RU2107665C1 - Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds - Google Patents
Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107665C1 RU2107665C1 RU96124106A RU96124106A RU2107665C1 RU 2107665 C1 RU2107665 C1 RU 2107665C1 RU 96124106 A RU96124106 A RU 96124106A RU 96124106 A RU96124106 A RU 96124106A RU 2107665 C1 RU2107665 C1 RU 2107665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phenol
- microorganisms
- monoculture
- phenols
- porous ceramics
- Prior art date
Links
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 18
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 17
- 238000009343 monoculture Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 241000187562 Rhodococcus sp. Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- -1 wastewater Chemical class 0.000 description 2
- CYDQOEWLBCCFJZ-UHFFFAOYSA-N 4-(4-fluorophenyl)oxane-4-carboxylic acid Chemical compound C=1C=C(F)C=CC=1C1(C(=O)O)CCOCC1 CYDQOEWLBCCFJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229940005581 sodium lactate Drugs 0.000 description 1
- 239000001540 sodium lactate Substances 0.000 description 1
- 235000011088 sodium lactate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
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
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии и может быть использовано в качестве загрузочного материала для биофильтров при глубокой биологической очистке экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, в том числе сточных вод, в частности при производстве полимеров, содержащих формальдегид, фенопластов, клеев, лаков, лекарственных препаратов, синтетических душистых веществ и в других отраслях промышленности. The invention relates to ecology and can be used as loading material for biofilters in deep biological treatment of ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, including wastewater, in particular in the production of polymers containing formaldehyde, phenoplasts, adhesives, varnishes, drugs, synthetic fragrances in other industries.
Известен способ очистки сточных вод, содержащих фенол, основанный на введении в сточные воды неорганического реагента с последующей поликонденсацией с формальдегидом при нагревании в щелочной среде. В качестве неорганического реагента при этом используют силикат натрия в количестве 160-500 мг/л в пересчете на SiO2 (а. с. СССР N 1289828, кл. C 02 F 1/58, 1985).A known method of purification of wastewater containing phenol, based on the introduction of inorganic reagent into the wastewater, followed by polycondensation with formaldehyde when heated in an alkaline environment. In this case, sodium silicate is used in an amount of 160-500 mg / l in terms of SiO 2 (a.s. USSR No. 1289828, class C 02 F 1/58, 1985) as an inorganic reagent.
Недостатком указанного способа и материала для его осуществления является то, что поликонденсация требует нагревания и щелочной среды, что усложняет процесс очистки и эксплуатацию очистного сооружения. Степень очистки невысокая, использование этого метода очистки ограничено небольшими объемами сточных вод, например, его можно применять при производстве синтетических душистых веществ. The disadvantage of this method and the material for its implementation is that polycondensation requires heating and an alkaline environment, which complicates the cleaning process and operation of the treatment plant. The degree of purification is low, the use of this method of purification is limited to small volumes of wastewater, for example, it can be used in the production of synthetic aromatic substances.
Известно также использование биогенных добавок для биохимической очистки фенолсодержащих сточных вод, в качестве которых используют ацетат натрия, пирокатехин, органические соединения, выбранные из ряда, включающего спирты, ацетон, лактат натрия, сахарозу или сточные воды, их содержащие, на которых выращивают микрофлору (а. с. СССР N 1058899, кл. C 02 F 3/34, 1990 ). It is also known to use biogenic additives for biochemical purification of phenol-containing wastewater, which use sodium acetate, pyrocatechol, organic compounds selected from the range including alcohols, acetone, sodium lactate, sucrose or wastewater containing them, on which microflora are grown (and S. S. USSR N 1058899, class C 02 F 3/34, 1990).
К недостаткам указанного способа очистки и материалам, которые используются в нем, следует отнести то, что управлять выращиванием микрофлоры на указанных органических соединениях при использовании биогенных добавок практически невозможно, пусконаладочный период при этом находится в пределах двух-трех месяцев, а при непредвиденных сбросах сточных вод очистные сооружения частично или в целом выходят из строя и два-три месяца не работают. The disadvantages of this cleaning method and the materials that are used in it include the fact that it is practically impossible to control the growth of microflora on these organic compounds using biogenic additives, while the commissioning period is within two to three months, and with unforeseen wastewater discharges treatment facilities partially or as a whole fail and do not work for two to three months.
