RU2792230C1

RU2792230C1 - Wastewater treatment method with biomass production

Info

Publication number: RU2792230C1
Application number: RU2022117432A
Authority: RU
Inventors: Рустем Азатович Хасанов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина; Акционерное общество "ТАНЕКО"
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2023-03-21

Abstract

FIELD: biotechnology.

SUBSTANCE: method of wastewater treatment with biomass production is proposed, which includes pumping carbon dioxide produced during the oxidation of biological wastewater pollution in a separate container through a suspension of photosynthetic organisms in a liquid medium located in a separate tank under the rays of light with the production of exhaust oxygen and biomass production, and in advance empirically determine the required volume of wastewater and number of photosynthetic organisms. The levels of photosynthetic organisms in the liquid nutrient medium and wastewater, respectively, in the tank and vessel are maintained automatically; the biomass of photosynthetic organisms is taken from the tank, and purified water - from a separate section of the tank; oxygen is pumped from the tank above the level of the liquid medium to be supplied to the tank by a dosing pump with control oxygen concentration. Control of the concentration of carbon dioxide is carried out by increasing or decreasing the supply of wastewater to the tank.

EFFECT: invention provides biological wastewater treatment due to oxygen obtained by photosynthetic organisms.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки жидких отходов жизнедеятельности человека или животных с утилизацией получаемого углекислого газа при обработке кислородом, получаемым из культивированных при помощи микроводорослей, поглощающих углекислый газ.The invention relates to methods for purifying liquid human or animal waste products with the utilization of the resulting carbon dioxide during treatment with oxygen obtained from carbon dioxide-absorbing microalgae cultured.

Известен способ очистки животноводческих стоков и получение биомассы (патент RU № 2005789, МПК С12Р 01/00, C02F 03/34, опубл. 26.06.1990 Бюл. № 18), включающий первую ступень анаэробной ферментации стоков, разделение проферментированных стоков на жидкую и плотную фракции с последующим проведением II ступени анаэробной ферментации жидкой фракции и получением проферментированной суспензионной биомассы, объединением образующегося на I и II ступенях ферментации биогаза, причем, с целью снижения загрязнения окружающей среды, повышения эффективности очистки стоков и выхода биомассы, образующийся в процессе ферментации биогаз очищают от аммиака путем перевода его в раствор аммиачной воды, разделяют на метан и углекислый газ, плотную фракцию проферментированных стоков после I ступени ферментации гидролизуют, разделяют гидролизат на жидкую и плотную фракции, жидкую фракцию гидролизата направляют на выращивание дрожжей, суспензионную биомассу, полученную после II ступени анаэробной ферментации, разделяют на жидкую фракцию и иловый осадок, отбирают жидкую фракцию, удаляют из нее аммиак путем продувки выделенным из биогаза метаном, осуществляют аэробную ферментацию, получают смесь, содержащую жидкую фракцию и иловый осадок, жидкую фракцию, а также углекислый газ и аммиачную воду, полученную в процессе очистки биогаза, направляют для выращивания микроводорослей, а затем макроводорослей, полученную суспензию водорослей разделяют на зеленую биомассу, используемую в качестве кормовой добавки, и очищенную воду, а дрожжевую суспензию, полученную в процессе выращивания дрожжей, объединяют с плотной фракцией, полученной в процессе гидролиза, иловыми осадками, полученными после II ступени, анаэробной ферментации и аэробной ферментации, полученную смесь подвергают плазмолизу и используют в качестве кормовой добавки.A known method of cleaning livestock effluents and obtaining biomass (patent RU No. 2005789, IPC C12P 01/00, C02F 03/34, publ. fraction followed by the second stage of anaerobic fermentation of the liquid fraction and obtaining a fermented suspension biomass, combining the biogas formed at the I and II stages of fermentation, and, in order to reduce environmental pollution, increase the efficiency of wastewater treatment and biomass yield, the biogas formed during the fermentation ammonia by transferring it into a solution of ammonia water, separated into methane and carbon dioxide, the dense fraction of fermented effluents after the I stage of fermentation is hydrolyzed, the hydrolyzate is separated into liquid and dense fractions, the liquid fraction of the hydrolyzate is directed to the cultivation of yeast, the suspension biomass obtained after the II stage of anaerobic fermentation, separated into a liquid fraction and a sludge, the liquid fraction is taken, ammonia is removed from it by blowing with methane extracted from biogas, aerobic fermentation is carried out, a mixture is obtained containing a liquid fraction and a sludge, a liquid fraction, as well as carbon dioxide and ammonia water obtained in the biogas purification process is sent to grow microalgae and then macroalgae, the resulting algae suspension is separated into green biomass used as a feed additive and purified water, and the yeast suspension obtained from the yeast cultivation process is combined with a dense fraction obtained from the hydrolysis process , sludge obtained after stage II, anaerobic fermentation and aerobic fermentation, the resulting mixture is subjected to plasmolysis and used as a feed additive.

