TR201907467T4 - Organik materyalin işlenmesine yönelik proses. - Google Patents

Abstract

Bu buluş, kanalizasyon çamurunun enzimler ile arıtılmasına yönelik bir proses sağlar; bu proses, kentsel veya endüstriyel atık suyun arıtılması sonucu ortaya çıkan bir lağım çamurunun bir Saccharomyces cerevisiae kültüründen ve iyonik olmayan bir ürünü içeren bir fermantasyon üst sıvısı ürünü içeren bir bileşim ile arıtılmasını içerir, burada bahsedilen fermentasyon üst sıvısı ürünü, söz konusu aktif enzimlerin in situ atık lağım çamurundan üretilmesi için uygun şartlarda aktif enzimler içermez.

Description

TARIFNAME ORGANIK MATERYALIN ISLENMESINE YÖNELIK PROSES Bulusun Altyapisi 1. Bulus Sahasi Bulus, organik materyallerin biyolojik olarak islenmesine yönelik bir proses ile ilgilidir. Özellikle bu bulus, uçucu katilarin ve diger kontaminantlarin çikarilmasi ve biyogaz üretilmesine yönelik olarak sehir atigi sulari ve benzerinin islenmesinden kaynaklanan aritma çamurunun aritilmasina yönelik bir proses 2. Ilgili Teknigin Açiklamasi Temiz Su Yasasinin bir bentinden dolayi birçok endüstrinin, bu sular kamu kanalizasyonlarina ve su yollarina bosaltilmadan önce ürettikleri atik suya yönelik isleme programlari olusturmalari gerekmektedir. Bu programlar genellikle, alanda atik su aritma proseslerini, kamuya yönelik aritma çalismalarinin tahliyesi veya her ikisini içerir.

Atik su, özellikle kirletilen ve kanalizasyon kanallarina akan ve buradan geçen sular olmak üzere evsel, ticari ve endüstriyel kullanimdan sonra degistirilmis olan sulara yönelik kullanilan terimdir.

Atik su tipik olarak, kamu su kanallarina bosaltilmadan önce çikarilmasi gereken oldukça çesitli kontaminantlari içerir ve bu tür kontaminantlar bunlari içerir: proteinler, karbonhidratlar ve lipidler gibi organik madde; zirai ilaçlar, böcek ilaçlari, agir metaller ve gübreler gibi kimyasallar ve kanalizasyon pisligi. Atik su tipik olarak biyokimyasal oksijen ihtiyaci (BOD), toplam aski kati maddeler (TSS) ve çözünmüs oksijen (DO) bakimindan degerlendirilir. Atik sudan 02396-P-0001 çikarilmasi gereken bilesenlerin bir diger önemli bir sinifi, atik suyun kokmasina sebep olan veya buna katki saglayan uçucu organik bilesiklerdir (VOC).

Atik suda bulunan spesifik kontaminantlara yönelik amaçlanan birçok proses gelistirilmistir, örnegin: fenol oksidazlar ve hidrojen peroksit küspe ve kagit fabrikasi atik suyunun renginin açilmasina yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat.

No. 5,407,577); tipik olmayan bir Bacillus stearothermophilus türünden enzimler alg hücre duvarlarinin çözündürülmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat.

No. 5,139,945); enzimler ve bakterilerin bir kombinasyonu durgun su kütlelerinin su kalitesinin gelistirilmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. ,227,067); selülazlar agaç/su bilesimlerinin özümlenmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. 5,326,477); Xanthomonas maltophilia ve Bacillus thuringiensis polar organik solventlerin çözündürülmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. 5,369,031); maya karbonhidrat içeren atik suyun özümlenmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. 5,075,008); beta- glükanaz, alfa-amilaz ve proteazlarin bir kombinasyonu mikrobiyal çamurun özümlenmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. 5,071,765); ve amilaz, lipaz ve/veya proteazlarin bir kombinasyonu nisasta, gres yagi, yag ve protein gibi koloidal materyalin özümlenmesine yönelik olarak kullanilmistir (U.S. Pat. No. ,882,059). Ancak bu bilesimlerin her biri yalnizca bir spesifik kontaminanta yöneliktir ve bunlar genellikle atik su ve diger kirletilmis sularda bulunan çesitli kontaminantlar ile ilgili degildir. Kanalizasyon pisligi havuzlarinin kokusunun giderilmesi ve organik atigin çözünmesine yönelik olarak bir maya fermentasyonu bilesimi kullanan bir bilesim U.S. Pat. No. 3,635,797°de açiklanmistir. Ancak bu bilesimin bir gruptan digerine degisken sonuçlar verdigi ve kararsiz oldugu kesfedilmistir.

Yukaridaki prosesler genel olarak, aerobik kosullar altinda gerçeklestirilmistir yani, aritma prosesi genellikle havadan olmak üzere oksijen varligini gerektirir. 02396-P-0001 Mevcut bulusçular, tercihen etoksillenmis alkilfenoller ve/veya uzun Zincirli alifatik alkollerden olusan gruptan seçilmis olmak üzere bir iyonik olmayan sürfaktan ve bir Saccharomyces cerevisiae kültürü gibi bir mayadan fermente üst siviyi içeren bir sivi bilesim türetmislerdir. Saccharomyces cerevisiae fermentasyonundan kaynaklanan aktif enzimler ile kombinasyon halinde bu sivi bilesim, diger atik sularin arasinda kentsel atiklarin aritilmasina yönelik olarak aerobik kosullarin yani sira anaerobik kosullar altinda kullanilmistir. (Bakiniz US Patent Basvuru No l2/586,126.) Bu noktada, aktif enzimleri ve bir iyonik olmayan sürfaktani olmayan bir Saccharomyces cerevisiaeden bir fermente üst sivinin kombinasyonunu içeren bir ürünün, örnegin kentsel veya endüstriyel atik sularin aritilmasindan kaynaklanan bir aritma çamuru olmak üzere aritma çamurunun aritilmasina yönelik olarak etkili oldugu sasirtici bir sekilde kesfedilmistir. Bu kesif asagida daha detayli olarak verilir.

Mikrobiyal aktivite ile Örnegin, anaerobik çözünme ile çözünmüs, koloidal veya ince bir sekilde dagilmis bir formda sivilarda bulunan kontaminantlar olmak üzere organik kontaminantlarin çikarilmasina yönelik atik suyun saflastirilmasi veya organik materyaller ile kirletilen sivilarin biyolojik aritilmasi biyogaz olarak Genel olarak atik su, akan sularda atik su kendisini biyolojik olarak temizlediginde bir diger deyis ile aerobik kosullar altinda bir diger deyis ile teknik olarak daha yogun bir sekilde meydana gelen ayni veya benzer prosedürler kullanilarak atik aritma tesislerinde biyolojik olarak saflastirilir. Dogada biyolojik saflastirma benzerinin anaerobik prosesi örnegin zeminin altinda, durgun sularda meydana gelir.

Mevcut bulusun açiklanmasi amaçlarina yönelik olarak, “aritmanin” oksijenin varliginda veya yoklugunda mikroorganizmalar, örnegin bakteriler vasitasiyla organik materyallerin bir diger deyis ile kontaminantlarin dönüstürülmesi 02396-P-0001 anlamina geldigi anlasilir. Organik materyallerin anaerobik çözünmesi prosesi sirasinda biyogaz, bir diger deyis ile esas olarak metan ve karbon dioksit ve diger içeriklerin izlerinden olusan bir gaz karisimi üretilir. Bulusun prosesi ayni zamanda, selülozik beslemeler ve benzerinden fermente ürünlerin saglanmasina yönelik olarak aerobik kosullar altinda gerçeklestirilebilir.

Anaerobik kosullar altinda kontaminantlar olarak yüksek miktarlarda organik materyalleri içeren sivilarin biyolojik olarak aritilmasina yönelik yöntemler, gida ürünü endüstrisi, tarim, mineral yag endüstrisinden ve kagit hamuru yapimindan atik sularin aritilmasina yönelik olarak bilinir. Diger bir ifade ile birçok sivilarin aritilmasi mümkündür ancak, genel olarak bu tür bilinen biyolojik yöntemler bu tür organik kontaminantlarin tamamiyla dönüstürülmesi veya tam bir saflastirilmasina yönelik yetersizdir. olarak jeneratörlerde kullanilabilen biyogaz olmak üzere biyogaz üretilmesine yönelik olarak yükseltilmis bir sicaklikta söz konusu atigin özümlenmesi ile bir bakteriyel proseste bir organik atik materyalinin aritilmasi bu bulusun bir amacidir. jeneratörlerde kullanilabilen bir biyogaz üretilmesine yönelik yükseltilmis bir sicaklikta söz konusu çamurun fermente edilmesi ile bir bakteriyel proseste atik su çamurunun aritilmasi bulusun bir diger amacidir ve özellikle söz konusu biyogaz söz konusu atik su çamurunun aritilmasina yönelik olarak isi saglamak üzere kullanilabilir.

