RU2543897C1 - Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes - Google Patents
Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543897C1 RU2543897C1 RU2014104835/05A RU2014104835A RU2543897C1 RU 2543897 C1 RU2543897 C1 RU 2543897C1 RU 2014104835/05 A RU2014104835/05 A RU 2014104835/05A RU 2014104835 A RU2014104835 A RU 2014104835A RU 2543897 C1 RU2543897 C1 RU 2543897C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- neutralisation
- catalyst
- neutralization
- hydrocarbons
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологической переработке отходов производства, и может быть использовано при обезвреживании жидких углеводородсодержащих отходов, образующихся на предприятиях подготовки и транспортировки газа.The invention relates to biotechnology, in particular to the microbiological processing of production waste, and can be used in the disposal of liquid hydrocarbon-containing waste generated in enterprises for the preparation and transportation of gas.
Известен способ биохимической очистки сточных вод (см. патент RU №2097338, кл. C02F 3/00, опубл. 27.11.1997 г.), заключающийся в проведении биокаталитической очистки сточных вод в присутствии активного ила и гетерогенного полифункционального катализатора, содержащего оксиды переходных металлов и полиэтилен высокого давления.A known method of biochemical wastewater treatment (see patent RU No. 2097338, class C02F 3/00, publ. 11/27/1997), which consists in carrying out biocatalytic wastewater treatment in the presence of activated sludge and a heterogeneous multifunctional catalyst containing transition metal oxides and high pressure polyethylene.
Недостатком указанного способа является невозможность очистки жидких сред, содержащих высокие концентрации углеводородов.The disadvantage of this method is the inability to clean liquid media containing high concentrations of hydrocarbons.
Известен способ переработки углеродсодержащего материала (см. патент RU №1816394, E21B 43/295, опубл. 27.12.1995 г.) путем воздействия на него микроорганизмами в водном растворе в аэробных условиях при 20-35°C и перемешивании. Углеродсодержащий материал обрабатывают смесью бактерий, полученных адаптацией ассоциаций-микроорганизмов, окисляющих пшеничную солому, к перерабатываемому углеродсодержащему материалу. Процесс ведут в присутствии подвижного фосфора до получения стабильной не осаждаемой суспензии. Способ позволяет получить продукт с высоким содержанием гуминовых кислот и водорастворимых фракций. Недостатком данного способа является невозможность его использования для обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов производства.A known method of processing carbon-containing material (see patent RU No. 1816394, E21B 43/295, publ. 12/27/1995) by exposing it to microorganisms in an aqueous solution under aerobic conditions at 20-35 ° C and stirring. The carbon-containing material is treated with a mixture of bacteria obtained by adaptation of the associations of microorganisms oxidizing wheat straw to the carbon-containing material being processed. The process is conducted in the presence of mobile phosphorus until a stable, non-precipitated suspension is obtained. The method allows to obtain a product with a high content of humic acids and water-soluble fractions. The disadvantage of this method is the impossibility of its use for the disposal of liquid hydrocarbon-containing production wastes.