Недостатками данного способа являются дополнительные затраты на утилизацию получаемого при окислении органики в сточных водах аммиака, который выделяется на отдельном мембранном разделителе углекислого газа и метана, а затем поглощается в отдельном поглотителе и вводится в фотобиореактор (водорослевый культиватор) в виде аммиачной воды, высокая вероятность контаминации водорослевой культуры хищниками и конкурентами из-за отсутствия фильтрации перед поступлением фотобиореактор, не полная утилизация углекислого газа (СО₂), поэтому часть углекислого газа подается в окружающий воздух, а выделившийся при выращивании биомассы кислород (О₂) не используется в процессе окисления сточных вод, что требует дополнительных затрат для приобретения и ввода в сточные воды окислителей, при этом не используется фотосинтез для ускорения утилизации СО₂ и роста микроводорослей для биомассы.The disadvantages of this method are the additional costs for the disposal of ammonia obtained during the oxidation of organic matter in wastewater, which is released on a separate membrane separator of carbon dioxide and methane, and then absorbed in a separate absorber and introduced into the photobioreactor (algal cultivator) in the form of ammonia water, a high probability of contamination algal culture by predators and competitors due to the lack of filtration before entering the photobioreactor, incomplete utilization of carbon dioxide (CO ₂ ), therefore, part of the carbon dioxide is supplied to the surrounding air, and the oxygen released during the cultivation of biomass (O ₂ ) is not used in the process of wastewater oxidation , which requires additional costs for the purchase and introduction of oxidizers into wastewater, while photosynthesis is not used to accelerate the utilization of CO ₂ and the growth of microalgae for biomass.