Наиболее близким по биологической и технической сущности и достигаемым результатам является материал для биологической очистки сточных вод "Редоксид" (патент СССР N 1746879, кл. C 02 F 3/04, 1991), представляющий из себя пористую керамику с разветвленной открытой пористой структурой общей пористостью 77-91% с размерами пор не более 20 мм, состоящий из следующих компонентов, мас.%:
Оксид кремния - 30-65
Оксид железа - 4-8
Oксид алюминия - 14-21
Оксиды щелочных металлов - 2-5
Прочие продукты при прокаливании - Остальное
Обладая высокоразветвленной открытой пористой структурой, материал "Редоксид" способствует прикреплению биоценоза к поверхности и удержанию его при эксплуатации. Однако пусконаладочный период при этом длится от двух недель до месяца.The closest biological and technical essence and the achieved results is the material for biological wastewater treatment "Redoxide" (USSR
Silica - 30-65
Iron Oxide - 4-8
Aluminum Oxide - 14-21
Alkali metal oxides - 2-5
Other products on ignition - Other
Having a highly branched open porous structure, the material "Redoxide" promotes the attachment of the biocenosis to the surface and its retention during operation. However, the commissioning period lasts from two weeks to a month.
В основу изобретения поставлена задача создания материала для биологической очистки экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, на основе иммобилизованной пористой керамики (ИПК) с прикреплением к ней биомассы микроорганизмов, активно окисляющих фенолы и фенольные соединения с момента их попадания на материала, удобного в длительной эксплуатации и при длительном хранении с обеспечением анабиозного состояния микроорганизмов, а также пригодного для использования в качестве загрузки для биологических фильтров в очистных сооружениях с уменьшением пусконаладочного периода, улучшением степени очистки при минимальном времени очистки, уменьшением площади очистных сооружений, обеспечением удобства эксплуатации, увеличением производительности и снижением стоимости очистки. The basis of the invention is the task of creating a material for biological treatment of ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, based on immobilized porous ceramics (IPC) with attachment to it of biomass of microorganisms that actively oxidize phenols and phenolic compounds from the moment they get on the material, convenient for long-term operation and during prolonged storage, ensuring the suspended state of microorganisms, as well as suitable for use as a load for biological filters in facilities with a decrease in the commissioning period, an improvement in the degree of cleaning with a minimum cleaning time, a decrease in the area of treatment facilities, ensuring ease of use, an increase in productivity and a decrease in the cost of cleaning.
Сущность изобретения состоит в том, что материал для биологической очистки экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, включающий пористую керамику с разветвленной открытой пористой структурой и с наличием поверхностных и глубинных пор размерами не более 20 мм и общей пористостью 77-91%, дополнительно содержит монокультуру микроорганизмов, подобранную к типу загрязнений, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Монокультура микроорганизмов - 0,01-10,0
Пористая керамика - Остальное
Кроме того, в качестве монокультуры микроорганизмов он содержит штамм липофильных клеток Rhodococcus sp.The essence of the invention lies in the fact that the material for biological treatment of ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, including porous ceramics with a branched open porous structure and with the presence of surface and deep pores with dimensions of not more than 20 mm and a total porosity of 77-91%, additionally contains monoculture microorganisms, selected to the type of pollution, in the following ratio of components, wt.%:
Monoculture of microorganisms - 0.01-10.0
Porous Ceramics - Else
In addition, as a monoculture of microorganisms, it contains a strain of lipophilic cells Rhodococcus sp.
Представленная выше совокупность существенных признаков направлена на достижение технического результата и находится в причинно-следственной связи с ним, так как позволяет активно окислять широкий диапазон фенолов и фенольных соединений с момента попадания их в материал; улучшить условия длительной эксплуатации материала, а также его хранения с обеспечением анабиозного состояния микроорганизмов; улучшить степень очистки при минимальном времени очистки; снизить себестоимость очистки с увеличением производительности. The above set of essential features is aimed at achieving a technical result and is in a causal relationship with it, since it allows you to actively oxidize a wide range of phenols and phenolic compounds from the moment they hit the material; to improve the conditions of long-term operation of the material, as well as its storage, ensuring the suspended state of microorganisms; improve the degree of cleaning with a minimum cleaning time; reduce the cost of cleaning with increased productivity.