Известен консорциум штаммов микроорганизмов дрожжей Candida sp.BCB-616 и бактерий Rhodococcus sp-ВКПМ АС-1258 для очистки объектов окружающей среды от углеводородов (см. патент RU №2384616, C12N 1/26, опубл. 20.03.2010 г.). Использование данного консорциума штаммов повышает эффективность очистки объектов окружающей среды, например воды и почвы, от углеводородов за счет расширения диапазона применения биопрепарата по значениям pH загрязненной окружающей среды, подлежащей очистке. При простом использовании изобретения для обезвреживания углеводородсодержащих отходов требуется много времени, более 3 суток.A known consortium of strains of microorganisms of the yeast Candida sp.BCB-616 and bacteria Rhodococcus sp-VKPM AC-1258 for the purification of environmental objects from hydrocarbons (see patent RU No. 2384616, C12N 1/26, publ. March 20, 2010). The use of this consortium of strains increases the efficiency of cleaning environmental objects, such as water and soil, from hydrocarbons by expanding the range of application of the biological product according to the pH values of the polluted environment to be cleaned. With the simple use of the invention, it takes a lot of time, more than 3 days, to neutralize hydrocarbon-containing waste.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов, образовавшихся при очистке природного газа и полостей магистральных газопроводов, путем воздействия на них углеводородокисляющими микроорганизмами в водном растворе в аэробных условиях при 28-36°C и перемешивания (см. патент RU №2465218, C02F 3/34, опубл. 27.10.2012 г.). Углеродсодержащий материал обрабатывают биопрепаратом, содержащим указанные микроорганизмы, из расчета 1 кг биопрепарата на 10 кг углеводородов с одновременным добавлением в рабочую емкость для получения рабочей суспензии воды при объемном соотношении упомянутых отходов к воде от 1:4 до 1:50, в зависимости от начальной концентрации углеводородов, затем в рабочую емкость добавляют макроэлементы, микроэлементы и, при необходимости, регулятор кислотности, обезвреживание осуществляют от 12 до 15 ч с постоянным перемешиванием и подачей воздуха, а также при pH от 4 до 7, далее осуществляют слив продукта обезвреживания из рабочей емкости, при этом оставляют в рабочей емкости не менее 25% объема рабочей суспензии, после чего повторяют весь цикл обезвреживания, причем второй и последующие циклы обезвреживания осуществляют без добавления биопрепарата. В качестве макроэлементов добавляют соли азота, фосфора, калия, магния, а в качестве микроэлементов - соли железа, марганца, меди, цинка.Closest to the proposed method is a method for the biological neutralization of liquid hydrocarbon-containing wastes generated during the purification of natural gas and cavities of main gas pipelines by exposing them to hydrocarbon-oxidizing microorganisms in an aqueous solution under aerobic conditions at 28-36 ° C and mixing (see patent RU No. 2465218 , C02F 3/34, publ. 10/27/2012). The carbon-containing material is treated with a biological product containing these microorganisms, at the rate of 1 kg of biological product per 10 kg of hydrocarbons with simultaneous addition to the working capacity to obtain a working suspension of water at a volume ratio of the said waste to water from 1: 4 to 1:50, depending on the initial concentration hydrocarbons, then macroelements, microelements are added to the working tank and, if necessary, an acidity regulator, neutralization is carried out from 12 to 15 hours with constant stirring and air supply, and also at a pH of 4 to 7, then the neutralization product is drained from the working vessel, at least 25% of the volume of the working suspension is left in the working vessel, after which the entire neutralization cycle is repeated, and the second and subsequent neutralization cycles are carried out without the addition of a biological product. Salts of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium are added as macronutrients, and salts of iron, manganese, copper, zinc are added as trace elements.
Недостатком данного способа является значительная продолжительность цикла для обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов производства.The disadvantage of this method is the significant cycle time for the disposal of liquid hydrocarbon-containing production waste.
Задачей изобретения является создание способа биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов, обеспечивающего интенсификацию процесса за счет увеличения скорости биохимических процессов.The objective of the invention is to provide a method for the biological neutralization of liquid hydrocarbon-containing waste, which ensures the intensification of the process by increasing the speed of biochemical processes.