Наиболее близким по технической сущности является биоферментационное фотосинтезное устройство для получения газа (патент на ПМ RU № 86185, МПК С12Р 01/00, С12М 01/04, А01С 03/00, опубл. 27.08.2009 Бюл. № 24) в виде реактора с системой циркуляции среды, который содержит биоферментационный блок, биосмеситель, биофотосинтезный генератор кислорода и биоразлагательный бак, соединенные между собой трубопроводными системами, биоферментационный блок состоит из резервуара с водой, в котором расположен ферментационный реактор с отверстиями для патрубков, один из которых служит для подачи исходной смеси для ферментации, другой - для отвода образующейся газовой смеси, третий расположен в нижней части ферментационного реактора, резервуар с водой помещен в камеру, обеспечивающую вакуумную прослойку вокруг указанного резервуара, и имеет отверстие для подачи воды, камера имеет отверстие для откачивания из нее воздуха, ферментационный реактор соединен трубой с резервуаром-накопителем газа, который также соединен воздуховодами с емкостью, в которой вокруг центральной оси расположены лопасти турбины, емкость с турбиной имеет патрубок для транспортной трубы, биоферментационный блок соединен с биофотосинтезным генератором кислорода при помощи биосмесителя с перемешивающим механизмом и системы труб, биофотосинтезный генератор кислорода выполнен в виде резервуара из светопроницаемого материала с системой подачи в него исходных компонентов и отбора целевого продукта, указанный генератор кислорода может быть снабжен оптической системой зеркал, состоящей из откидного зеркала, верхнего отражателя, линзы и зеркала внутреннего отражения, при этом биоразлагательный бак представляет собой емкость, внутри которой расположен поршень со штоком, конец которого расположен вне емкости, шток поршня снабжен пружиной, расположенной между внешней поверхностью поршня и внутренней поверхностью верхней стенки емкости.The closest in technical essence is a biofermentation photosynthetic device for gas production (patent for PM RU No. 86185, IPC C12R 01/00, C12M 01/04, A01C 03/00, publ. 27.08.2009 Bull. No. 24) in the form of a reactor with environment circulation system, which contains a biofermentation block, a biomixer, a biophotosynthetic oxygen generator and a biodegradation tank, interconnected by pipeline systems, the biofermentation block consists of a tank with water, in which a fermentation reactor is located with openings for nozzles, one of which serves to supply the initial mixture for fermentation, the other - to remove the resulting gas mixture, the third is located in the lower part of the fermentation reactor, the water tank is placed in a chamber that provides a vacuum layer around the specified tank, and has a hole for water supply, the chamber has a hole for pumping air out of it, fermentation the reactor is connected by a pipe to a gas storage tank, which is also It is not connected by air ducts to a container in which turbine blades are located around the central axis, the container with a turbine has a branch pipe for a transport pipe, the biofermentation unit is connected to a biophotosynthesis oxygen generator using a biomixer with a mixing mechanism and a pipe system, the biophotosynthesis oxygen generator is made in the form of a reservoir made of translucent material with a system for supplying initial components to it and selecting the target product, the specified oxygen generator can be equipped with an optical system of mirrors, consisting of a folding mirror, an upper reflector, a lens and an internal reflection mirror, while the biodegradation tank is a container, inside which a piston with rod, the end of which is located outside the container, the piston rod is equipped with a spring located between the outer surface of the piston and the inner surface of the upper wall of the container.

Данным биоферментационным фотосинтезным устройством осуществляют способ получения биомассы, включающий прокачку через раствор бактериофиллов в воде, находящийся в резервуаре, углекислого газа под лучами солнечного света для активации фотосинтеза с выработкой отводящегося кислорода и получением биомассы, которую с кислородом подают в биоразлагательный бак для разложения и фрагментации с выделением углекислого газа, который отправляют также в резервуар для фотосинтеза.With this biofermentation photosynthesis device, a method for obtaining biomass is carried out, which includes pumping carbon dioxide through a solution of bacteriophylls in water located in a tank under sunlight to activate photosynthesis with the production of exhaust oxygen and obtaining biomass, which is fed with oxygen to a biodegradation tank for decomposition and fragmentation with the release of carbon dioxide, which is also sent to the tank for photosynthesis.

Недостатками данного способа являются узкая область применения из-за отсутствия возможности очистки сточных вод с потреблением кислорода (О₂), выделившегося при фотосинтезе, дополнительные затраты на доставку и закачку углекислого газа (СО₂), так как этого газа при сушке и фрагментации биомассы недостаточно для поддержания фотосинтеза, необходимость отбора и хранения получаемого кислорода из-за отсутствия его применения в способе при этом не используется фотосинтез в ночное время суток для ускорения утилизации СО₂ и роста микроводорослей для биомассы (только солнечный свет), что увеличивает непродуктивную реализацию способа (за счет ночного времени).The disadvantages of this method are a narrow scope due to the inability to treat wastewater with the consumption of oxygen (O ₂ ) released during photosynthesis, additional costs for the delivery and injection of carbon dioxide (CO ₂ ), since this gas is not enough during drying and fragmentation of biomass to maintain photosynthesis, the need to select and store the resulting oxygen due to the lack of its use in the method, while photosynthesis is not used at night to accelerate the utilization of CO ₂ and the growth of microalgae for biomass (only sunlight), which increases the unproductive implementation of the method (for night time account).

