отработанной культуральной жидкости (ОКЖ) в гидролизно-дрожжевом производстве. The invention relates to methods for wastewater treatment of the microbiological industry, and in particular to a method for biochemical treatment of spent culture fluid (LC) in hydrolysis and yeast production.

Известен способ биохимической очистки ОКЖ при производстве кормовых дрожжей посредством биохимического окисления чистой культурой грибов Trichoderma lignorum [1]
Недостатками данного способа являются большой расход воздуха, повышенный расход энергии и низкая окислительная мощность культур этих грибов.A known method of biochemical purification of OKJ in the production of fodder yeast through biochemical oxidation by pure culture of Trichoderma lignorum fungi [1]
The disadvantages of this method are the high air consumption, increased energy consumption and low oxidative power of the cultures of these mushrooms.

Наиболее близким к предлагаемому способу очистки по технической сущности и достигаемому результату является способ двухступенчатой биохимической очистки сточных вод гидролизно-дрожжевого производства, заключающийся в том, что очистку последрожжевой бражки на первой ступени осуществляют дрожжами рода Candida при удельной скорости роста 0,12-0,35 ч^-1, температуре 35-38^оС и рН среды 4,4-4,5. Бpажка после первой ступени очистки и ее отделения от биомассы поступает на вторую ступень очистки, где доочистку осуществляют грибами Trichosporon, Aspergillus, Spicaria и Penicillum, чистой культурой или их смесью при удельной скорости роста 0,05-0,12 ч^-1, температуре 36-38^оС и рН 4-4,5 [2]
Недостатками этого способа являются сравнительно невысокая глубина очистки, а также большой расход воздуха, повышенный расход энергии и низкая окисляемая мощность на обеих ступенях очистки.Closest to the proposed method of purification in technical essence and the achieved result is a method of two-stage biochemical wastewater treatment of hydrolysis-yeast production, which consists in the fact that the purification of the last yeast mash in the first stage is carried out by Candida yeast at a specific growth rate of 0.12-0.35 h ^-1 , a temperature of 35-38 ^about C and a pH of 4.4-4.5. After the first stage of purification and its separation from the biomass, the mash is delivered to the second stage of purification, where Trichosporon, Aspergillus, Spicaria and Penicillum fungi are purified, pure culture or a mixture of them at a specific growth rate of 0.05-0.12 h ^-1 , temperature 36 -38 ^{° C.} and pH 4-4.5 [2]
The disadvantages of this method are the relatively low cleaning depth, as well as a large air flow rate, increased energy consumption and low oxidizable power at both stages of treatment.

Целью изобретения является повышение степени очистки, возможность очистки концентрированных и трудноокисляемых сточных вод, а также возможность снижения расхода воздуха при биоочистке и энергозатрат. The aim of the invention is to increase the degree of purification, the ability to purify concentrated and difficultly oxidized wastewater, as well as the ability to reduce air consumption during bio-treatment and energy consumption.