Uçucu organik katilarin (VOS) azaltilmasina yönelik olarak yükseltilmis bir sicaklikta söz konusu çamurun fermente edilmesi ile gerçeklestirilen bir bakteriyel proseste atik su çamurunun aritilmasi bulusun bi diger amacidir. 02396-P-0001 Prosesten ayrilan aritilmis kati çamur ürününün agirligi ve/veya hacminin azaltilmasina yönelik olarak yükseltilmis bir sicaklikta söz konusu çamurun fermente edilmesi ile gerçeklestirilen bir bakteriyel proseste atik su çamurunun aritilmasi bulusun bir diger amacidir.

Bu bulusun diger amaçlari, mevcut spesifikasyonun okunmasindan açik hale gelecektir.

Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, biyolojik olarak kullanilabilir mineraller ve vitaminler dahil olmak üzere mikrobesinleri içeren bir maya formülasyonunun (a) bir fermente üst sivisini içeren bir biyokatalitik bilesimin kullanimini içeren proses olmak üzere, organik materyallerin bir diger deyis ile organik atik materyallerin aritilmasina yönelik bir proses saglar. Üst sivi, pastörize edilir ve dogasi degistirilir ve bu nedenle aktif enzimler veya bakteri kültürlerini içermez. Üst sivi, (b) bir veya daha fazla iyonik olmayan sürfaktanlar ile karistirilir. Organik materyalleri içeren bir atik su akisina eklendiginde bu bulusun biyokatalitik bilesimi, i) söz konusu bakterinin yeniden üretilmesi ve hava almasina yönelik gereken çözünmüs oksijen arttirilarak atik suda mevcut bakteri kültürlerinin enzimatik aktivesi ve ii) söz konusu bakteri ile tüketime yönelik daha özümlenebilir bir form olarak organik materyali salinmasina yönelik olarak söz konusu organik materyallerde mevcut baglarin kirilmasinda söz konusu bakterinin katalitik davranisini arttirabilir. Söz konusu biyokatalitik bilesim, bakteriler tarafindan tüketilen organik materyalin hücresel yapisi ile mikro kabarcigin zar bariyeri boyunca oksijen aktarimini arttirarak ve burada oksijeni kapsülleyerek atik suda hali hazirda mevcut oksijen rezervini saglayan mikro kabarciklar olmak üzere söz konusu atik suda oldukça yapili, çok ince mikro kabarciklar formunda fonksiyonaliteli bir üst siviyi olusturur. 02396-P-0001 Bu bulusun prosesinde organik atik tercihen, bir iyonik olmayan sürfaktan ve bir maya kültüründen örnegin bir Saccharomyces cerevisiae kültüründen fermente üst siviyi içeren bir bilesim ile aritilir.

Bulusa göre asagidakileri içeren bir aköz biyokatalitik bilesim saglanir: aktif enzimler içermeyen bir maya kültüründen mikro besinleri içeren bir fermente üst sivi ve bir veya daha fazla iyonik olmayan sürfaktanlar, burada biyokatalitik bilesim, herhangi bir aktif enzimden yoksundur ve burada maya kültürü bir Sacchammyces cerevisiae kültürüdür.

Bu bulusun prosesinin tercih edilen bir düzenlemesinde organik atik, çamurun mezofilik sindirim veya yaklasik 55-60°C°lik bir sicaklikta tanklarda fermente edildigi termofilik sindirimi içeren bir proseste islem gören kanalizasyon çamurunu içerir, burada SÖZ konusu proses yaklasik 35-40°C'1ik bir sicaklikta gerçeklestirilir. Biyogaz içinde metan, genellikle bir pistonlu motor veya türbin ile hem isi hem de elektrik üretmek üzere yakilabilir veya üretilen elektrik ve atik isinin sindiricileri isitmak üzere veya siklikla, binalarin isitilmasina yönelik olarak kullanildigi bir birlesik üretim düzenlemesinde yakit hücrelerine beslenebilir.

Fazla elektrik, tedarikçilere satilabilir veya yerel aga yerlestirilebilir. Anaerobik sindiriciler tarafindan üretilen elektrik, yenilenebilir enerji olarak düsünülebilir ve ödenek alabilir. Biyogaz, gazin dogrudan atmosfere salinmasindan ve karbon dioksitin bir kisa karbon döngüsü ile bir organik kaynaktan gelmesinden dolayi atmosferik karbon dioksit konsantrasyonlarinin arttirilmasina katki saglamaz.

Bulusun prosesinin bu tercih edilen düzenlemesinde, metan içeren ve isitma amaçlarina yönelik olarak kazanlarda ve/Veya elektrik üretimine yönelik jeneratörlerde kullanilabilen yanabilir bir biyogaz üretilir. 02396-P-0001 Bu bulusun prosesinin bir diger tercih edilen düzenlemesinde, söz konusu iyonik olmayan sürfaktan Alkil Polisakkaridler, Alkilamin Etoksilatlar, Amin Oksitler, Blok Kopolimerler, Hint Yagi Etoksilatlari, Seto-Oleil Alkol Etoksilatlari, Seto- Stearil Alkol Etoksilatlari, Desil Alkol Etoksilatlari, etoksillenmis dodesildekanol ve etoksillenmis tridesildekanol ve diger Ciz-Ci4 sekonder alifatik alkol etoksilatlarindan olusan gruptan seçilir veya iyonik olmayan sürfaktan, örnegin yaklasik 30 mol etilen oksit olmak üzere 20 ila 40 mol etilen oksidi içeren bir nonil veya ositil fenol eklentisi olabilir.

Bulusun Detayli Açiklamasi Aköz ortamlarda oksidatif biyolojik ve kimyasal prosesler, suda düsük çözünebilirlikli oksijen ile kisitlanir. Bu fiziksel kisitlama Henry Kanunu ile tanimlanir. Bu, sicaklik sabit tutuldugunda bir siviya çözünen bir gazin miktarinin sivi üzerinde gaz ile uygulanan basinca orantisal oldugunu belirtir.

Saf suda oksijen çözünebilirligi, bir atmosfer basincinda ve ortam sicakliklarinda milyon basina (ppm) yalnizca yaklasik olarak 10 parçadir. Mevcut bulusun bilesimi, Henry Kanunu ile tahmin edilebilen seviyelerin üstünde sudaki oksijeni arttirdigi gözlemlenmistir. Çogu aerobik prosese yönelik, bir atik su aritim sistemi veya bir biyoteknolojik fermentasyon olsun, yenilenerek çözünmüs oksijen prosesi hizini kisitlayan faktör haline gelecek sekilde hizli bir sekilde tüketilir. Bu nedenle, biyoproses bir tasarimin en kritik bileseni, prosesin sivi fazina oksijen kütle aktarimina yönelik araçtir. Yaklasik 10 -9 hücreler/ml bir hücre yogunlugunda bakteri kültürlerinin aktif bir sekilde havalandirilmasina yönelik olarak sivi ortamdaki oksijenin, bakterinin oksijen talebi ile uyum saglamak üzere dakika basina yaklasik 12 kez degistirilmesi gerekir. 02396-P-0001 Su tipik olarak, gaz ve sivi fazlari arasinda temas yüzeyleri arttirilarak havalandirilir. Bu, bir kütle gaz (hava) fazi ile daginik su akitilarak veya bir kütle sivi fazina bir oksijen kaynagi beslenerek yapilabilir. Gaz veya sivi fazlarin oksijenleme prosesini domine edip etmedigi dikkate alinmaksizin oksijen veya diger gazin kütle aktarimi, sivi faza gaz kabarciklari beslenerek elde edilebilir.

Gaz sivi aktariminin etkinliligi, büyük ölçüde kabarciklarin karakteristiklerine dayalidir. Kabarcik davranisi baskin olarak, asagidaki kütle aktarim parametrelerini etkiler: Kabarcigin iç kismindan gaz-sivi fazina oksijenin aktarimi; Gaz-sivi arabirimi boyunca oksijenin hareketi ve Kabarcigi çevreleyen nispeten durgun sivi film vasitasiyla oksijen difüzyonu.