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание способа очистки сточных вод с получением биомассы, позволяющего очищать сточные воды, полностью утилизировать углекислый газ и кислород в замкнутом цикле с увеличением времени освещения фотосинтезирующих организмов за счет использования круглосуточного освещения в виде зеркал, оптических линз и/или искусственного освещения и регулировки подачи сточных вод, а также регулировки для отвода очищенной воды и полученной из фотосинтезирующих организмов биомассы, то есть предотвращение эмиссии парниковых газов в ходе биологической очистки сточных вод и повышение эффективности биологический очистки сточных вод за счет фотосинтетического кислорода.The technical objective of the proposed invention is to create a method for treating wastewater with biomass production, which allows to purify wastewater, completely utilize carbon dioxide and oxygen in a closed cycle with an increase in the time of illumination of photosynthetic organisms through the use of round-the-clock lighting in the form of mirrors, optical lenses and / or artificial lighting and adjusting the supply of sewage, as well as adjusting for the removal of treated water and biomass obtained from photosynthetic organisms, that is, preventing the emission of greenhouse gases during biological wastewater treatment and improving the efficiency of biological wastewater treatment by photosynthetic oxygen.

Техническая задача решается способом очистки сточных вод с получением биомассы, включающим прокачку через взвесь фотосинтезирующих организмов в жидкой среде, находящуюся в отдельном резервуаре, углекислого газа под лучами света для активации фотосинтеза с выработкой отводящегося кислорода и получением биомассы.The technical problem is solved by a method of wastewater treatment with biomass production, which includes pumping carbon dioxide through a suspension of photosynthetic organisms in a liquid medium located in a separate tank under light rays to activate photosynthesis with the production of exhaust oxygen and biomass production.

Новым является то, что предварительно эмпирическим путем определяют необходимый объем сточных вод, подаваемого в отдельную емкость для выработки углекислого газа и полного поглощения выделившегося кислорода, и необходимое количество фотосинтезирующих организмов, помещаемых в резервуар для получения кислорода после прокачки всего получаемого в емкости углекислого газа, и причем уровни фотосинтезирующих организмов в жидкой питательной среде и сточных вод соответственно в резервуаре и емкости поддерживают автоматикой, полученную фотосинтезирующих организмов биомассу из резервуара отбирают, а очищенную воду отбирают из отдельной секции емкости, сообщенной ниже верхней кромки воды на расстоянии от закачки кислорода, достаточном для отстоя сточной воды после реакции с кислородом при перетоке воды в отдельную секцию, кислород перекачивают из резервуара выше уровня жидкой среды для подачи в емкость дозирующим насосом с контролем концентрации кислорода, при снижении оптимальной концентрации в кислород добавляют воздух, при снижении концентрации кислорода количество выводимых из резервуара фотосинтезирующих организмов сокращают до получения оптимальной концентрации кислорода, а углекислый газ через систему очистки от биологически агрессивных для фотосинтезирующих организмов и/или веществ дозировочным насосом подается с контролем концентрации углекислого газа, для увеличения или уменьшения подачи сточных вод в емкость для соответственно увеличения или уменьшения концентрации углекислого газа для поддержания его в оптимальной концентрации.What is new is that the required volume of wastewater supplied to a separate tank for the production of carbon dioxide and complete absorption of the released oxygen, and the required amount of photosynthetic organisms placed in the tank to receive oxygen after pumping all the carbon dioxide produced in the tank, are preliminarily empirically determined, and moreover, the levels of photosynthetic organisms in the liquid nutrient medium and wastewater, respectively, in the tank and tank are maintained automatically, the biomass obtained by photosynthetic organisms is taken from the tank, and the purified water is taken from a separate section of the tank, communicated below the upper edge of the water at a distance from the oxygen injection, sufficient for settling waste water after reaction with oxygen during the flow of water into a separate section, oxygen is pumped from the tank above the level of the liquid medium to be supplied to the tank by a dosing pump with oxygen concentration control, with a decrease in the optimal concentration in oxygen is added to the air, when the oxygen concentration decreases, the number of photosynthetic organisms removed from the tank is reduced until the optimal oxygen concentration is obtained, and carbon dioxide is supplied through the purification system from biologically aggressive for photosynthetic organisms and / or substances by a dosing pump with control of the carbon dioxide concentration, to increase or decrease supplying wastewater to the tank to increase or decrease the concentration of carbon dioxide, respectively, to maintain it at the optimum concentration.