Кроме того, заявленное техническое решение практически применимо, так как может быть использовано при очистке экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями. In addition, the claimed technical solution is practically applicable, as it can be used in the purification of ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds.
Таким образом, можно сделать вывод, что заявленное техническое решение соответствует критериям патентоспособности изобретения. Thus, we can conclude that the claimed technical solution meets the criteria of patentability of the invention.
Предлагаемый материал для биологической очистки экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, на основе иммобилизированной пористой керамики (ИПК-Ф), получают при строго определенном техническом процессе из особого глинистого сырья (табл.1), обжиг которого осуществляют при регламентированных временных и температурных режимах с образованием крупнопористых блоков из вспученного аморфизованного вещества с общей пористостью 77-91% сообщающихся открытых пор с максимальным размером до 22 мм, имеющих сложную развитую поверхность, с культивированием на них по специальной технологии штаммов липофильных клеток монокультуру типа Rhodococcus sp., признаки которой приведены в табл.2, с использованием микроэлементов и образованием материала ИПК-Ф (табл. 3). Организованная сборка биофильтров из этих блоков приводит к значительному повышению как производительности, так и эффективности очистки экосистем от фенолов и фенольных соединений (табл.4). The proposed material for the biological treatment of ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, based on immobilized porous ceramics (IPK-F), is obtained under a strictly defined technical process from special clay raw materials (Table 1), the firing of which is carried out at regulated time and temperature conditions with the formation of large-porous blocks of expanded amorphized material with a total porosity of 77-91% of communicating open pores with a maximum size of up to 22 mm, having a complex developed surface With culturing them by a special technology lipophilic monoculture type cell strains Rhodococcus sp., Features which are shown in Table 2, using the material and the formation of microcells PKI-F (Table. 3). Organized assembly of biofilters from these blocks leads to a significant increase in both productivity and efficiency of cleaning ecosystems from phenols and phenolic compounds (Table 4).
Штаммы сохраняются в коллекции в лиофилизированном состоянии. Для сохранения штаммов используют метод периодических пересевов (3-4 раза в год) на картофельном агате с 1% хлорида натрия. Инкубирование после пересева ведут при температуре 28oC в течение 3-10 дней, затем культуру хранят в холодильнике при температуре 4oC.The strains are stored in the collection in a lyophilized state. To preserve the strains, the method of periodic reseeding (3-4 times a year) on potato agate with 1% sodium chloride is used. Incubation after reseeding is carried out at a temperature of 28 o C for 3-10 days, then the culture is stored in a refrigerator at a temperature of 4 o C.
Блоки из материала ИПК-Ф с микроорганизмами, находящимися в анабиозном состоянии в порах керамического материала, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температурных, влажностных и др.), могут храниться при температурах от -10oC до +40oC. Штабели из блоков можно хранить на обычных складах для строительных керамических материалов. Прочность блоков составляет от 0,8 до 1,0 МПа.Blocks of the IPK-F material with microorganisms in anabiotic state in the pores of the ceramic material, in which vital processes slow down sharply, which contributes to the survival of microorganisms in adverse conditions (temperature, humidity, etc.), can be stored at temperatures from -10 o C up to + 40 o C. Stacks of blocks can be stored in ordinary warehouses for building ceramic materials. The strength of the blocks is from 0.8 to 1.0 MPa.
Материал ИПК-Ф относится к непатогенным материалам. Исследования на безвредность проводили по следующим тестам: пероральное, интранзальное, внутрибрюшное и внутривенное введение белым мышам, кератоконъюктивальное и накожное нанесение кроликам выявили практическую безвредность и непатогенность содержащегося в нем штамма микроорганизмов. Клинические наблюдения за персоналом, работающим с этим материалом, не выявили аллергий и бактериозов. The IPK-F material belongs to non-pathogenic materials. The safety tests were carried out using the following tests: oral, intranzal, intraperitoneal and intravenous administration to white mice, keratoconjunctival and cutaneous application to rabbits revealed the practical safety and non-pathogenicity of the strain of microorganisms contained in it. Clinical observations of personnel working with this material did not reveal allergies or bacterioses.