Цель достигается тем, что ОКЖ подвергают реагентной очистке при расходе 20-25 мг/л флокулянта и подают при массовой нагрузке 18-20 кг ХПК/м³ cутки на последующую двухступенчатую биоочистку, которую осуществляют на первой ступени в анаэробных условиях, а на второй в аэробных. Причем биоочистку на первой ступени осуществляют активным илом в анаэробных условиях, иммобилизованным на неподвижной насадке, а на второй ступени активным илом в аэробных условиях при удельном расходе воздуха 40-50 м³/м³˙ч. Очистку на всех стадиях осуществляют при температуре 34-36^оС и рН 7-7,5 (нейтральная среда). Кроме того, перед второй ступенью биоочистки проводят дегазацию очищаемой ОКЖ воздухом при удельном расходе 10-15 м³/м³˙ ч.The goal is achieved by the fact that LC is subjected to reagent purification at a flow rate of 20-25 mg / l of flocculant and is supplied at a mass load of 18-20 kg of COD / m ³ for the next two-stage bio-treatment, which is carried out in the first stage under anaerobic conditions, and in the second aerobic. Moreover, biological treatment at the first stage is carried out with activated sludge under anaerobic conditions, immobilized on a fixed nozzle, and at the second stage, activated sludge under aerobic conditions at a specific air flow rate of 40-50 m ³ / m ³ ˙ h. Purification was carried out in all stages at a temperature of 34-36 ^{° C} and pH 7-7.5 (neutral). In addition, before the second stage of bio-purification, degassing is carried out by air being cleaned with water at a specific flow rate of 10-15 m ³ / m ³ ˙ h.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Сточные воды последрожжевую бражку, имеющую температуру 34-36^оС, нейтрализуют известковым молоком до рН 7-7,2, затем обрабатывают 20-25 мг/л катионным флокулянтом (0,1% -ным раствором) при перемешивании и отстаивают в течение 1 ч. Предобработка стоков катионным флокулянтом способствует снижению массовой нагрузки стоков на биоочистку в пересчете на кг ХПК/м³ сутки, ускорению биологического процесса и углублению эффекта очистки за счет удаления трудноокисляемых веществ, таких как лигногуминовые вещества. В осветленную воду добавляют соли фосфора (КН₂РО₄) из расчета 1 мг фосфора на 100-150 кг БПК₅ и подают на двухступенчатую биоочистку с массовой нагрузкой 18-20 кг ХПК/м³ сутки. На первой ступени биоочистки стоки проходят через неподвижную насадку, расположенную по всему гидравлическому объему метантенка. На ней иммобилизованы микроорганизмы, адаптированные к анаэробным условиям. За время пребывания стоков в метантенке микроорганизмы превращают часть органических веществ в биогаз (метан, углекислый газ, азот, водород), тем самым очищают сточные воды. Образующиеся газы удаляются из метантенка и собираются в газоловушке.Wastewater posledrozhzhevuyu mash, having a temperature of 34-36 ^{° C,} neutralized with lime milk to pH 7-7,2, then treated with 20-25 mg / l of a cationic flocculant (0.1% solution) with stirring and allowed to stand for 1 h. Pre-treatment of effluents with a cationic flocculant helps to reduce the mass load of effluents for bio-treatment in terms of kg COD / m ³ day, accelerate the biological process and deepen the cleaning effect by removing difficultly oxidized substances such as ligno-humic substances. Phosphorus salts (KH ₂ PO ₄ ) are added to clarified water at the rate of 1 mg of phosphorus per 100-150 kg of BOD ₅ and fed to a two-stage bio-treatment with a mass load of 18-20 kg COD / m ³ day. At the first stage of biological treatment, the effluent passes through a fixed nozzle located throughout the hydraulic volume of the digester. Microorganisms adapted to anaerobic conditions are immobilized on it. During the stay of wastewater in the digester, microorganisms convert some of the organic matter into biogas (methane, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen), thereby treating waste water. The resulting gases are removed from the digester and collected in a gas trap.

Очищенную воду из метантенка подают в дегазатор, где подвергают дегазации воздухом при удельном расходе 10-16 м³/м³˙ч. При дегазации воздухом стоков, поступающих на биоокисление, удаляются токсичные газы и происходит насыщение раствора кислородом, что создает благоприятные условия для биоокисления. После этого стоки направляют в биоокислитель второй ступени биоочистки, где доочистку в течение 6-8 ч осуществляют активным илом в аэробных условиях. Аэрацию биоокислителя осуществляют воздухом через мелкопористый аэратор при удельном расходе 50 м³/м³ ˙ч, обеспечивающем растворение кислорода не менее 3-4 мг/л. При этом все стадии очистки осуществляют в нейтральной среде при температуре 34-35^оС.The purified water from the digester is fed to a degasser, where it is degassed with air at a specific flow rate of 10-16 m ³ / m ³ ˙ h. When air is degassed, the effluent entering the biooxidation removes toxic gases and the solution is saturated with oxygen, which creates favorable conditions for biooxidation. After this, the effluent is sent to a biooxidant of the second stage of bio-treatment, where after-treatment for 6-8 hours is carried out with activated sludge under aerobic conditions. Aeration of the biooxidant is carried out by air through a finely porous aerator at a specific flow rate of 50 m ³ / m ³ ˙ h, providing oxygen dissolution of at least 3-4 mg / l. Moreover, all stages of purification are carried out in a neutral environment at a temperature of 34-35 ^about C.