Поставленная задача решается тем, что способ биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов включает их обработку в водном растворе в аэробных условиях биопрепаратом, содержащим углеводородокисляющие микроорганизмы, из расчета 1 кг биопрепарата на 10 кг углеводородов с одновременным добавлением воды при объемном соотношении упомянутых отходов к воде от 1:4 до 1:50, в зависимости от начальной концентрации углеводородов с тем, чтобы содержание углеводородов в смеси составляло около 2 мас.% или 19-21 г/л, введение макроэлементов - солей азота, фосфора, калия, магния и микроэлементов - солей железа, марганца, меди, цинка, перемешивание смеси с подачей воздуха при температуре от 28 до 36°C и pH от 4 до 7, слив продукта обезвреживания из рабочей емкости, при этом оставляют не менее 25% объема рабочей суспензии с последующем повторением всего цикла обезвреживания без добавления биопрепарата. Причем вместе с воздухом подают 0,5-2,0 об.% кислорода, а обезвреживание проводят в присутствии полифункционального катализатора состава, мас.%: оксид марганца 22-26; оксид молибдена 4-7; оксид хрома 4-5; оксид никеля 3-5, полиэтилен высокого давления - остальное, а его загрузку осуществляют из расчета 2-10% от рабочего объема емкости. The problem is solved in that the method of biological neutralization of liquid hydrocarbon-containing wastes includes treating them in an aqueous solution under aerobic conditions with a biological product containing hydrocarbon-oxidizing microorganisms, at the rate of 1 kg of biological product per 10 kg of hydrocarbons with the addition of water with a volume ratio of the said waste to water from 1: 4 to 1:50, depending on the initial concentration of hydrocarbons so that the hydrocarbon content in the mixture is about 2 wt.% Or 19-21 g / l, the introduction of macroelem nt - salts of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and trace elements - salts of iron, manganese, copper, zinc, mixing the mixture with air supply at a temperature of 28 to 36 ° C and a pH of 4 to 7, draining the product of neutralization from the working tank, at this leaves at least 25% of the volume of the working suspension, followed by a repetition of the entire cycle of neutralization without the addition of a biological product. Moreover, with the air serves 0.5-2.0 vol.% Oxygen, and neutralization is carried out in the presence of a multifunctional catalyst composition, wt.%: Manganese oxide 22-26; molybdenum oxide 4-7; chromium oxide 4-5; nickel oxide 3-5, high-pressure polyethylene - the rest, and its loading is carried out at the rate of 2-10% of the working volume of the tank.
В заявленном способе используют:In the claimed method using:
- в качестве углеводородокисляющих микроорганизмов - биопрепарат, включающий консорциум дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и бактерий Dietzia maris ВКПМ АС-1824 в отношении 50:50 по ТУ 9291-139-31323949;- as hydrocarbon-oxidizing microorganisms - a biological product, including a consortium of yeast Candida maltosa VKPM Y-3446 and bacteria Dietzia maris VKPM AC-1824 in a ratio of 50:50 according to TU 9291-139-31323949;
- для приготовления катализатора - оксиды марганца, молибдена, хрома, никеля квалификации «ХЧ» и полиэтилен высокого давления по ГОСТ16337-77;- for the preparation of the catalyst - oxides of manganese, molybdenum, chromium, nickel qualification "ChP" and high-pressure polyethylene according to GOST16337-77;
- соли азота, фосфора, калия, магния, железа, марганца, меди, цинка квалификации «ХЧ».- salts of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, iron, manganese, copper, zinc qualification "ChP".
Определение начальной концентрации углеводородов в составе жидких углеводородсодержащих отходов позволяет наиболее точно подобрать количественное соотношение компонентов, входящих в рабочую суспензию, и обеспечить эффективную для деятельности микроорганизмов концентрацию углеводородов. Внесение в начале процесса обезвреживания биопрепарата, содержащего заранее адаптированные к процессу аэробные углеводородокисляющие микроорганизмы, позволяет исключить лаг-фазу и уменьшить инфицированность процесса. Постоянное перемешивание рабочей суспензии с одновременной подачей воздуха, насыщенного кислородом, и обезвреживание отходов в присутствии полифункционального катализатора создает высокие аэробные условия, значительно повышает интенсивность окисления углеводородов микроорганизмами и ускоряет процесс роста и размножения микроорганизмов. Содержание кислорода 0,5-2 об.% в воздухе обеспечивает оптимальные условия проведения процесса и расход кислорода. Микроорганизмы, поглощая углеводороды, превращают отходы в нетоксичные вещества и накапливают клеточную массу, которая может быть использована в качестве удобрения.Determination of the initial concentration of hydrocarbons in the composition of liquid hydrocarbon-containing waste allows you to most accurately select the quantitative ratio of the components included in the working suspension, and to provide an effective concentration of hydrocarbons for the activity of microorganisms. The introduction of a biological product at the beginning of the process of neutralization, containing aerobic hydrocarbon-oxidizing microorganisms pre-adapted to the process, eliminates the lag phase and reduces the infection of the process. The constant mixing of the working suspension with the simultaneous supply of oxygen-saturated air and the neutralization of waste in the presence of a multifunctional catalyst creates high aerobic conditions, significantly increases the rate of hydrocarbon oxidation by microorganisms and accelerates the growth and reproduction of microorganisms. The oxygen content of 0.5-2 vol.% In the air provides optimal conditions for the process and oxygen consumption. Microorganisms, absorbing hydrocarbons, turn waste into non-toxic substances and accumulate cell mass, which can be used as fertilizer.