В табл. 1 приведены составы используемых керамзитовых глин для изготовления пористой керамики; в табл.2 признаки штамма микроорганизмов, входящих в монокультуру; в табл.3 - составы ИПК-Ф и прототипа; в табл.4 - данные по эффективности очистки фенолов при использовании биофильтров из материала МПК-Ф и пористой керамики "Редоксид" (прототип) после проведения пусконаладочных работ. In the table. 1 shows the compositions of claydite clays used for the manufacture of porous ceramics; table 2 signs of a strain of microorganisms included in the monoculture; table 3 - the composition of IPK-F and prototype; in table 4 - data on the efficiency of purification of phenols when using biofilters from the material MPK-F and porous ceramics "Redoxide" (prototype) after commissioning.
Пример. Через блок, включающий в себя фильтр, организовано собранный по лабиринтно-каскадной схеме, из материала ИПК-Ф при соотношении объемов фильтра и воды, равном VИПК-Ф:Vводы=1:2, фильтруется загрязненная вода. Скорость потока - 8 об. /сут, содержание фенола в воде - 500 мг/л, скорость подачи воздуха - 15 об./сут. В зависимости от массового соединения иммобилизованной на пористую керамику биомассы степень очистки фенольных загрязнений достигает нуля в сравнительно короткое время (до трех суток), а при исчезновении загрязнений микроорганизмы, закрепленные на пористой керамике, переходят в анабиозное состояние и дожидаются следующей порции загрязнений, активируясь сразу после ее поступления. Для сравнения приведены результаты опытно-промышленных исследований на реальном очистном сооружении по очистке смеси бытовых и производственных (10%) сточных вод, прошедших первичное отстаивание в двухъярусном отстойнике городских очистных сооружений. На выходе из последней ступени отстойника на очистное сооружение, выполненное в виде биофильтра с пористой керамики "Редоксид" (прототип) с естественной аэрацией, поступали фенольные загрязнения с концентрацией 500 мг/г. Производительность биофильтра с естественной аэрацией Q=250 м3/сут, объем загрузки в виде блоков из материала "Редоксид" - 12,5 м3. Учитывая, что производственные стоки составляли 10% от общей массы сточных вод, условия для соблюдения соотношения Vкерамики: : Vводы=1:2 были соблюдены. Скорость потока при прохождении фенольных загрязнений выдерживалась в размере 8 об./сут. Выращивание биоценоза на пористой керамике "Родоксид", т.е. пусконаладочный период, длился в течение 30 сут. После закрепления биомассы на пористой керамике (на 30-е сутки) концентрация фенольных соединений на выходе из фильтра была доведена до нуля (табл. 4), после чего пленка смывалась сточной водой, уносилась в третью степень отстойника, а оттуда поступала на поля фильтрации. При необходимости процесс выращивания биоценоза повторялся.Example. Through a block that includes a filter, organized according to a labyrinth-cascade scheme, from IPK-F material with a ratio of filter and water volumes equal to V IPK-F : V water = 1: 2, contaminated water is filtered. The flow rate is 8 vol. / day, the phenol content in the water is 500 mg / l, the air flow rate is 15 vol. / day. Depending on the mass compound of biomass immobilized on porous ceramics, the degree of purification of phenolic contaminants reaches zero in a relatively short time (up to three days), and when the contaminants disappear, microorganisms fixed on porous ceramics go into an anabiotic state and wait for the next portion of contaminants, activating immediately after her income. For comparison, the results of pilot studies at a real sewage treatment plant for treating a mixture of domestic and industrial (10%) wastewater that underwent primary sedimentation in a two-tier sedimentation tank of urban treatment facilities are presented. At the exit from the last stage of the sump to the treatment plant, made in the form of a biofilter with porous ceramics "Redox" (prototype) with natural aeration, phenolic contaminants with a concentration of 500 mg / g were received. The performance of the biofilter with natural aeration Q = 250 m 3 / day, the volume of loading in the form of blocks of material "Redoxide" - 12.5 m 3 . Given that industrial effluents accounted for 10% of the total weight of wastewater, the conditions for observing the ratio of V ceramics :: V water = 1: 2 were met. The flow rate during the passage of phenolic pollution was maintained at a rate of 8 vol./day. Cultivation of biocenosis on porous ceramic "Rodoxide", i.e. commissioning period, lasted for 30 days. After biomass was fixed on porous ceramics (on the 30th day), the concentration of phenolic compounds at the filter outlet was brought to zero (Table 4), after which the film was washed off with wastewater, carried to the third degree of the settler, and from there it entered the filtration fields. If necessary, the process of growing biocenosis was repeated.