Применение на первой ступени биологической очистки анаэробного активного ила обусловлено тем, что поступающая ПДБ имеет высокую концентрацию сухих веществ и вместе с тем небольшое содержание растворенного кислорода. Данная ступень очистки позволяет сократить общий расход воздуха, использовать полный объем сооружения и уменьшить прирост биомассы за счет превращения органических веществ в биогаз. The use of anaerobic activated sludge in the first stage of biological treatment is due to the fact that the incoming PDB has a high concentration of solids and, at the same time, a low content of dissolved oxygen. This purification step allows to reduce the total air consumption, use the full volume of the structure and reduce the growth of biomass due to the conversion of organic substances into biogas.

Применение биоокисления активным илом на второй ступени очистки обусловлено уменьшением общих показателей загрязненности в первую очередь трудноокисляемых соединений, превращением некоторых небиоокисляемых макромолекул в легкоокисляемые гидролитическими анаэробными микроорганизмами соединения и увеличением растворимости кислорода за счет снижения загрязненности очищаемой жидкости. The use of biooxidation with activated sludge in the second stage of purification is due to a decrease in the overall pollution indicators of primarily difficult-to-oxidize compounds, the conversion of some non-biooxidable macromolecules into readily oxidizable compounds by hydrolytic anaerobic microorganisms, and an increase in oxygen solubility due to a decrease in the pollution of the liquid being purified.

П р и м е р. Последрожжевую бражку, имеющую температуру 35^оС, нейтрализуют известковым молоком до рН 7,2, далее обрабатывают катионным флокулянтом при расходе 25 мг/л при перемешивании в течение 5 мин. После отстаивания в течение 1 ч в осветленную воду, отделенную от осадка, добавляют КН₂РО₄ из расчета 140 мг/л воды. Затем стоки подают на двухступенчатую биоочистку при температуре 35^оС. На первой ступени очистка осуществляется активным илом в анаэробных условиях, а на второй в аэробных в биоокислителе с предварительной дегазацией в течение 10 мин при расходе воздуха 10 м³/м³˙ч. До и после очистки определяют ХПК и БПК₅. Результаты эксперимента приведены в табл.1.PRI me R. Posledrozhzhevuyu mash, having a temperature of 35 ^{° C,} neutralized with lime milk to pH 7.2 was further treated with a cationic flocculant at a rate of 25 mg / l under stirring for 5 minutes. After settling for 1 h in clarified water, separated from the precipitate, add KH ₂ PO ₄ at the rate of 140 mg / l of water. Then the effluent is fed to a two-stage bioremediation at a temperature of 35 ° ^C. The first stage purification is carried out by activated sludge in anaerobic conditions, and in a second aerobic biooxidant in pre degasification for 10 minutes under air flow of 10 m ³ / m ³ ˙ch. Before and after purification, COD and BOD _{5 are} determined. The experimental results are shown in table 1.

Сравнительные данные по степени очистки последрожжевой бражки известным и предлагаемым способом приведены в табл.2. Comparative data on the degree of purification of post-yeast mash known and proposed method are given in table.2.

Таким образом, из табл. 2 видно, что предлагаемый способ очистки ОКЖ позволяет повысить степень очистки до 83-88 по ХПК и 90-96 по БПК₅, т.е. в 1,3 раза по ХПК и 1,1 по БПК₅ по сравнению с известным способом.Thus, from the table. 2 shows that the proposed cleaning method OKZH can increase the degree of purification to 83-88 for COD and 90-96 for BOD ₅ , i.e. 1.3 times for COD and 1.1 for BOD ₅ in comparison with the known method.

Claims

METHOD FOR SEWAGE TREATMENT OF HYDROLYSIS YEAST PRODUCTION, comprising a two-stage biological treatment, characterized in that it is preliminarily flocculated with a flow rate of 20 25 mg / l, biological treatment is carried out with a load of 18 20 kg COD / m ³ · day, at the first stage in under anaerobic conditions with activated sludge, and in the second stage with activated sludge with preliminary air degassing 10 15 m ³ / m ³ · h, under aerobic conditions with an air flow rate of 40 50 m ³ / m ³ · h. while cleaning at all stages is carried out at a temperature of 34 36 ^o C and a pH of 7.0 to 7.2.