Kabarcigin disinda çözünmüs durum ile kabarcigin içerisinde serbest durum arasindaki arabirim boyunca gazlarin degisiminin anlasilmasi amaciyla kabarciklara yönelik çalismada büyük öneme sahiptir. Bir biyoprosesteki hava kabarciklarinin en önemli özelliginin bunlarin boyutu olduguna yönelik genel olarak fikir birligi bulunur. Belir bir hacimdeki gaza yönelik, (a) gaz fazi ile sivi faz arasinda daha arayüzeye iliskin alan, gazin birkaç genis olandansa birçok küçük kabarciga dagitilmasi durumunda saglanir. Küçük kabarciklar, 1-3 mm, daha büyük kabarciklar ile paylasilmayan asagidaki faydali özelliklere sahip oldugu gösterilmistir. Küçük gaz kabarciklari, bir gazin aköz fazda çözünmesine yönelik daha fazla zaman vererek büyük kabarciklardan daha yavas yükselir. Bu özellik, gaz tutma olarak refere edilir, su içindeki oksijen konsantrasyonlari Henry Kanunu çözülebilirlik limitlerinin ötesinde iki kattan daha fazla olabilir. Örnegin, ppm oksijenlik bir doygunluk limiti elde edildikten sonra, küçük kabarciklar içerisinde en az bir diger 10 ppm oksijen oksijenin yenilenmesine yönelik mevcut 02396-P-0001 Bir kabarcik olusturuldugunda sivi faza oksijen aktarimina yönelik büyük bariyer, kabarcigi çevreleyen sivi filmdir. Biyokimya mühendislik çalismalari, bu film vasitasiyla aktarmanin tüm proseste hiz kisitlayan adim haline geldigi ve tüm kütle aktarim hizini kontrol ettigi sonucuna varmistir. Ancak kabarciklar daha küçük hale geldikçe bu sivi film, kütle sivi fazina gaz aktarimi artik engellenmeyecek sekilde azalir.

Su içerisinde sürfaktanlar, çap olarak 1 mmsden daha az oldukça küçük kabarciklarin olusumuna yol açabilir. Mikro kabarciklar olarak refere edilen bu küçük kabarciklar, sürfaktanlardan kaynaklanan gaz/sivi arabirim arasinda arabirimde azaltilmis yüzey geriliminin sonucudur.

Büyük gaz konsantrasyonlari, örnegin bir kimyasal tepkime veya diger mekanizma ile bir çözeltiye beslendikçe sivi faz, kabarciklarin olusumuna yönelik çekirdeklenme merkezlerinin olmamasi durumunda asiri doyurulabilir. Bu noktada mikro kabarciklar akabinde, büyük kabarcik olusumunu çekirdeklendirerek ve asiri doyurma tekrar meydana gelene kadar çözeltiden çözünmüs gazlari temizleyerek kendiliginden olusabilir. Sürfaktanlarin varliginda daha büyük bir gaz bölümünün stabil kabarciklar olarak çözeltide kalmasi olasidir.

Bir sivi içinde bir gaz dagilimina maruz birakilan mikro kabarciklar koloidal özellikler gösterir ve kolloidal gaz afronlari (CGA) olarak refere edilir. CGA, bunlarin düsük bir konsantrasyonda bir sürfaktandan olusan ayirt edici özellikte bir kabuk katmani içermesi açisindan siradan gaz kabarciklarindan ayrilir.

Mevcut bulusun bilesimi, sürfaktan mikro kabarciklar ile ilgili istenen özellikleri sergiler. Ancak mevcut bulusun bilesimi ile olusturulan mikro kabarciklar, sivilar içerisinde oksijenin kütle aktarimini arttirdigi gözlemlenir. Bilimsel teori ile bagdastirilmaksizin, bu ayrima yönelik birçok olasi açiklama bulunur: Önceden açiklanan sürfaktan mikro kabarciklar, aniyonik veya katyonik olan saf sentetik 02396-P-0001 sürfaktanlarin kullanimini dahil etmistir. Mevcut bulusun bilesimine formüle edilen sürfaktanlar noniyoniktir ve kabarcik davranisi özelliklerini büyük ölçüde degistiren biyosürfaktanlar ile karistirilir.

Mevcut bulusun bilesimi, mikro kabarcik olusumuna yönelik çok daha düsük konsantrasyonlarda sürfaktanlar gerektirir. Sürfaktan konsantrasyonlarinin, bir sürfaktan sisteminin önemli misel konsantrasyonuna (CMS) yaklasmasi önerilmistir. Mevcut bulusun bilesiminde mikro kabarciklar, kullanilan sürfaktanlara yönelik tahmin edilen CMC”lerin altinda olusturulur. Bu durum, mevcut bulus mikro kabarciklarinin bilesiminin gaz kütle aktarim özelliklerine göre daha faydali bir gevsek moleküler paketleme ile sürfaktan moleküllerinin kümelenmesinin sonucu oldugunu önerir. Daha düsük moleküllerden olusan bir yüzey, iyi düzenlenmis bir misel içeren gazdan daha gaz geçirgen olur.

Sürfaktanlar amfifil olmaya meyillidir, yani bunlar belirgin hidrofobik ve hidrofilik Özelliklere sahiptir. Amfifilik moleküller, (sürfaktan konsantrasyonlari arttikça) 10`2 ila IOMM arasinda degisen konsantrasyonlarda misel olusumu ile sonuçlanan moleküler agirlikli agregatlar olusturmaya ve olanak saglamaya yönelik olarak ve su içerisinde kümelenmeye egilimlidir.

Mevcut bulusun bilesiminin, sivilarda oksijen seviyelerini arttirdigi görülür.

Bilimsel teori ile bagdastirilmaksizin, bu etkinin iki mekanizmadan biri veya ikisi ile açiklanabildigine inanilir: Mevcut bulusun bilesiminin iyonik olmayan sürfaktanlari ve diger bilesenlerinin etkilesimlerinden kaynaklanan gazlarin arttirilmis kütle aktarimi ve oksijenin yalnizca besleme noktasi yerine bir sivi boyunca dagitilabilecek sekilde mikro kabarciklardan gazlarin Geciktirilmis salinimi.

Her iki mekanizma ile mevcut bulusa ait bilesimin gruplara, agregatlara veya gaz dolu kabarciklara düzenlenmesi egiliminin, lokalize reaktif konsantrasyonlarini artirarak, katalitik bir reaksiyonun gerçeklesmesi için gereken enerjinin geçisini 02396-P-0001 veya henüz açiklanmamis baska bir mekanizmayi azaltarak ortaya çikacak reaksiyonlar için bir platform saglamasi olasidir. Mevcut bulusun bilesiminde kullanilan iyonik olmayan sürfaktanlarin enzimatik tepkimeler ile uyumlu olmasi ve bunlari arttirmasi kanitlanmistir. Mevcut bulusun bilesimi, konvansiyonel enzim sistemlerinden fonksiyonaliteli sürfaktanlarin katalitik aktivitelerine daha benzer olan katalitik aktivitelere sahiptir.

Mevcut bulusun bilesimi, aktif enzimler ve aniyonik veya katyonik sürfaktanlarin yoklugunda bir iyonik olmayan sürfaktan ve bir maya fermenteli üst siviyi içerir.

Mevcut bulusta kullanima yönelik uygun iyonik olmayan sürfaktanlar bunlar ile sinirli olmamak üzere, etoksillenmis yag alkolleri, alkil fenoller, yag asitleri ve yag aminlerini içeren polieter iyonik olmayan sürfaktanlar; tipik olarak, etoksillenmis olan veya olmayan sükroz esterler, sorbitol esterler, alkil glükozitler ve poligliserol esterleri içeren polihidroksil noniyonik (polioller) içerir. Mevcut bulusun bir düzenlemesinde genel formüle ait bir sürfaktan: ve özellikle IGEPAL CA-630 ticari adi altinda satilan bir etoksillenmis ostil fenol kullanilir. Iyonik olmayan sürfaktan, maya ile fermenteli üst sivinin eylemini arttirmak üzere sinerjik olarak görev yapar.

Bu mikro kabarciklar ve bunlarin oldukça reaktif oksijen aktarim kapasiteleri böylece, aktif enzimler, islenmis bakteriyel kültürler veya mevcut sürfaktan ürünleri vasitasiyla mevcut bakteriyel enzimatik tür tepkimeleri hiz ve büyüklük olarak oldukça asarak in situ, su, atik su ve organik katilar içinde oldukça yükseltilmis biyolojik ve kimyasal tepkimelerin bir genis spektrumlu kolaylastiricisi olarak görev yapar.

Yeni “fonksiyonaliteli sürfaktan” bilesimi, havalandirma sistemleri ile mekanik olarak üretilen hava kabarciklarindan çok daha küçük olan mikro kabarciklar üretir. Suyun saflastirilmasi veya atik su sistemlerinde organik kirleticilerin biyolojik olarak çözündürülmesine yönelik en önemli etken, saflastirma 02396-P-0001 kimyasallarinin oksidasyon tepkimeleri veya biyolojik prosesleri destekleyen su kolonunda bulunan oksijen tedarigidir.