Новым является также то, что систему очистки от биологически агрессивных для фотосинтезирующих организмов и/или веществ производят механически прокачкой газов с углекислым газом из емкости через как минимум один фильтр с порами не более 0,2 μм, или химически - прокачкой через жидкий реагент, нейтрализующий полностью биологически агрессивные организмы и/или вещества, или сочетанием механической и химической очисткой.It is also new that the purification system from biologically aggressive for photosynthesizing organisms and / or substances is produced mechanically by pumping gases with carbon dioxide from a tank through at least one filter with pores of no more than 0.2 μm, or chemically - by pumping through a liquid reagent that neutralizes completely biologically aggressive organisms and/or substances, or a combination of mechanical and chemical treatment.

Новым является также то, резервуар оснащают системой круглосуточного освещения в виде зеркал, оптических линз и/или искусственного освещения, включаемого в темное время суток.What is also new is that the tank is equipped with a round-the-clock lighting system in the form of mirrors, optical lenses and / or artificial lighting, which is turned on at night.

На чертеже изображена схема реализации способа очистки сточных вод с получением биомассы. Конструктивные элементы, технологические соединения, ураны и краны, не влияющие на реализацию способа, на чертеже не показаны или показаны условно.The drawing shows a diagram of the implementation of the method of wastewater treatment with obtaining biomass. Structural elements, technological connections, uraniums and taps that do not affect the implementation of the method are not shown in the drawing or are shown conditionally.

Предварительно эмпирическим путем определяют необходимый объем сточных вод, подаваемого через вход 1 в отдельную емкость 2 для выработки углекислого газа и полного поглощения выделившегося кислорода, подаваемого из верхней части резервуара 3 по газопроводу 4 дозирующим насосом 5 через перфорированный патрубок 6, и необходимое количество фотосинтезирующих организмов, помещаемых в резервуар 3 с живой - питательной средой для получения кислорода при освещении источниками света 7 после прокачки через перфорированный патрубок 8 и второй газопровод 9 при помощи второго дозировочного насоса 10 всего углекислого газа, окручиваемого из верхней части емкости 2. Так как по отдельности эти процессы очистки сточных вод и выработки кислорода из фотосинтезирующих организмов известны, то, исходя из практики, легко выбрать пропорции объема сточных вод, подаваемых в емкость 2, и количество фотосинтезирующих организмов, помещаемых в резервуар 3. Для каждого вида фотосинтезирующих организмов и сточных вод соответственно объем и количество их подбирают индивидуально (авторы на это не претендуют).Preliminarily, empirically, the required volume of wastewater supplied through inlet 1 to a separate container 2 is determined for the production of carbon dioxide and the complete absorption of released oxygen supplied from the upper part of the reservoir 3 through the gas pipeline 4 by the dosing pump 5 through the perforated pipe 6, and the required number of photosynthetic organisms, placed in a tank 3 with a living - nutrient medium to produce oxygen when illuminated by light sources 7 after pumping through a perforated pipe 8 and a second gas pipeline 9 using a second dosing pump 10 of all carbon dioxide, swirled from the top of the tank 2. Since these processes are taken separately purification of wastewater and the production of oxygen from photosynthetic organisms are known, then, based on practice, it is easy to choose the proportions of the volume of wastewater supplied to tank 2 and the number of photosynthetic organisms placed in tank 3. For each type of photosynthetic organism and wastewater e, respectively, their volume and quantity are selected individually (the authors do not claim this).