Катализатор обладает высокой каталитической активностью и стабильностью, которые позволяют в течение 2-3 лет применять его для биокаталитического процесса без регенерации. Предлагаемый катализатор обладает высокой активностью в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в биоаппаратах. Внешняя геометрическая поверхность полимерного катализатора гидрофобна и несет на своей поверхности в результате аэрации воздуха и окислительно-восстановительного потенциала активных центров катализатора возбужденный кислород. Сорбционная способность кислорода на поверхности катализатора значительно повышает концентрацию его в воде как молекулярного, так и атомарного. При увеличении концентрации растворенного кислорода возрастает кислородный градиент, в результате чего улучшается доставка кислорода к микробиальным клеткам и создаются оптимальные условия жизнедеятельности микроорганизмов. Действие катализатора заключается в проявлении нового реакционного пути благодаря промежуточному взаимодействию гомогенного катализатора ферментов микроорганизмов с гетерогенным катализатором, характеризующемуся более низкими значениями свободной энергии образования активированных комплексов.The catalyst has high catalytic activity and stability, which allow it to be used for a biocatalytic process without regeneration for 2-3 years. The proposed catalyst has a high activity in redox processes occurring in biological devices. The external geometric surface of the polymer catalyst is hydrophobic and carries excited oxygen on its surface as a result of aeration of the air and the redox potential of the active sites of the catalyst. The sorption ability of oxygen on the surface of the catalyst significantly increases its concentration in water, both molecular and atomic. With an increase in the concentration of dissolved oxygen, the oxygen gradient increases, as a result of which the delivery of oxygen to microbial cells improves and optimal conditions for the life of microorganisms are created. The action of the catalyst is the manifestation of a new reaction path due to the intermediate interaction of a homogeneous catalyst of the enzymes of microorganisms with a heterogeneous catalyst, characterized by lower free energies of the formation of activated complexes.
Катализатор готовят путем смешения носителя-полимера и каталитически активных компонентов при температуре плавления полимера с последующим формованием. Непосредственное вплавление мелкодисперсных частиц оксидов марганца, хрома в термопластичный полимер обеспечивает прочное их удержание на полимерном носителе и стабильную работу катализатора в процессе биокаталитического окисления. Механический износ гранул катализатора не приводит к снижению активности в процессе эксплуатации в результате обновления поверхности и вовлечения в процесс новых активных частиц, расположенных в массе полимера. Синергический эффект каталитической активности и стабильности предлагаемого катализатора наблюдается при указанном соотношении компонентов, дальнейшее увеличение или уменьшение каждого каталитически активного компонента снижает каталитическую активность и стабильность катализатора. Увеличение содержания компонентов приводит к нарушению целостности структуры, катализаторная масса не поддается формовке. Использование загрузки катализатора из расчета 2-10% от рабочего объема емкости позволяет обеспечить оптимальные условия для интенсификации процесса роста микроорганизмов и обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходовThe catalyst is prepared by mixing the carrier polymer and the catalytically active components at the melting temperature of the polymer, followed by molding. The direct fusion of finely dispersed particles of manganese and chromium oxides into a thermoplastic polymer ensures their strong retention on a polymer carrier and stable operation of the catalyst during biocatalytic oxidation. The mechanical wear of the catalyst granules does not lead to a decrease in activity during operation as a result of surface renewal and the involvement of new active particles located in the polymer mass. The synergistic effect of the catalytic activity and stability of the proposed catalyst is observed at the specified ratio of the components, a further increase or decrease of each catalytically active component reduces the catalytic activity and stability of the catalyst. The increase in the content of components leads to a violation of the integrity of the structure, the catalyst mass is not amenable to molding. The use of catalyst loading at a rate of 2-10% of the working volume of the tank allows to provide optimal conditions for the intensification of the growth process of microorganisms and the disposal of liquid hydrocarbon-containing waste
Пример осуществления предлагаемого способа обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов.An example implementation of the proposed method of disposal of liquid hydrocarbon-containing waste.