Eylem mekanizmasi iki türlüdür: Birincisi, yüksek oranda reaktif kabarcik kabuklari ile 'islevsellestirilmis sürfaktanin' mikro kabarciklarinin olusumu, Henryinin mekanik havalandirma yoluyla elde edilen çözünmüs oksijen yasasina göre normal seviyeyi asan su sütununda olusturulmus bir çözünmüs oksijen rezervuari olusmasini saglar.

Ikincisi, “fonksiyonaliteli sürfaktan” mikro kabarciklarin oldukça reaktif zar kabarcik kabuklari bilesimin karistirilmis sürfaktanlari ile olusturulan oldukça yükseltilmis bir oksijen aktarim kapasitesine izin verir.

Bu nedenle bu bulusun bilesimlerinin kullanimindan kaynaklanan mikro kabarciklar, biyolojik ve kimyasal reaksiyonlarin gelistirilmesine yönelik bir temel saglar: Su içinde çözünmüs oksijenin kullanilabilirligi, biyolojik oksidasyon redüksiyonlari vasitasiyla organik kirleticilerin tüketiminde mikroorganizmalar tarafindan ihtiyaç duyulan havalandirmada önemli kisitlayici faktördür. Biyolojik redüksiyonlarin hizi tasarim, hidrolik yükleme, tahliyelerin kalitesi ve herhangi bir atik su aritma sisteminin isletimsel etkinliliginin önemli bir parçasidir.

Bulusun mikro kabarciklarinin iki açisi; arttirilmis çözünmüs oksijen rezervuarlari ve zar bariyerleri boyunca yükseltilmis oksijen aktarimi, bunlarin organik kirleticiler tüketiminde mikroorganizmalara çözünmüs oksijen kullanilabilirliginin büyük ölçüde bir pozitif genislemesini saglamada sinerjik olarak çalisir. Sonuç, atik su biyolojik aritma proseslerinin daha fazla verimliligi veya klorin, sodyum hipoklorit, ferrik klorid, peroksit ve benzeri gibi çesitli kimyasal oksidasyon ajanlarinin oksidatif kapasiteleridir. 02396-P-0001 Oksidatif kimyasallar, su içerisinde bu tür organiklerden biyolojik büyümenin önlenmesine yönelik olarak organik kontaminantlarin kirletilmis suyunun sterilize edilmesine yönelik olarak yaygin olarak kullanilir. Su kolonu içerisinde çözünmüs oksijen ve oksijen aktariminin arttirilmasi, suyun sterilize edilmesinde gereken kimyasal proseslerin daha fazla bir verimliligine izin verecektir, böylece proseste oksitleyici kimyasalin azaltilmis bir tüketimi ile sonuçlanir.

Suyun saflastirilmasi ve atik su aritiminda kullanilan biyolojik ve kimyasal proseslerin arttirilmasina ek olarak ayni eylem mekanizmalari, petrol hidrokarbon kirleticilerinin islahinin orani ve organik atik katilarin gübrelestirilmesinde biyolojik redüksiyonlarin hizini arttirma kapasitesi göstermistir.

Gübrelestirme ve islah oranlarinin arttirilmasi, organik katilarin hücre zarlari boyunca arttirilmis oksijen aktarimindan dolayidir. Yeni kompozisyonun etkinliligi, genellikle tehlikeli koku profilleri ile karakterize edilen, uçucu organik bilesiklerin (VOClar) bir hizli nötralizasyonu ile kombine edildiginde aittirilir.

Arttirilmis oksijen aktariminin bir gerekçe vasfi yaglar, sivi yaglar ve gres yagi gibi çözünemez organik atiklar bilesenlerinin etkili çözünebilirligidir.

Yaglarin, sivi yaglarin ve gres yaglarinin ester baglarinin ayrilmasina yönelik mevcut bulusun bilesimlerinin özelligi, moleküler yapinin zar bariyerleri boyunca bir gaz aktarimina izin verme özelliginde yatar, bu da böylece gliserol ve yag asitlerini baglayan ester baglarinin bir kirilmasini etkiler. Bu, oldukça yüksek pH veya oldukça düsük pH ajanlari veya lipaz enzimlerinden dolayi olmasindan çok pH nötral olan bir hidroliz formudur.

Lipazlar, genellikle ester baglarinin ayrilmasina atfedilmis spesifik enzimler gruplaridir ancak, mevcut bulusun bilesimleri oksijen aktarim mekanizmasi bir diger deyis ile beta-oksidasyon yoluyla ester baglarinin kirilmasina yönelik ayni 02396-P-0001 Bu çözünemez organik moleküllerin bir çözünebilirligini etkileme, böylece organik bilesenlerin bunlarin mikroorganizmalar tarafindan tüketimine yönelik daha kolay bir sekilde sindirilebilir forma serbest birakilmasi özelligi, arttirilmis oksijen kullanilabilirligi ile saglanmis faydalar ile sinerjik bir sekilde tekrar çalisir, bu da aerobik biyolojik proseslerde gereken biyolojik havalandirma redüksiyonuna yardimci olur.

Yaglar, sivi yaglar ve gres yaglarinin temizlenmesinde ester baglarinin kirilmasi, atik akisini alan tahliye hatlari ve yüzeyde birakilan kalinti atik bilesenlerinde büyük ölçüde bir redüksiyondan dolayi daha iyilestirilmis bir yüzey temizligi Mevcut bulusun bilesimlerinin, asagidaki proseslerde faydali oldugu bulunmustur: Su Saflastirilmasi: Yüzme havuzlarinda kullanildiginda klorin tüketim oranlari kullanima dayali olarak %703e kadar azaltilir, mineralizasyon ölçeklendirmesi büyük ölçüde azaltilir, filtreler temizlenir ve yerlesmis oksitlenmis kalintilarin geri yikamasi büyük ölçüde azaltilir.

Atik Su Aritimi: Atik su aritma sistemlerinde kullanildiginda havalandirma enerjisi kullanimi tahliye gereksinimlerine yönelik yeterli çözünmüs oksijen seviyelerini önceden saglayamayan hidrolik seviyelerde islenebilir. Çamur/Katilan atik akisinin organik moleküler yapisinin daha yüksek çözünebilirliginden dolayi %35,e kadar azaltilabilir. 02396-P-0001 Lagim Hatlari & Pompa Istasyonlarinda Koku Kontrolü: Lagim hatlarinda ve pompa istasyonlarinda kullanildiginda HzS gaz seviyeleri, biyolojik film gelisiminin (çamur katmanlari) çözündügü böylece, HzS gazi olarak degisen kritik bir çözünmüs sülfür kaynagini ortadan kayboldugu yeni bir Önleyici model vasitasiyla büyük ölçüde azaltilabilir. Ultra ince mikro kabarciklarin olusumu kütle kanalizasyon suyunda yüksek bir çözünmüs oksijen seviyesi saglar, böylece H2S olarak HzS gaz degisiminin önlenmesi, 1.1 ppm üzerinde çözünmüs oksijen seviyeleri ile suda çözünmüs sülfürlerden degismeye meyilli olmayacaktir.

Koku Kontrolü: Su püskürtülmesinde yüksek bir seyreltme kullanildiginda mevcut bulusun bilesimleri kokulu atik materyaller, yüzeyler ve septik su kütlelerinin hizli bir koku nötralizasyonunu saglar. Ek olarak püskürtüldügünde son derece yüksek seyreltmeler (1500 x 1) veya daha yüksek, bu hava kolonu içinde tehlikeli gazlari nötralize edecektir.

Petrol Hidrokarbon Islahi: Bir petrol hidrokarbon islah protokolünde kullanildiginda Toplam Petrol Hidrokarbon (TPH) redüksiyonlari, hidrokarbonlarin moleküler yapisinin büyük ölçüde arttirilmis çözünebilirliginden dolayi islah referans degeri oranlarinda büyük ölçüde arttirilir. Yüzeylerin temizlenmesi ayni zamanda, yeni bilesimin çözülebilirlik arttirma kapasitelerinden dolayi büyük ölçüde arttirilir.

Nehirlerin ve Su Kütlelerinin Ekolojik Restorasyonu: Seyreltilmis bir tabanda su yüzeyine püskürtme vasitasiyla uygulandiginda, nehir veya su kütlesinin alt kisminda çamurdan degisen anaerobik gazlarin 02396-P-0001 oksitlenmesine yönelik olarak görev yapan daha yüksek çözünmüs oksijenin bir üst yüzey alani olusturulur. Ek olarak, bilesimin mikro kabarciklanni içeren çözünmüs oksijenin bu üst alani, nehir kenarinin kenarlari boyunca olusan biyolojik film gelisimi (çamur katmanlari) üzerinde bir temizleme mekanizmasi olarak görev yapar.