Уровни 11 и 12 взвеси фотосинтезирующих организмов в жидкой питательной среде и сточных вод соответственно в резервуаре 3 и емкости 2 поддерживают автоматикой (не показана, например, при помощи пьезодатчиков, поплавков, кулис или т.п.) для поддержания постоянной циклического обмена кислорода и углекислого газа. Автоматических систем (автоматики) поддержания уровней жидкости известно большое количество из открытых источников, поэтому авторы на это не претендуют. Выше этих уровней 11 и 12 отбирают соответственно кислород и газ (СО₂, NO_x, NH₃ и т.п.), в состав которого входит и углекислый газ (СО₂), участвующий в фотосинтезе в резервуаре 2.Suspension levels 11 and 12 of photosynthetic organisms in a liquid nutrient medium and wastewater, respectively, in tank 3 and tank 2 are maintained automatically (not shown, for example, using piezo sensors, floats, wings, or the like) to maintain a constant cyclic exchange of oxygen and carbon dioxide gas. A large number of automatic systems (automation) for maintaining liquid levels are known from open sources, so the authors do not pretend to be. Above these levels 11 and 12, respectively, oxygen and gas (CO ₂ , NO _x , NH ₃ , etc.) are taken away, which also includes carbon dioxide (CO ₂ ) involved in photosynthesis in tank 2.

Полученную фотосинтезирующих организмов биомассу из резервуара 3 отбирают по трубопроводу 13, после очистки и осушки (при помощи шнеков-отжимателей, фильтров, центрифуг и/или т.п. - не показаны) биомассу используют как «подкормку» растений, пищу скоту или т.п. Отжатую жидкую питательную среду анализируют, при необходимости добавляют питательные элементы и по входному трубопроводу 14 подают обратно в резервуар 3.The biomass obtained by photosynthetic organisms from reservoir 3 is withdrawn through pipeline 13, after cleaning and drying (using screw-extractors, filters, centrifuges and / or the like - not shown), the biomass is used as “feeding” plants, food for livestock, or the like. P. The squeezed out liquid nutrient medium is analyzed, if necessary, nutrients are added and fed back to tank 3 through the inlet pipeline 14.

Очищенную воду по выходному патрубку 15 отбирают из отдельной секции 16 емкости 2, сообщенной ниже верхней кромки воды на расстоянии L от закачки кислорода через перфорированный патрубок 6, достаточном для отстоя сточной воды после реакции с кислородом и осаждения ил и частиц при перетоке воды в отдельную секцию 16. Твердые тяжелые частицы биологические загрязнения, превращающиеся в ил после реакции с кислородом, оседают из воды на дно емкости 2, откуда их по выходу 17 отбирают на утилизацию.Purified water is taken through the outlet pipe 15 from a separate section 16 of the container 2, which is connected below the upper edge of the water at a distance L from the oxygen injection through the perforated pipe 6, sufficient to settle the waste water after reaction with oxygen and sedimentation of sludge and particles during the flow of water into a separate section 16. Solid heavy particles of biological contaminants, which turn into sludge after reaction with oxygen, settle from the water to the bottom of the tank 2, from where they are taken for disposal at outlet 17.