Для реализации способа вначале получают катализатор. Катализатор состава, мас.%: оксид марганца 22-26; оксид молибдена 4-7; оксид хрома 4-5; оксид никеля 3-4; полиэтилен высокого давления - остальное, был получен на промышленном агрегате для получения окрашенного полимера. Для чего расчетные количества гранулированного полиэтилена, оксида марганца, оксида хрома, оксида молибдена и оксида никеля загружался в барабан, где вся масса перемешивалась при температуре 110-120°C в течение 20 мин, а затем подавалась шнеком на фильеру для грануляции. Катализатор можно получить с различной величиной гранул в зависимости от используемой фильеры. Для исследований предлагаемый катализатор получен в виде гранул размером: высота гранул 17-27 мм, наружный диаметр 10-17 мм.To implement the method, a catalyst is first prepared. The catalyst composition, wt.%: Manganese oxide 22-26; molybdenum oxide 4-7; chromium oxide 4-5; nickel oxide 3-4; high pressure polyethylene - the rest was obtained at an industrial unit to obtain a colored polymer. For this, the calculated amounts of granulated polyethylene, manganese oxide, chromium oxide, molybdenum oxide and nickel oxide were loaded into a drum, where the whole mass was mixed at a temperature of 110-120 ° C for 20 min, and then fed by a screw to a die for granulation. The catalyst can be obtained with different sizes of granules depending on the die used. For research, the proposed catalyst was obtained in the form of granules with a size: granule height 17-27 mm, outer diameter 10-17 mm.
Для обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов в термостатический аппарат, оборудованный мешалкой, креплением для горизонтальной установки сетчатого металлического контейнера с катализатором и патрубками для подачи воздуха, вставляют контейнер с катализатором высотой 2-10% от объема (высоты) рабочей зоны аппарата, загружают расчетное количество жидких углеводородсодержащих отходов предприятий транспорта углеводородов, с содержанием от 10 до 90 мас.% углеводородов и добавляют воду в объемном соотношении (4-50):1 к отходам в зависимости от начальной концентрации углеводородов из расчета, чтобы концентрация углеводородов в рабочей суспензии составляла около 2% или 19-21 г/л. Далее вводят биопрепарат - консорциум дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и бактерий Dietzia maris ВКПМ AC-1824 в отношении 50:50 из расчета 1 кг биопрепарата на 10 кг углеводородов, что обеспечивает необходимую начальную концентрацию клеток микроорганизмов в среде. Затем при перемешивании подают расчетное количество раствора микро- и макроэлементов.To neutralize liquid hydrocarbon-containing wastes, a thermostatic container with a height of 2-10% of the volume (height) of the working area of the apparatus is inserted into a thermostatic apparatus equipped with a stirrer, a holder for horizontal installation of a mesh metal container with a catalyst and air inlets, and the estimated amount of liquid hydrocarbon-containing is loaded waste from hydrocarbon transport enterprises with a content of 10 to 90 wt.% hydrocarbons and add water in a volume ratio (4-50): 1 to the waste depending spine of the initial concentration of hydrocarbons from the calculation, the concentration of hydrocarbons in the working suspension was about 2%, or 19-21 g / l. Then a biological product is introduced - a consortium of Candida maltosa yeast VKPM Y-3446 and bacteria Dietzia maris VKPM AC-1824 in a ratio of 50:50 based on 1 kg of biological product per 10 kg of hydrocarbons, which provides the necessary initial concentration of microorganism cells in the medium. Then, with stirring, the calculated amount of a solution of micro and macro elements is supplied.
Оптимальный состав раствора микро- и макроэлементов, г/л: KNO3 - 216, KH2PO4 - 32,4, Na2HPO4×12H2O - 75,4, MgSO4 - 43,2, FeSO4×7H2O - 0,24, ZnSO4×7H2O - 0,16, MnSO4×7H2O - 0,18, CuSO4 - 0,02.The optimal composition of the solution of micro and macro elements, g / l: KNO 3 - 216, KH 2 PO 4 - 32.4, Na 2 HPO 4 × 12H 2 O - 75.4, MgSO 4 - 43.2, FeSO 4 × 7H 2 O, 0.24; ZnSO 4 × 7H 2 O, 0.16; MnSO 4 × 7H 2 O, 0.18; CuSO 4 , 0.02.