Gübrelestirme: Gübrelestirme yiginlarinda kullanildiginda bilesim, gübrelestirilen organik materyalleride bir aerobik üst alani olusturan yigin üzerinde yüksek bir dilüsyon püskürtüldügünde hizli koku eliminasyonu saglar. Ek olarak, gübrelestirmenin (biyolojik bir tüketim) orani yükseltilir ve VOC gazlarinin üretimi (sera) azaltilir.

FOG Temizligi: Et odalari, kesim haneler, mutfak robotlari gibi yüksek seviyelerde yaglar, sivi yaglar ve gres yaglari içeren atiklarin temizlenmesinde, bilesimin gelistirilmis çözülebilirlik kapasitesi, bu atiklar tahliye borularinda yapisal olarak asagi yönde yeniden olusmayacak ve yüzeylerin derin bir alt yüzey temizligi olacak sekilde atik lipid moleküler yapiyi kirar.

Hayvan Atiklarinin Temizligi: Ahirlar, hayvan besleme islemleri ve mandiralar gibi hayvan muhafaza islemlerinin temizlenmesinde kullanildiginda bilesim, VOC bilesiklerinden hayvanlar üzerinde baskiyi önleyerek bunlari kokusuz hale getiren atiklar ve üre (amonyak) üzerine hemen etki eder. Ek olarak hayvan atiklari, atik akisinin moleküler yapisi üzerinde bilesimin katalitik etkisinden dolayi hizli bir kirilmadan geçmeye baslar. 02396-P-0001 Su Içinde Yetistirme: Su içinde yetistirme islemlerinde kullanildiginda bilesim, kullanilan mekanik havalandirma sistemleri vasitasiyla elde edilen seviyelerin asilmasinda çözünmüs oksijen seviyelerinde bir artisa olanak saglar. Amonyak, balik atiklarinin oldukça yüksek toksik bir yan ürünü oksitleme ile nötralizasyona daha yatkindir ve balik atiklarinin moleküler yapisi, su kolonunda daha az birikmeye yönelik bilesenlere Hamur & Kagit: Kagit üretiminde kullanildiginda, biyosit türde temizleyici kimyasal ajanlarin bir ikamesi, kagit üretiminde biyolojik film gelisimi ve lekelenmenin önlenmesine yönelik olarak geleneksel sekilde kullanilan kagit hamuru tanklarinda mümkün hale getirilebilir. Bakteriyel ve patojen koloni sayilari azaltilir, biyolojik film gelisimi ortadan kaldirilir ve lekelenme ortadan kaldirilir. Ek olarak nisastalarin silindirlerin üzerinde birikmesi, nisastalarin moleküler yapisi bilesim ile çözündürüldügünden dolayi büyük ölçüde azaltilir.

Anaerobik Sindirme: Anaerobik sindirme sistemlerinde kullanildiginda bu bilesim, özellikle en yüksek biyometan atik bilesenleri olan lipid bilesenleri olmak üzere atik akis moleküler yapisini çözündürür, böylece bunlari metan olusumunda dönüsüme yönelik kolay bir sekilde ulasilabilir kilar. Bu, hidrolizin bir pH nötral formudur. Ek olarak bilesimin yüksek konsantrasyonlu biyolojik olarak kullanilabilir mineralleri ve vitaminleri, atik akisinin belirli metabolik reaksiyonlari veya biyolojik tüketimine yönelik önemli besinlerin kritik kullanilabilirligini saglar. 02396-P-0001 Toprak Iyilestirme: Oldukça yüksek dilüsyonlarda bitkilerin sulanmasinda kullanildiginda bilesim, toprak içerisinde organik bilesenlerin arttirilmis bir çözünebilirligini saglar, bitkinin kökleri ile mikro besinlerin alim potansiyelini arttirir, topragin suya geçirgenligini arttirir, anaerobik çamur gelisimini çözündürür ve toprak içinde aerobik kosullari yükseltir.

Mevcut bulusta kullanima yönelik uygun iyonik olmayan sürfaktanlar bunlar ile sinirli olmamak üzere, etoksillenmis yag alkolleri, alkil fenoller, yag asitleri ve yag aminlerini içeren polieter iyonik olmayan sürfaktanlar; tipik olarak, etoksillenmis olan veya olmayan sükroz esterler, sorbitol esterler, alkil glükozitler ve poligliserol esterleri içeren polihidroksil noniyonik (polioller) içerir. Mevcut bulusun bir düzenlemesinde iyonik olmayan sürfaktan, asagidaki genel formüllerden biri ile temsil edilir: H(OCH2CH2)KORl burada x, bir alkil fenol ve/veya bir yag alkolü veya bir yag asidine eklenen etilen oksit mollerinin sayisini temsil eder, R bir uzun Zincirli alkil grubunu, örnegin bir C7 - Cio normal-alkil grubunu, Ri uzun Zincirli bir alifatik grubunu, örnegin özellikle bir Ciz - C20 alifatik grubunu temsil eder, iyonik olmayan sürfaktan, bir etoksillenmis ostil fenol veya bir dodesilalkol veya tridesilalkol etoksilattir. iyonik olmayan sürfaktan, maya ile fermenteli üst sivinin eylemini arttirmak üzere sinerjik olarak görev yapar. 02396-P-0001 Mevcut bulusun prosesinde kullanilan fermente üst sivi ürünü, Battistoni et al. ait U.S. Pat. No. 3,635,79Tde açiklanana benzer bir sekilde hazirlanabilir. Özetle, maya örnegin, Saccharomyces cerevisiae, bunlari içeren bir ortamda kültürlenmistir: bir seker kaynagi, örnegin seker kamislarindan sükroz, ham seker, soya fasülyeleri veya bunlarin karisimlari. Agirlikça yaklasik %10 ila yaklasik konsantrasyonda diyastatik malt gibi malt; agirlikça yaklasik %1 ila yaklasik 3,1ük bir konsantrasyonda bir magnezyum tuzu ve özellikle magnezyum sülfat gibi bir tuz ve maya, son kültür karisiminda mayanin agirlikça yaklasik %1 ila yaklasik 5,1ik bir nihai konsantrasyonunu elde etmeye yönelik olarak ortama eklenir. Karisim, genellikle fermentasyon sicakligina dayali olarak yaklasik 2 ila yaklasik 5 gün fermentasyon tamamlanana kadar bir diger deyis ile karisimin köpürmesi durana kadar yaklasik 26 derece ila yaklasik 42 derece C “de inkübe edilir. Fermentasyonun sonunda maya fermantasyon bilesimi, fennantasyon sirasinda olusan “çamurun” çikarilmasina yönelik olarak santrifüjlenir. Üst sivi (agirlikça yaklasik %98.59) bir fermentasyon ara maddesi olusturmak üzere sodyum benzoat (agirlikça yaklasik %1), imidazolidinil üre (agirlikça yaklasik yaklasik %025) gibi koruyucu veya stabilize edici sistem ile karistirilabilir. pH fosforik asit ile yaklasik 3.7 ila yaklasik 4.2,ye ayarlanir. Fermentasyon ara maddesinin bilesimi Tablo Fde açiklanir (maya üst sivisinin bulusun prosesinde kullanilmadan önce herhangi bir bakteri ve/veya aktif enzimi ortadan kaldirmak üzere islenebildiginin alti çizilmelidir).

TABLO I Fermentasvon Ara Maddesi Bilesen agirlikça % Fermentasyon üst sivisi 98.59 Na Benzoat 1 02396-P-0001 Fermentasvon Ara Maddesi Bilesen agirlikça % Imidazolidinil üre 0.01 Diazolidinil üre 0.15 Kalsiyum klorid 0.25 pH ayarlanmasi Fosforik asit ile yaklasik 3.7 ila yaklasik 4.2,ye Fermentasyon ara maddesi, örtülmüs bir karistirma kazani istenen miktarda fermentasyon üst sivisi ile hazirlanabilir. Orta derecede çalkalama ile pH fosforik asit ile yaklasik 3.7 ila yaklasik 4.27ye ayarlanir. Sürekli çalkalama ile sodyum benzoat, imidazolidinil üre, diazolidinil üre ve kalsiyum klorid eklenir. Karisimin sicakligi akabinde, yaklasik olarak 40 dereceye C yavas bir sekilde yükseltilir ve karisim sürekli olarak çalkalanir. Sicaklik, karisimin tüm bilesenlerinin çözündügünden emin olunmasi amaciyla yaklasik bir saat boyunca yaklasik 40 derecede C sürdürülür. Akabinde karisim, yaklasik 20 derece ila yaklasik 25 dereceye C sogutulur.

