RU2153921C2 - Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants - Google Patents
Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153921C2 RU2153921C2 RU97111967A RU97111967A RU2153921C2 RU 2153921 C2 RU2153921 C2 RU 2153921C2 RU 97111967 A RU97111967 A RU 97111967A RU 97111967 A RU97111967 A RU 97111967A RU 2153921 C2 RU2153921 C2 RU 2153921C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste gases
- oxygen
- activated sludge
- cleaning
- contaminants
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title abstract 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии очистки не содержащих кислорода газовых выбросов. The invention relates to a technology for the purification of oxygen-free gas emissions.
В некоторых случаях промышленные загрязненные газовые выбросы не содержат кислорода (воздуха). Например, в производстве антибиотиков на последней стадии порошок лекарства промывают ацетоном и во избежание получения взрывоопасной смеси сушат нагретым инертным газом - азотом. Получаемая газовая смесь азота с парами ацетона выбрасывается в атмосферу. In some cases, industrial polluted gas emissions do not contain oxygen (air). For example, in the production of antibiotics at the last stage, the drug powder is washed with acetone and, in order to avoid obtaining an explosive mixture, it is dried with a heated inert gas - nitrogen. The resulting gas mixture of nitrogen with acetone vapor is released into the atmosphere.
Очистку не содержащих кислорода газовых выбросов от различных примесей проводят поглощением примеси твердыми пористыми (адсорбция) или жидкостными (абсорбция) поглотителями. Оба эти способа включают последующие стадии десорбции и поэтому отличаются чрезвычайной сложностью технологических схем и значительными энергозатратами (Родионов А.И. и др. Техника защиты окружающей среды, М., Химия, 1989, с. 65 - 155). Purification of oxygen-free gas emissions from various impurities is carried out by absorption of the impurity with solid porous (adsorption) or liquid (absorption) absorbers. Both of these methods include the subsequent stages of desorption and therefore are characterized by the extreme complexity of technological schemes and significant energy costs (Rodionov A.I. et al. Environmental protection engineering, M., Chemistry, 1989, pp. 65 - 155).
Снижение энергозатрат достигается при использовании биологической очистки. Биологические методы удаления загрязнений общепризнано считаются наиболее экономически эффективными и экологически чистыми. Reducing energy costs is achieved by using biological treatment. Biological methods of removing contaminants are widely recognized as the most cost-effective and environmentally friendly.
В SU 287904 A, 03.12.1970 описан способ очистки газовых выбросов, содержащих кислород, от биоразлагаемых загрязнений путем их окисления при аэрации водной суспензии активного ила потоком очищаемого газа. В этом способе биоразлагаемые примеси, а также кислород из потока очищаемого газа абсорбируются водной суспензией активного ила и затем окисляются до диоксида углерода и воды аэробным биоценозом активного ила в результате его жизнедеятельности. SU 287904 A, 03/03/1970 describes a method for purifying oxygen-containing gas emissions from biodegradable contaminants by oxidizing them by aeration of an aqueous suspension of activated sludge with a stream of purified gas. In this method, biodegradable impurities, as well as oxygen from the stream of gas to be purified, are absorbed by an aqueous suspension of activated sludge and then oxidized to carbon dioxide and water by the aerobic biocenosis of activated sludge as a result of its vital activity.
Для использования описанного способа для очистки не содержащих кислорода газовых выбросов потребуются значительные энергозатраты на прокачку сквозь водную суспензию активного ила дополнительного потока воздуха (аэрация), необходимого для обеспечения кислородом активного ила. Кроме того, для этого способа характерны существенные эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью постоянного отбора и утилизации нарастающей биомассы избыточного активного ила. В процессе аэробной очистки образуется от 1 до 1,5 кг биомассы активного ила на каждый удаленный килограмм биологического потребления кислорода (условная единица массы загрязнений), утилизация которого затруднена вследствие высокой влажности ила и его низких водоотдающих свойств. To use the described method for the purification of oxygen-free gas emissions, significant energy consumption will be required to pump an additional air stream (aeration) through the aqueous suspension of activated sludge, which is necessary to provide activated sludge with oxygen. In addition, this method is characterized by significant operating costs associated with the need for continuous selection and disposal of increasing biomass of excess activated sludge. In the process of aerobic treatment, from 1 to 1.5 kg of activated sludge biomass is formed for each removed kilogram of biological oxygen consumption (conventional unit for the mass of contaminants), the disposal of which is difficult due to the high moisture content of the sludge and its low water removal properties.
Изобретение направлено на снижение энергозатрат, уменьшение эксплуатационных расходов при отборе и утилизации нарастающей биомассы активного ила при очистке не содержащих кислорода газовых выбросов от биоразлагаемых загрязнений. The invention is aimed at reducing energy consumption, reducing operating costs in the selection and disposal of increasing biomass of activated sludge when cleaning oxygen-free gas emissions from biodegradable contaminants.
Это достигается тем, что промывку проводят в строго анаэробных условиях. This is achieved by the fact that washing is carried out under strictly anaerobic conditions.