Оптимальный усредненный состав микро- и макроэлементов в рабочей суспензии, г/л: KNO3 - 3,58, KH2PO4 - 0,57, Na2HPO4×12H2O - 1,25, MgSO4 - 0,72, FeSO4×7H2O - 0,004, ZnSO4×7H2O - 0,002, MnSO4×7H2O - 0,003, CuSO4 - 0,0003.The optimal average composition of micro and macro elements in the working suspension, g / l: KNO 3 - 3.58, KH 2 PO 4 - 0.57, Na 2 HPO 4 × 12H 2 O - 1.25, MgSO 4 - 0.72 FeSO 4 × 7H 2 O — 0.004, ZnSO 4 × 7H 2 O — 0.002, MnSO 4 × 7H 2 O — 0.003, CuSO 4 —0.0003.
Подают сжатый воздух под лопасти мешалки с расходом 100 м3/ч на 1 м3 рабочей суспензии. В линию подачи воздуха вводят 0,5-2,0 об.% кислорода.Compressed air is supplied under the mixer blades with a flow rate of 100 m 3 / h per 1 m 3 of working suspension. 0.5-2.0 vol.% Oxygen is introduced into the air supply line.
Учитывая, что вне зависимости от исходного содержания углеводородов в отходах, разбавление водой проводят таким образом, чтобы начальная концентрация углеводородов в рабочей суспензии при проведении обезвреживания составляла около 2 мас.% или 19-21 г/л, в данном случае для исследований использовались жидкие углеводородсодержащие отходы, содержащие 50 мас.% углеводородов, что соответствует 400 г/л. Объем добавляемой воды при этом составляет 24 л, объем раствора микро- и макроэлементов - 0,42 л, количество биопрепарата - 0,04 кг на 1 л жидких отходов. В расчете на 1 кг углеводородов расход воды составляет 60 л, раствора микро- и макроэлементов - 1,05 л и 0,1 кг биопрепората.Given that regardless of the initial hydrocarbon content in the waste, dilution with water is carried out in such a way that the initial concentration of hydrocarbons in the working suspension during neutralization is about 2 wt.% Or 19-21 g / l, in this case, liquid hydrocarbon-containing ones were used for research waste containing 50 wt.% hydrocarbons, which corresponds to 400 g / l. The volume of added water in this case is 24 l, the volume of the solution of micro and macro elements is 0.42 l, the amount of biological product is 0.04 kg per 1 l of liquid waste. Based on 1 kg of hydrocarbons, the water consumption is 60 l, the solution of micro and macro elements - 1.05 l and 0.1 kg of biological product.
Процесс обезвреживания осуществляют при перемешивании с подачей воздушно-кислородной смеси в течение 10-14 часов при температуре от 28 до 36°C и pH от 4 до 7.The neutralization process is carried out with stirring with the supply of an air-oxygen mixture for 10-14 hours at a temperature of 28 to 36 ° C and a pH of 4 to 7.
После окончания процесса обезвреживания осуществляют слив продукта обезвреживания (биомассы) в герметичную накопительную емкость для дальнейшего использования, например в сельском хозяйстве, и определяют остаточную концентрацию углеводородов в отходах. Критерием окончания процесса обезвреживания является остаточная концентрация углеводородов не более 0,1 мг/л. С учетом скорости роста микроорганизмов (для дрожжей и бактерий: увеличение массы микроорганизмов в два раза за 5-5,5 ч) через 10 ч получают почти четырехкратное увеличение массы микроорганизмов. После слива полученного продукта обезвреживания в рабочей емкости оставляют не менее 25% объема рабочей суспензии в качестве «закваски» и загружают следующую порцию отходов, которые микроорганизмы используют как питательную среду, что позволяет вести непрерывное наращивание биомассы. Далее повторяют весь цикл обезвреживания, но без добавления биопрепарата.After the end of the neutralization process, the neutralization product (biomass) is drained into a sealed storage tank for further use, for example, in agriculture, and the residual concentration of hydrocarbons in the waste is determined. The criterion for the end of the neutralization process is a residual concentration of hydrocarbons of not more than 0.1 mg / l. Given the growth rate of microorganisms (for yeast and bacteria: doubling the mass of microorganisms in 5-5.5 hours), after 10 hours an almost four-fold increase in the mass of microorganisms is obtained. After discharging the obtained neutralization product, at least 25% of the volume of the working suspension is left as a “starter” in the working vessel and the next portion of waste is loaded, which the microorganisms use as a nutrient medium, which allows continuous biomass growth. Next, the entire cycle of neutralization is repeated, but without the addition of a biological product.