Fermentasyon ara maddesi akabinde, Saccharomyces cerevisiae kültüründen bir kuru toz olarak bir fermentasyon üst sivisi ürününün saglanmasina yönelik olarak teknikte bilinen yöntemler yoluyla püskürtme ile kurutulur. Önemli biçimde, US Patent 3,635,797”de açiklanan yöntem ile hazirlanan sivi fermentasyon üst sivisi ürününden farkli olarak söz konusu kuru toz, US Patent 3,635,797'nin sivi ürününde bulunan aktif enzimler ve bakterilerden yoksundur.

Fermentasyon ara maddesi (sivi fermentasyon üst sivisi ürünü) sodyum benzoat, imidazolidinil üre, diazolidinil üre, imidazolidinil üre, diazolidinil üre ve bunlarin karisimi gibi koruyucular (son bilesimin agirliginca yaklasik %016), etoksillenmis 0stil fenol veya bir dodessil veya tridesilalkol etoksilat gibi bir iyonik olmayan sürfaktan (son bilesimin agirliginca yaklasik %9) ile püskürtme 02396-P-0001 yoluyla kurutulmus fermentasyon ara maddesi (son bilesimin agirliginca yaklasik ve bilesim, su eklenmesi ile %100°e getirilir. Mevcut bulusun tercih edilen bir düzenlemesinde bilesim agirlikça yaklasik %20.24 fermentasyon ara maddesi, agirlikça yaklasik %0.] sodyum benzoat, agirlikça yaklasik %001 imidazolidinil üre, agirlikça yaklasik %015 diazolidinil üre, agirlikça yaklasik %9 etoksillenmis 0stil fenol veya tridesilalkol etoksilat içerir (Bakiniz Tablo 11).

TABLO II Bilesen agirlikça % Sodyum benzoat 0.1 Imidazolidinil üre 0.01 Diazolidinil üre 0.15 Etoksillenmis ostil fenol veya tridesil alkol 9.00 Fermentas yon Ara Maddesi 20.24 Son bilesimin hazirlanmasina yönelik yöntem asagidaki gibidir: Bir karistirma kazani, yaklasik 20 derece ila yaklasik 25 derecede C istenen hacimde su ile yüklenir. Sodyum benzoat, imidazolidinil üre ve diazolidinil üre çözelti çalkalanirken eklenir. Karisim, katilar dagilana kadar çalkalanir. Etoksillenmis ostil fenol veya dodesil veya tridesil alkol akabinde eklenir ve çalkama islemine devam edilir. Fermentasyon ara maddesi akabinde hafif çalkalama ile eklenir. pH fosforik asit ile yaklasik 3.5 ila yaklasik 4.0,a ayarlanir.

Karistirma ve pH ayarlamasindan sonra, son bilesimde bilesenlerin son konsantrasyonu Tablo IIIite özetlenir. 02396-P-0001 TABLO III Bilesen agirlikça % Na benzoat 0.3 Imidazolidinil üre 0.012 Diazolidinil üre 0.18 Etoksillenmis ostil fenol veya dodesil veya tridesil alkol 9.0 Kalsiyum klorid 0.05 Fermentasyon üst sivisi 20 (durultulmus) Fosforik asit ile pHain yaklasik 3.5 ± 4.0`a ayarlanmasi Son bilesim, asagida açiklandigi gibi atik suda organik materyallerin aritilmasina yönelik bir alanda kullanima yönelik olarak seyreltilir.

Alternatif olarak bir maya tozu ticari kaynaklardan ulasilabilirdir ve söz konusu maya tozu, bu bulusun prosesinin uygulanmasina yönelik uygun bir bilesimi saglamak üzere bir iyonik olmayan sürfaktan ile kombine edilebilir. Örnegin TASTONE , Tablo III°ün bilesimine benzer bir bilesimin saglanmasina yönelik olarak iyonik olmayan sürfaktan ile formüle edilebilir.

Bu bilesimin hazirlanmasina yönelik yöntem asagidaki gibidir: Bir karistirma kazani, yaklasik 20 derece ila yaklasik 25 derecede C istenen hacimde su ile yüklenir. Tastone 154 üre çözelti çalkalanirken eklenir. Karisim, katilar düzenli hale gelene kadar çalkalanir. Sonraki adimlarda Tergitol 15-S-7, Tergitol l5-S-5, Dowfax 2Al, Triton H66 and Integra 44, düzenli hale gelene kadar her eklemeden sonra sonuçta olusan karisim çalkalanarak eklenir. Akabinde pH Fosforik asit ile yaklasik 6 ila yaklasik -5.0'a ayarlanir. (Tergitol 15-S-7 ve Tergitol 15-S-5 iyonik 02396-P-0001 olmayan sürfaktanlardir. Dowfax 2Al ve Triton H66 aniyonik sürfaktanlardir.

Karistirma ve pH ayarlamasindan sonra, son bilesimde bilesenlerin son konsantrasyonu Tablo IVSIe.

Tablo IV Son Bilesim Bilesen agirlikça % Su 87.238 Tastone 154 0.762 Tergitol 15-S-7 3.750 Tergitol 15-S-5 3.750 Dowfax 2A] 1.500 TritonH66 2.500 Fosforik asit ile pHSin yaklasik 6.0 ± -0.57e ayarlanmasi Atik suyun aritilmasinda kullanima yönelik son bilesim, bir diger deyis ile TABLO III veya IV”ün bilesimi, milyon basina parça kadar yüksek seyreltilmistir Baska kullanimlara yönelik, lOSda 1 kadar küçük olarak son bilesimin seyreltilmesi arzu edilebilir. Teknikte uzman kisiler, bu tür bilesimlerin dilüsyonlarinin kullanilabildiginin ve belirli bir amaca yönelik fazla dilüsyonun azaltilmis bir sindirim orani ile sonuçlanabildigini ve belirli bir amaca yönelik az dilüsyon bozunma oranini arttirmaksizin maliyeti arttirdiginin farkindadir. Ideal olarak son bilesim, belirli bir atigin bozunma oranini en iyi hale getirmek üzere ve maliyetleri en aza indirmek üzere seyreltilir. 02396-P-0001 Kullanimda mevcut bulusun bilesimi, aritma alanindan atik maddenin agirligini ve hacmini ve uçucu kokulu bilesikleri (VOC) azaltirken, yaygin sekilde atik su ile muamele edilen bitkilerde bulunan bakterinin aktivitesini arttirarak kirleticileri çözündürür ve beklenmedik sekilde, üretilen biyogaz miktarini arttirir.

Yukaridaki sürfaktan ve maya fermenteli üst sivi bilesiminin, bakterilerin varliginda kirleticilerin çözündürülmesine yönelik olarak kullanildigi bir aerobik proseste DO, bakteriler mevcut oksijeni metabolize ettikçe azaltilir. lyonik olmayan sürfaktan ve maya fermenteli üst sivi ürünü, bozunma oranini yükseltmek ve DOSyu arttirmak üzere sinerjik olarak görev yapar. Bu tür aerobik proseste, yalnizca sürfaktan veya yalnizca maya fermenteli üst sivi, bunlar kombine edildiginde gözlemlenen artirilmis aktivite ile sonuçlanmaz.

Sasirtici bir sekilde, mevcut bulusun bilesimlerinin, herhangi bir aktif enzim veya bakteri eksikligine ragmen, çözünen oksijen seviyeleri ve oksijen aktarimini arttirdigi bulunmustur. Mevcut bulusun bilesimleri, havalandiricilar ve hava difüzyon sistemleri ile elde edilen mekanik araçlar yoluyla elde edilen seviyelerde veya bunlarin üzerinde su kütlelerinde arttirilmis çözünen oksijen seviyeleri saglar, böylece söz konusu su kütlesinde organik kirleticileri azaltir.

Bunun yani sira asagida tartisildigi üzere, mevcut bulusun bilesimlerinin oldukça yüksek konsantreli biyo besin konsantrasyonu, söz konusu su kütlesinde mevcut mikrobiyolojik organizmalarin uyarilmasini saglar.

Mevcut bulusun bilesimlerinde biyo besinler ile iyonik olmayan sürfaktanin kombinasyonu, mevcut bulusun bilesimi ile muamele edilen su kütlesinden organik kontaminantlarin çikarilmasi oraninda sinerjistik bir redüksiyon ile sonuçlanir.

Bu nedenle mevcut bulusun bilesimleri, kirletilmis su kütleleri ve kapali döngüde su sistemlerinin aritilmasinda, kokularin ortadan kaldirilmasinda, petrol 02396-P-0001 hidrokarbonlari içeren yaglar, sivi yaglar ve gres yaglarinin temizlenmesi biyolojik olarak üretilen yapisal biyo filmlerin kirilmasinda faydalidir.

Mevcut bulusun bilesimlerinin eyleminin mekanizmalari, organik atiklarin moleküler yapilarinin yükseltilmis biyo katalizi, özellikle suya daha fazla refrakter lipidler ve yükseltilmis oksijen aktarimi olmak üzere iki sinerjistik ve tamamlayici islevsellik açisina yöneliktir.