Из данных, представленных в табл.4, видно, что в зависимости от начального содержания биомассы фенолооксиляющих микроорганизмов, меняется время выхода биофильтра из материала МПК-Ф на рабочий режим. From the data presented in Table 4, it can be seen that, depending on the initial biomass content of phenol-oxidizing microorganisms, the time the biofilter leaves the MPK-F material for operating mode changes.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом состоит в том, что использование предложенного материала МПК-Ф в качестве загрузки биофильтров для очистки экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, в том числе и сточных вод, позволяет:
- повысить степень очистки в 15-20 раз экосистем от фенолов и фенольных соединений, а в сточных водах довести очистку практически до конца;
- увеличить производительность процесса очистки экосистем, загрязненных фенолами и фенольными соединениями, в 20-30 раз, а в очистных сооружениях оказаться от пуско-наладочных работ, связанных с выращиванием биоценоза на пористой керамике;
- снизить себестоимость очистки на 30-40%;
- улучшить условия эксплуатации, а также условия хранения загрузочного материала для биофильтров;
- расширить температурный интервал и обеспечить оптимальный интервал pH при эксплуатации;
- стабилизировать ферментативную активность клеток микроорганизмов в условиях длительной эксплуатации биофильтров в очистных сооружениях.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution in comparison with the prototype consists in the fact that the use of the proposed MPK-F material as a load of biofilters for cleaning ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, including wastewater, allows:
- increase the degree of purification by 15-20 times of ecosystems from phenols and phenolic compounds, and in wastewater to bring the purification almost to the end;
- increase the productivity of the process of cleaning ecosystems contaminated with phenols and phenolic compounds, 20-30 times, and in treatment plants be from commissioning associated with the cultivation of biocenosis on porous ceramics;
- reduce the cost of cleaning by 30-40%;
- improve operating conditions, as well as storage conditions of loading material for biofilters;
- expand the temperature range and provide an optimal pH range during operation;
- to stabilize the enzymatic activity of microorganism cells under conditions of long-term operation of biofilters in sewage treatment plants.
Claims (1)
Монокультура микроорганизмов - 0,01 - 10,0
Пористая керамика - Остальное
2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве монокультуры микроорганизмов он содержит штамм липофильных клеток Rhodococcus sp.1. Material for the biological treatment of waters contaminated with phenols and phenolic compounds, including porous ceramics with a branched open porous structure in the presence of surface and deep pores with a total porosity of 77 - 91%, characterized in that it additionally contains ceramics artificially immobilized into the pores monoculture of microorganisms, selected to the type of pollution, in the following ratio of components, wt.%:
Monoculture of microorganisms - 0.01 - 10.0
Porous Ceramics - Else
2. The material according to claim 1, characterized in that as a monoculture of microorganisms, it contains a strain of lipophilic cells Rhodococcus sp.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124106A RU2107665C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124106A RU2107665C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2107665C1 true RU2107665C1 (en) | 1998-03-27 |
| RU96124106A RU96124106A (en) | 1998-11-10 |
Family
ID=20188393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96124106A RU2107665C1 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107665C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181701C2 (en) * | 2000-06-20 | 2002-04-27 | Лимбах Иван Юрьевич | Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof |
| RU2185339C2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-20 | Тверской государственный технический университет | Method of biological cleaning of sewage from contaminants |
| RU2193533C2 (en) * | 1999-09-27 | 2002-11-27 | Государственный научный центр прикладной микробиологии | Biological preparation for cleaning water and ground to remove crude oil and petroleum products |
| RU2225271C2 (en) * | 2002-05-23 | 2004-03-10 | Ооо Пкф "Бигор" | Method of purification of soils from underground pollution by phenols |
| WO2005023963A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Ivan Yurievich Limbah | Biopreparation for recultivating soils, method for the production thereof |
| WO2012082016A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Khlynovskiy Alexey Mikhailovich | Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants |
| CN112340857A (en) * | 2020-11-03 | 2021-02-09 | 苏州汉风科技发展有限公司 | Environment-friendly efficient wastewater treatment process |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1746879A3 (en) * | 1991-05-15 | 1992-07-07 | П.А. Иващенко, Ю.И. Матвеев и 8 И Ракоца | Material for biological neutralization of sewage |
-
1996
- 1996-12-27 RU RU96124106A patent/RU2107665C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1746879A3 (en) * | 1991-05-15 | 1992-07-07 | П.А. Иващенко, Ю.И. Матвеев и 8 И Ракоца | Material for biological neutralization of sewage |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193533C2 (en) * | 1999-09-27 | 2002-11-27 | Государственный научный центр прикладной микробиологии | Biological preparation for cleaning water and ground to remove crude oil and petroleum products |
| RU2181701C2 (en) * | 2000-06-20 | 2002-04-27 | Лимбах Иван Юрьевич | Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof |
| WO2001098435A3 (en) * | 2000-06-20 | 2002-05-16 | Ivan Yurievich Limbah | Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation |
| RU2185339C2 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-20 | Тверской государственный технический университет | Method of biological cleaning of sewage from contaminants |
| RU2225271C2 (en) * | 2002-05-23 | 2004-03-10 | Ооо Пкф "Бигор" | Method of purification of soils from underground pollution by phenols |
| WO2005023963A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Ivan Yurievich Limbah | Biopreparation for recultivating soils, method for the production thereof |
| RU2248255C1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-20 | Лимбах Иван Юрьевич | Biopreparation "biava" for recultivation of soil, method for its preparing |
| WO2012082016A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Khlynovskiy Alexey Mikhailovich | Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants |
| CN112340857A (en) * | 2020-11-03 | 2021-02-09 | 苏州汉风科技发展有限公司 | Environment-friendly efficient wastewater treatment process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Abeliovich | Algae in wastewater oxidation ponds | |
| Heubeck et al. | Influence of CO2 scrubbing from biogas on the treatment performance of a high rate algal pond | |
| Nagadomi et al. | Simultaneous removal of chemical oxygen demand (COD), phosphate, nitrate and H2S in the synthetic sewage wastewater using porous ceramic immobilized photosynthetic bacteria | |
| CN102863081A (en) | Three-dimensional ecological deodorization dephosphorization denitrification method as well as device and application | |
| Damaraju et al. | Denitrification in biofilm configured horizontal flow woodchip bioreactor: effect of hydraulic retention time and biomass growth | |
| Ca\-nizares et al. | Free and immobilized cultures of Spirulina maxima for swine waste treatment | |
| Nagadomi et al. | Simultaneous removal of chemical oxygen demand and nitrate in aerobic treatment of sewage wastewater using an immobilized photosynthetic bacterium of porous ceramic plates | |
| RU2107665C1 (en) | Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds | |
| CN101265458A (en) | Method for preparing strong film-forming bacterium and reinforcing sewage denitrogenation | |
| CN102776140B (en) | Cold-tolerant pseudomonas strain Den-05, and screening method and application thereof | |
| RU2104249C1 (en) | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products | |
| Amirfakhri et al. | Assessment of desulfurization of natural gas by chemoautotrophic bacteria in an anaerobic baffled reactor (ABR) | |
| Juang et al. | Microbial degradation of phenol in high-salinity solutions in suspensions and hollow fiber membrane contactors | |
| Fadanelli et al. | Considerations on design and implementation parameters of domestic wastewater treatment by subsurface flow constructed wetlands | |
| CN105174438A (en) | Improved MBR urban sewage treatment method | |
| Loedolff | The function of Cladocera in oxidation ponds | |
| KR20130120309A (en) | Immobilized carrier for methanotrophs and method for removing methane employing the same | |
| George et al. | Response of completely mixed systems to hydraulic shock loads | |
| CN110237696A (en) | A method for biological purification of waste gas | |
| CN110317737A (en) | Compound EM microorganism formulation, preparation method and application method | |
| Malovanyy et al. | Use of microbiocenosis immobilized on carrer in technologies of biological treatment of surface and wastewater | |
| Kumar et al. | Biomass Accretion and Control Strategies in Gas Biofiltration | |
| RU2067083C1 (en) | Method for water treatment | |
| Rahul et al. | 5 Biomass and Control Accretion Strategies in Gas Biofiltration | |
| SU1231010A1 (en) | Method of biological purification of concentrated waste water from organic compounds |