Результаты исследований приведены в таблицеThe research results are shown in the table.
Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет интенсифицировать процесс биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов. В первом цикле обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов требуемая остаточная концентрация углеводородов 0,1 мг/л была достигнута через 11 ч, во втором цикле обезвреживания - через 13 часов.As can be seen from the table, the use of the proposed method allows to intensify the process of biological disposal of liquid hydrocarbon-containing waste. In the first cycle of neutralization of liquid hydrocarbon-containing wastes, the required residual concentration of hydrocarbons of 0.1 mg / l was reached after 11 hours, in the second cycle of neutralization after 13 hours.
Таким образом, в предлагаемом способе биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов количественное содержание компонентов рабочей суспензии увязывают с начальной концентрацией углеводородов в обезвреживаемых отходах и обеспечивают одинаковую концентрацию углеводородов в начале каждого цикла всего процесса обезвреживания. Применение воздушно-кислородной смеси и катализатора увеличивает скорость биохимических процессов, что позволяет сократить время обезвреживания и повысить эффективность процесса обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов производства.Thus, in the proposed method for the biological neutralization of liquid hydrocarbon-containing waste, the quantitative content of the components of the working suspension is linked to the initial concentration of hydrocarbons in the neutralized waste and provide the same concentration of hydrocarbons at the beginning of each cycle of the entire neutralization process. The use of an air-oxygen mixture and a catalyst increases the speed of biochemical processes, which reduces the time of neutralization and improves the efficiency of the process of neutralizing liquid hydrocarbon-containing production wastes.
Claims (2)
- оксид марганца 22-26;
- оксид молибдена 4-7;
- оксид хрома 4-5;
- оксид никеля 3-4;
- полиэтилен высокого давления - остальное.1. The method of biological disposal of liquid hydrocarbon-containing waste, including treating it in an aqueous solution under aerobic conditions with a biological product containing hydrocarbon-oxidizing microorganisms, at the rate of 1 kg of biological product per 10 kg of hydrocarbons with the addition of water at a volume ratio of the said waste to water from 1: 4 to 1 : 50 depending on the initial concentration of hydrocarbons, the introduction of trace elements - salts of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and trace elements - salts of iron, manganese, copper, zinc, mixing the mixture and with an air supply at a temperature of 28 ° C to 36 ° C and a pH of 4 to 7, the discharge of the neutralization product from the working tank, at least 25% of the volume of the working suspension is left, followed by a repeat of the entire neutralization cycle without adding a biological product, characterized in that together with air serves 0.5-2.0 vol.% oxygen, and the neutralization is carried out in the presence of a multifunctional catalyst consisting of a mixture of transition metal oxides and a carrier in the following ratio of components, wt.%:
- manganese oxide 22-26;
- molybdenum oxide 4-7;
- chromium oxide 4-5;
- nickel oxide 3-4;
- high pressure polyethylene - the rest.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104835/05A RU2543897C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104835/05A RU2543897C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2543897C1 true RU2543897C1 (en) | 2015-03-10 |
Family
ID=53290339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104835/05A RU2543897C1 (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2543897C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04135698A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Nippon Kentetsu Co Ltd | Catalytic oxidation type water treating device |
| RU2097338C1 (en) * | 1995-06-26 | 1997-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Катализ" | Method of sewage biochemical treatment |
| EA001458B1 (en) * | 1997-06-05 | 2001-04-23 | Кузнецов, Петр Александрович | The biological preparation, predominantly, for cleaning the oil tankages, equipment and water-soil ecosystems from oil pollution |