Bu ikiz mekanizmalar, havalandirma yoluyla oksijenin, organik kirleticileri azaltmaya yönelik olarak biyolojik prosesler ile gereken enerji olarak kullanildigi tüm atik su ve su aritma uygulamalarinda karsilasilan kisitlayici faktörlerin asilmasinda birlikte çalisir. Bu ikiz mekanizmalar ayni zamanda kapali döngüde su ile isi aktarim sistemleri, kagit hamuru ve kagit prosesi, lagim pisligi toplama sistemleri, tahliye hatlari ve biyolojik tortu olusumu ve kontaminasyonun olusumunu bastirmaya yönelik olarak bir biyosit kullanan herhangi bir su aritma sisteminde biyolojik tortu olusumu ve biyofilm gelisimine etkili bir alternatif model saglama ile ilgilidir.

Bir anaerobik proseste, yukarida bahsedilen sürfaktan ve maya fermenteli üst sivi bilesiminin kombinasyonu ile organik atik materyalin islenmesi ile benzer avantajlar elde edilir. Bunun yani sira aerobik proses gibi, bir anaerobik proseste son bilesimin kullaniminda gözlemlenen arttirilmis bozunum, son bilesimin aritilacak atik su ile temas ettigi süreye orantilidir. Bu nedenle, son bilesimin ilk firsatta atik suya eklenmesi arzu edilir. Tercihen son bilesim, atik su aritma tesisinin anaerobik veya aerobik alaninin üst akisina eklenir. Son bilesim, atik suya son bilesimin sürekli olarak pompalanmasi ile atik suya eklenebilir veya bu, anaerobik veya aerobik alanda son bilesimin istenen dilüsyonuna ulasilmasina yönelik istendigi üzere gruplar halinde eklenebilir.

Teori ile sinirlandirilmak istenmezken, muamele edilecek atik su akisinin, maya fermantasyon üst sivisinda mevcut olan biyo-besinlerden, atik suyun içinde 02396-P-0001 mevcut olan bakterileri besleyerek, böylece sözü edilen bakterilerin konsantrasyonunu arttirdigi ve / veya aksi takdirde mevcut bakteriler tarafindan üretilen enzim miktarini artirarak söz konusu bakterilerin aktivitesini arttirdigina inanilir. Bu nedenle maya ferrnenteli üst sivi, mevcut bulusun prosesini gerçeklestirmek üzere aktif enzimin varligini gerektirmez ancak bunun yerine, ilgili aktif enzim in situ üretilir.

Fermenteli üst sivi, asagidaki miktarlarda asagidaki biyo besinleri içerebilir: Vitaminler mg/ 100g Tercih edilen Aralik Biyotin 0.1 0.01 -1 Folik Asit 5.6 1.0-10.0 Niyasin 54.1 10.0-90.0 Insotil 130 100-250 Pantotenik asit 7.3 1.0-10.0 Pirodoksin HCI 5.6 1.0-10.0 Ribotlavin 12 1.0-20.0 Tiyamin 8.3 1.0-20,0 Mineraller mg/ 100g Ca 141 Fe 8.5 02396-P-0001 Mg 208 P 1770 K 3790 Na 2660 Amino Asitler mg/ 100g Aspartik asit 5800 Glutamik asit 7520 Metiyonin 964 Fenilalanin 2450 Prolin 2180 Treonin 2730 Dolayisiyla, bu bulusun prosesinde kullanilan bilesimler iyonik olmayan bir sürfaktan ile kombinasyon halinde bir maya kültüründen, örnegin Saccharomyces cerevisiae kültürü enzim içermeyen fermantasyon üst sivisi ürünü içerebilir, burada söz konusu üst sivisi ürünü, atik su akimini in situ aritmak için gerekli bakterileri üretmek için yeterli türde ve miktarda biyo-besin içerir. Örnegin, söz konusu bilesim bunlari içerebilir: 02396-P-0001 Tablo V Içerik maddesi Iyonik olmayan sürfaktan, örnegin etoksillenmis ostil fenol veya dodesil veya tridesil alkol Bir maya kültüründen örnegin, bir Saccharomyces cerevisiae kültüründen fermentasyon üst sivisi ürünü Agirlikça %1003e kadar su Tercihen, söz konusu bilesim bunlari içerebilir: Tablo VI Bilesen Na benzoat Imidazolidinil üre Diazolidinil üre Etoksillenmis ostil fenol veya dodesil veya tridesil alkol Kalsiyum klorid Tablo Illsten fermentasyon üst sivisi Tablo VII Bilesen Tastone 154 gibi mevcut maya tozu Etoksillenmis dodesil veya tridesil alkol Aniyonik sürfaktan Agirlikça % 1.0-15.0 .0-35.0 Agirlikça % Agirlikça % 0.5-1.5 02396-P-0001 Bilesen Agirlikça % Biyosit 0.1-I.0 Agirlikça %100”e kadar su Yukaridaki fermentasyon üst sivisi ürünü bir diger deyis ile Tastone 154 TABLO asagidaki gibi vitaminler, mineraller ve amino asitleri içerebilir: Vitaminler Biyotin Folik Asit N iyasin Insotil Pantotenik asit Pirodoksin HCI Riboflavin Tiyamin Mineraller 02396-P-0001 Amino asitler Aspartik asit Glutamik asit Metiyonin Fenilalanin Prolin Treonin Bulus, bulusun uygulanmasina yönelik belirli bir modu gösteren ve istemlerin kapsamini sinirlama amaci tasimayan asagidaki örneklerle daha ayrintili olarak açiklanir.

Mevcut bulusun prosesi, bir gida üretim tesisinden tahliye çalismasi ile örneklendirilebilir. Iki sirali anaerobik biyoreaktör, gida imalatindan tahliyenin toplandigi akici islak kuyucuk(lar)dan sonra ayni hizadadir.

Akis orani günlük 0.75 milyon galondur. Anaerobik biyoreaktörlerde islak kuyucuklardan akis, yukarida Tablo IIFte açiklanan bilesim ile temas halindedir. arasinda degisir. Anaerobik alanda islemden sonra, biyoreaktörlerden sivi akintisi bir diger isleme yönelik bir veya daha fazla havalandirma göletine yönlendirilir.

Biyoreaktörlerden gaz akiskani, biyoreaktörlere ve / veya imalat islemi için isi 02396-P-0001 buhari üretmek amaciyla kullanilan yiyecek isleme kazanina isi saglanmasinda kullanima yönelik toplanir ve alevlenir veya geri dönüstürülür (ve geri dönüsümden önce örnegin BTU degerini arttirmaya yönelik olarak islenebilir).

Etkinin biyoreaktöre Tablo III'ün bilesimi ile muamele edilmesinin biyogaz, bir diger deyis ile üretilen Biyometan miktarini arttirdigi bulunmustur. Bu, Tablo olarak, akiskanin çamur hacmi azaltilir. ÖRNEKZ Bu bulusun isleminin ayri bir örneginde, büyük bir peynir üretim tesisinden gelen atik su, yukaridaki Tablo III'ün bilesimi ile birlikte anaerobik bir sindirim aritilir. Anaerobik alanda ortalama kalma süresi, etkili akislara bagli olarak 2.72 ila 4.28 gündür. Bahsedilen islem sirasindaki sicaklik, yaklasik 94 ila yaklasik 102 derece F'dir. Bu çalismada, TCOD'nin ayrilma orani arttirilir. Bu artis Tablo III'ün bilesimi aktif enzimden yoksun oldugundan dolayi sasirticidir.

Mevcut bulusun prosesi, ayrica bir kentsel kaynaktan gelen kanalizasyon çamurunun aritiminda da kullanilir. Bu denemede, bir kentsel kanalizasyon aritma tesisinin anaerobik bölgesine etki eden, yukaridaki Tablo III bilesimi ile, ,0271 ila temas ettirilir. Kanalizasyon çamuru karisiminin ve anaerobik bölgede son bilesimin karisiminin bu kalma süresi, anaerobik sindiriciye Etkilenen birincil yem yüküne bagli olarak 15 ila 18 Gündür. Tipik bir Kentsel Atik Su Aritma Tesisi, hizmet verilen her kisi için günde 1000 galon atik su isler. 02396-P-0001 Günde kisi basina bir anaerobik sindirici tarafindan yaklasik 1.0 kübik foot (ft3) sindirici gaz üretilir.

Anaerobik sindiriciler tarafindan üretilen biyogazin isitma degeri, küp ayak basina yaklasik 600 Ingiliz isi birimidir (Btu / ft3).