Пример 1. Example 1
В стеклянную колонку внутренним диаметром 150 мм и высотой 1000 мм загружали взятый из городских очистных сооружений активный ил объемом 15 л с концентрацией по сухому веществу 5,3 г/л. Снизу в колонку подавался газообразный азот с парами ацетона. Расход азота 6,7 л/мин, концентрация ацетона во время опыта изменялась в диапазоне 3 - 5,5 г/м3. Для аэрации активного ила снизу в колонку дополнительно подавался воздух расходом 7,5 л/мин. Установка в непрерывном режиме аэробной очистки функционировала в течение 64 суток. Степень очистки от ацетона составляла 88 - 97%.Activated sludge taken from urban wastewater treatment plants with a volume of 15 l with a dry matter concentration of 5.3 g / l was loaded into a glass column with an inner diameter of 150 mm and a height of 1000 mm. Nitrogen gas with acetone vapor was fed into the column below. The nitrogen flow rate of 6.7 l / min, the concentration of acetone during the experiment varied in the range of 3 - 5.5 g / m 3 . For aeration of activated sludge, air was additionally supplied from below to the column with a flow rate of 7.5 l / min. Installation in continuous aerobic treatment functioned for 64 days. The degree of purification from acetone was 88 - 97%.
При этом концентрация активного ила по сухому веществу монотонно увеличивалась от 5,3 до 20 г/л, причем активный ил приобрел клееобразную консистенцию со значительным содержанием полисахаридов. At the same time, the concentration of activated sludge in dry matter monotonically increased from 5.3 to 20 g / l, and activated sludge acquired a gummy consistency with a significant content of polysaccharides.
Пример 2. Example 2
Условия проведения процесса очистки газообразного азота от паров ацетона аналогичны во всем условиям процесса в примере 1, за исключением того, что в колонку не подавался дополнительно воздух. Процесс очистки потока азота от паров ацетона и биодеградация ацетона биоценозом активного ила в колонке осуществлялись в строго анаэробных условиях. При изменении начальной концентрации ацетона в азоте в диапазоне 3 - 5,5 г/м3 степень очистки составила 85 - 96%. Концентрация активного ила в течение опыта практически не изменялась. В газовом потоке на выходе из колонки отмечалось наличие метана.The process conditions for purifying nitrogen gas from acetone vapor are similar in all process conditions in Example 1, except that no additional air was supplied to the column. The process of purifying the nitrogen stream from acetone vapor and biodegradation of acetone by the activated sludge biocenosis in the column were carried out under strictly anaerobic conditions. When changing the initial concentration of acetone in nitrogen in the range of 3 - 5.5 g / m 3, the degree of purification was 85 - 96%. The concentration of activated sludge during the experiment practically did not change. The presence of methane was noted in the gas stream at the outlet of the column.
При промывке потока очищаемых газовых выбросов водной суспензией активного ила загрязнения из газового потока абсорбируются суспензией активного ила. Затем в суспензии активного ила протекают те же процессы, что и при очистке загрязненных сточных вод. When washing the stream of cleaned gas emissions with an aqueous suspension of activated sludge, contaminants from the gas stream are absorbed by the suspension of activated sludge. Then, in the suspension of activated sludge, the same processes proceed as in the treatment of contaminated wastewater.
Для деградации загрязнений используют два типа биологических процессов: а) аэробные процессы, в которых микроорганизмы используют растворенный кислород, подводимый в суспензию активного ила за счет ее аэрации; б) анаэробные процессы, в которых микроорганизмы не имеют доступа к свободному растворенному кислороду. For the degradation of pollution, two types of biological processes are used: a) aerobic processes in which microorganisms use dissolved oxygen introduced into a suspension of activated sludge due to its aeration; b) anaerobic processes in which microorganisms do not have access to free dissolved oxygen.
В анаэробных процессах обмена веществ микроорганизмы используют углерод органических загрязнений одновременно как донор электронов, при этом происходит его окисление до диоксида углерода (одного из компонентов биогаза), и как акцептор электронов, что приводит в конечном счете к получению метана (основного компонента биогаза), как наиболее сильно восстановленного из существующих в природе углеродсодержащих соединений. In anaerobic metabolic processes, microorganisms use carbon from organic pollutants simultaneously as an electron donor, and they oxidize to carbon dioxide (one of the components of biogas), and as an electron acceptor, which ultimately leads to methane (the main component of biogas), as the most strongly reduced of carbon-containing compounds existing in nature.