| EP1110915A2 (en) * | 1999-12-23 | 2001-06-27 | Axel Johnson Engineering GmbH | Device and method for biologically purifying waste water |
| RU2465218C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method for biological decontamination of liquid hydrocarbon-containing wastes and apparatus for realising said method |
-
2014
- 2014-02-12 RU RU2014104835/05A patent/RU2543897C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04135698A (en) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Nippon Kentetsu Co Ltd | Catalytic oxidation type water treating device |
| RU2097338C1 (en) * | 1995-06-26 | 1997-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Катализ" | Method of sewage biochemical treatment |
| EA001458B1 (en) * | 1997-06-05 | 2001-04-23 | Кузнецов, Петр Александрович | The biological preparation, predominantly, for cleaning the oil tankages, equipment and water-soil ecosystems from oil pollution |
| EP1110915A2 (en) * | 1999-12-23 | 2001-06-27 | Axel Johnson Engineering GmbH | Device and method for biologically purifying waste water |
| RU2465218C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method for biological decontamination of liquid hydrocarbon-containing wastes and apparatus for realising said method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПРОСКУРЯКОВ В.А., ШМИДТ Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности, Ленинград, "Химия", 1977, с.с. 300-302. ТОРОЧЕШНИКОВ Н.С. и др. Техника защиты окружающей среды, Москва, "Химия", 1981, с. 220-222. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dogaris et al. | Prospects of integrating algae technologies into landfill leachate treatment | |
| CN102153231A (en) | Method and device for treating high-concentration organic chemical-industrial sewage | |
| Di Iaconi et al. | Effective treatment of stabilized municipal landfill leachates | |
| CN101684021A (en) | Technique for treating sewage of aeration biofilter having function of reinforced deodorization | |
| Al-Amshawee et al. | Zero waste system comprised of fixed bed biofilm reactor, ozone oxidation, and electrodialysis desalination for wastewater sustainability | |
| Dhokpande et al. | A review on research on application of trickling filters in removal of various pollutants from effluent | |
| CN101519267B (en) | Combined treatment process for high-concentration organic waste water | |
| JP5773541B2 (en) | Biological purification agent of treated water, biological purification system, and biological purification method | |
| Serejo et al. | Environmental resilience by microalgae | |
| Gupta et al. | Assessment of the efficiency and economic viability of various methods of treatment of sanitary landfill leachate | |
| Biniaz et al. | Wastewater treatment: employing biomass | |
| RU2628437C1 (en) | Method of utilizing liquid fraction of manure drains from pig-breeding farms | |
| CN101486501B (en) | Hogpen diatomite biological film sewage treatment process | |
| DK2279153T3 (en) | METHOD OF TREATING AND / OR PREPARING LIQUID FERTILIZER OR WASTE FROM BIOGAS SYSTEMS TO ELIMINATE HARMFUL SUBSTANCES, PARTICULAR NITROGEN, PHOSPHORES AND AIR MOLECULES | |
| CN111333444A (en) | Efficient treatment method for anaerobic fermentation substrate of fruit and vegetable waste | |
| RU2543897C1 (en) | Method of biological neutralisation of liquid hydrocarbon-containing wastes | |
| CN103771648A (en) | Technology for treating low concentration ammonia nitrogen waste water | |
| CN102642933A (en) | Anaerobic microorganism applied in degrading phenol-containing wastewater and method for degrading phenol-containing wastewater by using same | |
| Amin et al. | Complementary treatment of leachate using sequencing batch reactor | |
| RU2644013C2 (en) | Method for producing environmentally friendly mineral-organic fertilisers with methane fermentation at biogas stations | |
| CN102190378A (en) | Method and device for treating wastewater through air flotation process utilizing microbial coagulant | |
| CN108773911B (en) | Treating agent for garbage penetrating fluid, preparation method and treatment process thereof | |
| Akansha et al. | Role of Microorganisms in Performance Optimization of Wastewater Treatment Plants | |
| Greben et al. | Grass cellulose as cost-effective energy source for biological sulphate removal | |
| CN104973735A (en) | Municipal sludge biogas slurry treatment method |