Mevcut örnekte, asagidaki sonuçlar elde edilir: T.S. Giderme oranlari arttirilir.

T.V.S. giderme oranlari arttirilir. Çamur Hacimleri azaltilir.

Biyogazin asil üretimi arttirilir.

Bu sonuçlar Tablo III'ün bilesimi aktif enzimden yoksun oldugundan dolayi sasirticidir.

Yukarida Örnekler 1 ila 3,te açiklanan prosesler, TABLO IV°ün Bilesimi ile tekrar edilebilir ve benzer sonuçlar elde edilir.

Mevcut bulus, yalnizca bulusun spesifik açilarinin gösterimleri olarak amaçlanan örnekleyici düzenlemeler ile baglamda sinirlandirilmaz. Burada açiklananlara ek olarak bulusun çesitli modifikasyonlari, orijinal sekilde basvuruldugu gibi istemler dahil olmak üzere spesifikasyonun dikkatli bir okunmasi ile teknikte uzman kisilere açik olacaktir. Örnegin burada spesifik olarak açiklanmamis, bu bulusun prosesinden üretilen biyogaz yakit hücresi uygulamalarinda kullanilabilir.

Ek olarak, bir Saccharomyces cerevisiae kültüründen fermantasyon üst sivisi ürünü ve iyonik olmayan sürfaktanin bir kombinasyonunu içeren yukaridaki ürün, mevcut bulus sahiplerinden biri tarafindan daha önce açiklanan proseslerin 02396-P-0001 herhangi birinde kullanilabilir. Bakiniz US Patent Numbers hydrocarbons); 5,879,928 (treating municipal and industrial waste water) and 5,885,950 (cleaning grease traps.) Kuzeydogu Bölgesel Biyokütle Programi, XENERGY, Inc. ile birlikte, biyo-bazli yakitlarin sabit yakit hücresi teknolojileri ile kullanilmasinin fizibilitesini inceleyen kapsamli bir çalismayi tamamladi. Bulgular, biyokütle tabanli yakit hücresi sistemlerinin teknik açidan uzun vadede temiz, yenilenebilir bir elektrik kaynagi saglayabildigini göstermektedir. Buna ek olarak, yakit hücrelerinin bu uygulamada basarili bir sekilde hizmet vermekte basarili olduklari kanitlanmistir.

Dünyada çesitli atik depolama sahalarinda ve atik su aritma tesislerinde (ve ayrica bira fabrikalarinda ve çiftliklerde), ürettikleri metan gazindan güç üretilir ve islemdeki zararli emisyonlari azaltilir.

Yakit hücreleri, Amerika Birlesik Devletleri ve Asya'nin her yerindeki atik depolama ve atik su aritma tesislerinde çalistirilmistir. Örnegin, Connecticutstaki Groton Landfill, yilda 600.000 kWh elektrik üretmektedir, 140 kW'lik sürekli bir net yakit hücresi çikisi ve New Yorkitaki Yonkers atik su aritma tesisinde UTC Power'in (eski IFC / ONSI) yakit hücresi sistemi, Yilda 1,6 milyon kWh elektrik, çevreye yalnizca 72 pound emisyon çikarmistir. Oregon, Portland'da bir yakit hücresi, yilda 1.5 milyon kWh elektrik üreten bir atik su tesisinden gelen anaerobik sindirici gazi kullanarak enerji üretir ve aritma tesisinin elektrik faturalarini önemli ölçüde azaltir.

Fuel Cell Energy, Inc. (FCE), Direct FuelCell® (DFC) enerji santrallerini dünyadaki atik su aritma tesislerine kurmaktadir.

Hem FCE hem de UTC, birkaç bira fabrikasina - Sierra Nevada, Kirin, Asahi ve Sapporo - yakit hücresine güç vermek için atik isleminden çikan metan benzeri sindirim gazini kullanarak yakit hücrelerini yerlestirmistir. 02396-P-0001 Bu bulusun prosesi, atiktan güç elde etmek için yukaridaki ticari islemlerin herhangi birinde kullanilabilecek bir biyogaz üretmek amaciyla kullanilabilir. Bu tür modifikasyonlarin ekli istemlerin kapsami dahilinde bulunmasi tasarlanir.

Claims (13)

1. ISTEMLER Bir aköz biyo-katalitik bilesimdir, asagidaki unsurlari içerir: bir maya kültüründen mikro besinleri içeren bir fermente üst sivi, söz konusu fermentasyon üst sivisi aktif enzimler içermez ve bir veya daha fazla iyonik olmayan sürfaktanlar, burada biyo-katalitik bilesim herhangi bir aktif enzimden yoksundur ve burada maya kültürü bir Saccharomyces cerevi'siae kültürüdür.
2. 2. Istem 1”e göre biyo-katalitik bilesimdir, burada iyonik olmayan sürfaktan, etoksillenmis yag alkolleri, alkil fenoller, yag asitleri ve yag aminlerini içeren polieter iyonik olmayan bir sürfaktan; polihidroksil iyonik olmayan sürfaktan (polioller) etoksillenmis olan veya olmayan sükroz esterler, sorbitol esterler, alkil glükozitler ve poligliserol esterleri içerir.
3. 3. Istem l,e göre biyo-katalist bilesimdir, burada iyonik olmayan sürfaktan, genel formülüne sahiptir; burada x, bir alkil fenol ve/veya bir yag alkolüne veya bir yag asidine eklenen etilen oksit mol sayisini temsil eder, R uzun Zincirli bir alkil grubunu temsil eder ve R1 uzun Zincirli bir alifatik grubu temsil eder.
4. 4. Istem 3'e göre biyo-katalitik bilesimdir, burada iyonik olmayan sürfaktan, etoksillenmis bir 0stil fenol veya bir dodesilalkol veya tridesilalkol etoksilattir.
5. 5. lstem lie göre biyo-katalitik bilesimdir, burada iyonik olmayan sürfaktan alkil polisakaritler, alkilamin etoksilatlar, amin oksitler, blok kopolimerler, hint yagi etoksilatlari, seto-oilil alkol etoksilatlar, seto-stearil alkol etoksilatlar, desil alkol etoksilatlar, etoksilatli dodesil dekol ve 02396-P-0001 etoksilatlanmis tridesol, etoksilatli tridesildekanolden olusan gruptan seçilir ve diger C12-Ci4 sekonder alifatik alkol etoksilatlarindan olusan gruptan seçilir veya iyonik olmayan sürfaktan, örnegin yaklasik 30 mol etilen oksit olmak üzere 20 ila 40 mol etilen oksidi içeren bir nonil veya ositil fenol eklentisi olabilir. .
6. Istemler 1-59ten herhangi birine göre biyo-katalitik bilesimdir, agirlikça
7. 7. Istem lse göre biyo-katalitik bilesimdir, asagidaki adimlari içerir: Tastone 154 olarak temin edilebilen, agirlikça %05 ila %15 enzim içermeyen fermantasyon üst sivisi, agirlikça %5 ila %10 etoksillenmis dodesil alkol veya tridesil etoksile edilmis alkol, agirlikça %2 ila %6 bir aniyonik sürfaktan, agirlikça %0.] ila %10 bir biyosit ve .
8. Organik atik malzeme ve bakteri kültürleri içeren atik sularin aritilmasina yönelik bir yöntemdir; atik suya l-7 istemlerinden herhangi birinde tanimlandigi gibi bir bilesimin eklenmesini içeren bir yöntemdir, söz konusu bilesim, i) söz konusu bakterilerin solunmasi ve çogaltilmasi için gereken çözünmüs oksijeni artirarak atik suda bulunan bakteri kültürlerinin enzimatik etkinligini arttirir ve söz konusu bilesim ayni zamanda, ii) organik materyali, söz konusu bakteriler tarafindan tüketilmek üzere daha sindirilebilir bir form olarak salmak için organik materyallerde bulunan baglarin kirilmasinda söz konusu bakterilerin katalitik etkisini arttirir. 02396-P-0001
9. 9. Istem 8'e göre atik suyun aritilmasina yönelik bir yöntemdir, burada organik atik madde yaglar, sivi yaglar ve gresler gibi çözünmeyen organik atik bilesenleri içerir.
10. 10. Istem 8'e göre atik suyun aritilmasina yönelik bir yöntemdir, burada atik su hayvan atiklarini içerir.
11. ll. Istem 8'e göre atik suyun aritilmasina yönelik bir yöntemdir, burada atik su içinde yetistiriciliktendir.
12. 12. Istem 8'e göre atik suyun aritilrnasina yönelik bir yöntemdir, burada atik su kagit üretimindendir.
13. 13. Istem 8'e göre atik suyun aritilmasina yönelik bir yöntemdir, ayni zamanda bitkilerin sulanmasinda atik suyunun uygulanmasini içerir. 02396-P-0001