Кислород перекачивают из резервуара 3 выше уровня 11 жидкой среды для подачи в емкость 2 дозирующим насосом 5 с контролем концентрации кислорода дозатором (не показан), устанавливаемым на газопровод 4. При снижении оптимальной концентрации в кислород добавляют атмосферный воздух для поддержания циркуляционного процесса. При снижении концентрации кислорода количество выводимых из резервуара 3 фотосинтезирующих организмов с биомассой по трубопроводу 13 сокращают до получения концентрации кислорода, оптимальной для поддержания непрерывной циклической работы (определяется эмпирическим путем).Oxygen is pumped from the reservoir 3 above the level 11 of the liquid medium to be supplied to the container 2 by a dosing pump 5 with oxygen concentration control by a dispenser (not shown) installed on the gas pipeline 4. When the optimum concentration decreases, atmospheric air is added to the oxygen to maintain the circulation process. When the oxygen concentration decreases, the number of photosynthetic organisms with biomass removed from the tank 3 through the pipeline 13 is reduced to obtain an oxygen concentration that is optimal for maintaining continuous cyclic operation (determined empirically).

В ходе окисления биологических загрязнений в ёмкости 2 вырабатываются газы, в том числе и углекислый газ. Однако в состав газа также попадают микроорганизмы и/или вещества, биологически агрессивных для фотосинтезирующих организмов, что может вызвать гибель последних. Поэтому перед перекачкой насосом 10 прогоняют через систему очистки 18, в качестве которой применяют как минимум один фильтр с порами не более 0,2 μм, для исключения прохождения микроорганизмов, или химически - прокачкой через жидкий реагент (щелочной, кислотный - в зависимости от вида вредных микроорганизмов и/или веществ), нейтрализующий полностью биологически агрессивные микроорганизмы и/или вещества, или сочетанием механической и химической очисткой (например, последовательно устанавливаемые способы очистки; орошение жидкими реагентами пор фильтра или т.п.).During the oxidation of biological contaminants in tank 2, gases are produced, including carbon dioxide. However, microorganisms and/or substances that are biologically aggressive for photosynthetic organisms also enter the composition of the gas, which can cause the death of the latter. Therefore, before pumping with pump 10, they are driven through the cleaning system 18, which is used as at least one filter with pores of no more than 0.2 μm, to prevent the passage of microorganisms, or chemically - by pumping through a liquid reagent (alkaline, acid - depending on the type of harmful microorganisms and/or substances) that completely neutralizes biologically aggressive microorganisms and/or substances, or by a combination of mechanical and chemical cleaning (for example, successively installed cleaning methods; spraying filter pores with liquid reagents, etc.).

Углекислый газ из емкости 2 при этом подается насосом 10 подается в резервуар 3 через перфорированный патрубок 8 с контролем концентрации углекислого газа дозатором (не показан), устанавливаемым на газопровод 9. Для увеличения или уменьшения концентрации углекислого газа производят соответственно увеличение или уменьшение подачи через вход 1 сточных вод в емкость 2 для поддержания концентрации углекислого газа, оптимальной для поддержания непрерывной циклической работы (определяется эмпирическим путем).At the same time, carbon dioxide from tank 2 is supplied by pump 10 to tank 3 through perforated pipe 8 with control of carbon dioxide concentration by a dispenser (not shown) installed on gas pipeline 9. To increase or decrease the concentration of carbon dioxide, increase or decrease the supply through inlet 1, respectively. wastewater into tank 2 to maintain the carbon dioxide concentration optimal for maintaining continuous cyclic operation (determined empirically).

Для увеличения эффективности работы за счет более равномерного рассеивания света и большего времени работы освещении источников света 7 резервуар 3 оснащают системой круглосуточного освещения в виде зеркал, оптических линз 19 (показаны условно) и/или искусственного освещения, включаемого в темное время суток. Так же возможно изготовление одной или нескольких стенок резервуара 3 прозрачными для увеличения освещённости.To increase work efficiency due to more uniform light dispersion and longer operation time of illumination of light sources 7, tank 3 is equipped with a round-the-clock lighting system in the form of mirrors, optical lenses 19 (shown conditionally) and / or artificial lighting, switched on at night. It is also possible to make one or more walls of the tank 3 transparent to increase illumination.