При выборе между аэробным и анаэробными процессами биодеградации загрязнений обычно склоняются в пользу первых, так как в настоящее время они лучше изучены и более широко применяются. Однако анаэробные процессы биодеградации загрязнений имеют ряд существенных преимуществ. Во-первых, недостатком аэробных технологий являются значительные энергозатраты на аэрацию суспензии активного ила, т.е. на обеспечение его растворенным кислородом. Во-вторых, в анаэробных процессах образуется много меньше биомассы избыточного ила. В аэробных образуется от 1 до 1,5 кг биомассы ила, в то время как в анаэробных почти на порядок меньше - только 0,1 - 0,2 кг биомассы или на каждый удаленный килограмм биологического потребления кислорода (условная единица массы загрязнений). Получающийся в аэробных процессах избыточный активный ил обладает высокой влажностью (90 - 99,7%) и имеет очень низкую водоотдающую способность, что обусловливает высокую стоимость его переработки. Значительно более низкий в анаэробных процессах прирост биомассы активного ила, обладающей к тому же хорошими водоотдающими свойствами, сводит практически на нет проблемы обработки и утилизации избыточного ила. When choosing between aerobic and anaerobic processes, biodegradation of pollutants is usually in favor of the former, since at present they are better studied and more widely used. However, anaerobic biodegradation processes of pollution have a number of significant advantages. Firstly, the disadvantage of aerobic technologies is the significant energy consumption for aeration of a suspension of activated sludge, i.e. to provide it with dissolved oxygen. Secondly, much less biomass of excess sludge is formed in anaerobic processes. In aerobic forms from 1 to 1.5 kg of sludge biomass, while in anaerobic ones it is almost an order of magnitude less - only 0.1 - 0.2 kg of biomass or for each removed kilogram of biological oxygen consumption (conventional unit of pollution mass). Excess activated sludge obtained in aerobic processes has high humidity (90 - 99.7%) and has a very low water-giving capacity, which leads to the high cost of its processing. A significantly lower increase in activated sludge biomass in anaerobic processes, which also has good water-removing properties, practically eliminates the problems of processing and disposal of excess sludge.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111967A RU2153921C2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97111967A RU2153921C2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97111967A RU97111967A (en) | 1999-06-27 |
| RU2153921C2 true RU2153921C2 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=20195272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97111967A RU2153921C2 (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2153921C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508157C2 (en) * | 2008-12-03 | 2014-02-27 | Дге Др.-Инж. Гюнтер Инжиниринг Гмбх | Method and system of green gas cleaning, in particular, biogas for production of methane |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4429643A (en) * | 1980-06-30 | 1984-02-07 | 456577 Ontario Limited | Apparatus and method for treating sewage sludge |
| SU1409314A1 (en) * | 1986-09-23 | 1988-07-15 | Дзержинский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института По Промышленной И Санитарной Очистке Газов | Method of cleaning gases from formaldehyde |
-
1997
- 1997-07-15 RU RU97111967A patent/RU2153921C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4429643A (en) * | 1980-06-30 | 1984-02-07 | 456577 Ontario Limited | Apparatus and method for treating sewage sludge |
| SU1409314A1 (en) * | 1986-09-23 | 1988-07-15 | Дзержинский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института По Промышленной И Санитарной Очистке Газов | Method of cleaning gases from formaldehyde |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508157C2 (en) * | 2008-12-03 | 2014-02-27 | Дге Др.-Инж. Гюнтер Инжиниринг Гмбх | Method and system of green gas cleaning, in particular, biogas for production of methane |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3103027B2 (en) | Exhaust gas treatment method and apparatus using ammonia in sewage | |
| US5747331A (en) | Process and apparatus for the purification of gases | |
| ES8106680A1 (en) | Process and apparatus for the biological treatment of aqueous waste in a pure oxygen-activated sludge/ozone system. | |
| CN104923068A (en) | Malodorous gas treatment method | |
| CN103833189A (en) | Equipment and process for deeply treating coal gas wastewater | |
| RU2153921C2 (en) | Method of cleaning waste gases from biologically decomposed contaminants | |
| CN1498861A (en) | A method for catalytic wet oxidation treatment of high phenolic wastewater | |
| JPH0731994A (en) | Wastewater treatment equipment | |
| KR20190027800A (en) | A treatment apparatus of high concentration organic wastewater using odor removal microorganism | |
| JP3397304B2 (en) | Sewage treatment method using sludge carbonization system | |
| CN101612521A (en) | A kind of ecological odor biodegradation purifying device | |
| JPS586299A (en) | Purification of water containing organic pollutants | |
| KR20190027799A (en) | A treatment apparatus of high concentration organic wastewater using odor removal microorganism | |
| KR102221791B1 (en) | Energy-saving recycling system and recycling method for by-products produced during sewage treatment | |
| KR100369710B1 (en) | A biological treatment process of dye waste water using granulated active carbon as a support material | |
| KR100273856B1 (en) | Sequencing batch reactor containing zeolite | |
| JPH0966231A (en) | Activated carbon | |
| KR20050055649A (en) | The process of hybrid system composed of photo-catalytic reactor and biofilter to eliminate vocs and malodor efficiently | |
| CN118477457B (en) | A method and device for treating waste gas containing dust and water | |
| KR20020042883A (en) | Biofilter and biofilter system employing the same | |
| CN100455340C (en) | A kind of biological purification process of gaseous pollutants | |
| CN213699426U (en) | Low concentration waste gas treatment device of sewage factory | |
| JP2001137655A (en) | Waste gas treating method | |
| KR100372405B1 (en) | The method of microbe - adsorption to activated carbon and it's products | |
| SU686994A1 (en) | Sorbent for additional purification of biologically purified waste waters of pulp-and-paper production |