За счет постоянного контроля за концентрацией кислорода и углекислого газ и круглосуточного эффективного освещения вырабатываемые кислород и углекислый газ полностью используются при реализации способа и не выбрасываются в окружающую среду, то есть без выбросов парниковых газов.Due to the constant monitoring of the concentration of oxygen and carbon dioxide and effective round-the-clock lighting, the oxygen and carbon dioxide produced are fully used during the implementation of the method and are not released into the environment, that is, without greenhouse gas emissions.

Предлагаемый способ очистки сточных вод с получением биомассы позволяет очищать сточные воды, полностью утилизировать углекислый газ и кислород в замкнутом цикле с увеличением времени освещения фотосинтезирующих организмов за счет использования круглосуточного освещения в виде зеркал, оптических линз и/или искусственного освещения и регулировки подачи сточных вод, а также регулировки для отвода очищенной воды и полученной из фотосинтезирующих организмов биомассы, то есть предотвращение эмиссии парниковых газов в ходе биологической очистки сточных вод и повышение эффективности биологический очистки сточных вод за счет фотосинтетического кислорода.The proposed method of wastewater treatment with the production of biomass allows you to purify wastewater, completely utilize carbon dioxide and oxygen in a closed cycle with an increase in the time of illumination of photosynthetic organisms through the use of round-the-clock lighting in the form of mirrors, optical lenses and / or artificial lighting and adjusting the supply of wastewater, as well as adjustments for the removal of treated water and biomass derived from photosynthetic organisms, i.e. preventing greenhouse gas emissions from biological wastewater treatment and increasing the efficiency of biological wastewater treatment with photosynthetic oxygen.

Claims

1. A method of wastewater treatment with biomass production, which includes pumping carbon dioxide through a suspension of photosynthetic organisms in a liquid medium located in a separate tank under light rays to activate photosynthesis with the production of exhaust oxygen and biomass production, characterized in that the necessary the volume of wastewater supplied to a separate tank for the production of carbon dioxide and complete absorption of the released oxygen, and the required number of photosynthetic organisms placed in the tank for oxygen production after pumping all the carbon dioxide received in the tank, and the levels of photosynthetic organisms in the liquid nutrient medium and wastewater , respectively, in the tank and the tank are supported by automation, the biomass obtained by photosynthetic organisms is taken from the tank, and the purified water is taken from a separate section of the tank, communicated below the upper edge of the water at a distance from the acid injection chlorine, sufficient to settle the waste water after reaction with oxygen when water flows into a separate section, oxygen is pumped from the tank above the level of the liquid medium to be supplied to the tank by a dosing pump with oxygen concentration control, when the optimum concentration decreases, air is added to oxygen, when the oxygen concentration decreases the number of photosynthetic organisms removed from the tank is reduced to obtain the optimal oxygen concentration, and carbon dioxide is supplied through the purification system from biologically aggressive for photosynthetic organisms and / or substances by a dosing pump with control of carbon dioxide concentration, to increase or decrease the supply of wastewater to the tank for, respectively , increasing or decreasing the concentration of carbon dioxide to maintain it at an optimal concentration.

2. The method of wastewater treatment with the production of biomass according to claim 1, characterized in that the purification system from biologically aggressive for photosynthetic organisms and / or substances is produced mechanically by pumping gases with carbon dioxide from a tank through at least one filter with pores no more than 0, 2 μm, or chemically by pumping through a liquid reagent that completely neutralizes biologically aggressive organisms and / or substances, or by a combination of mechanical and chemical cleaning.

3. The method of wastewater treatment to obtain biomass according to one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the tank is equipped with a round-the-clock lighting system in the form of mirrors, optical lenses and/or artificial lighting, switched on at night.