RU2715846C1 - Способ обработки содержащих целлюлозу осадков сточных вод для получения облицовочного картона и этанола из целлюлозы - Google Patents
Способ обработки содержащих целлюлозу осадков сточных вод для получения облицовочного картона и этанола из целлюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2715846C1 RU2715846C1 RU2019100534A RU2019100534A RU2715846C1 RU 2715846 C1 RU2715846 C1 RU 2715846C1 RU 2019100534 A RU2019100534 A RU 2019100534A RU 2019100534 A RU2019100534 A RU 2019100534A RU 2715846 C1 RU2715846 C1 RU 2715846C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- primary
- preservative
- cellulose
- sludge
- stream
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 title 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004100 Oxytetracycline Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 claims abstract description 8
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- IWVCMVBTMGNXQD-PXOLEDIWSA-N oxytetracycline Chemical compound C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3[C@H](O)[C@H]4[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O IWVCMVBTMGNXQD-PXOLEDIWSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229960000625 oxytetracycline Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 235000019366 oxytetracycline Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- IWVCMVBTMGNXQD-UHFFFAOYSA-N terramycin dehydrate Natural products C1=CC=C2C(O)(C)C3C(O)C4C(N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)C4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O IWVCMVBTMGNXQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229960005076 sodium hypochlorite Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 52
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims description 38
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 15
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000123 paper Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 22
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 20
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 12
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 10
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 10
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 8
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012470 diluted sample Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000001967 plate count agar Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N33/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic nitrogen compounds
- A01N33/02—Amines; Quaternary ammonium compounds
- A01N33/12—Quaternary ammonium compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/126—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using drum filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/127—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering by centrifugation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
- D21C5/02—Working-up waste paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H1/00—Paper; Cardboard
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/14—Secondary fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/36—Biocidal agents, e.g. fungicidal, bactericidal, insecticidal agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
- C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- 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
-
- 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
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/64—Paper recycling
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу обработки первичного осадка, который образуется на водоочистных сооружениях, таких как включенных в целлюлозный завод или целлюлозно-бумажный завод. Изобретение также относится к способу применения первичного осадка для получения этанола из целлюлозы и к применению обработанного первичного осадка для получения рециклового облицовочного картона. Способ получения первичного осадка включает стадию обработки выходного потока консервантом, представляющим собой композицию, содержащую бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин. Обеспечивается уменьшение биологического разложения целлюлозных волокон в первичном осадке, при этом не происходит уменьшение химического потребления кислорода на стадии вторичной обработки. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к обработке первичного осадка, который образуется на водоочистных сооружениях, таких как включенные в целлюлозный завод или целлюлозно-бумажный завод, в которых волокна целлюлоза являются значительной частью твердых отходов. Настоящее изобретение также относится к способу применения первичного осадка, полученного из сточных вод, для получения этанола из целлюлозы. Настоящее изобретение также относится к применению первичного осадка для получения рециклового облицовочного картона.
Изготовление бумаги включает смешивание в воде материала пульпы (обычно целлюлозных волокон) с наполнителями, такими как глина, и другими добавками для получения исходной бумажной массы, в настоящем изобретении называющейся пульпой. Затем пульпу обрабатывают в бумагоделательной машине с получением листа. Затем воду удаляют из листа и после этого лист прессуют и сушат, и получают бумажный продукт. Отделенная вода или промышленный выходной поток содержат некоторое количество твердых отходов, которыми в основном являются волокно и материал наполнителя.
Промышленный выходной поток, содержащий эти твердые отходы, которые нельзя прямо рециркулировать с использованием, например, ловушки для улавливания волокна и осветления оборотной воды бумагоделательной машины, с помощью канализационной системы направляют на установку по очистке сточных вод. Промышленный выходной поток проходит через последовательность операций, зависящих от вида конкретной установки по очистке, для концентрирования и обезвоживания твердых отходов с получением осадка. В конечном счете, промышленный выходной поток проходит через фильтр-пресс, в котором твердые отходы концентрируются в первичном осадке и отфильтрованные сточные воды из пресса дополнительно обрабатывают в аэрационном бассейне с получением вторичного или активированного бактериями осадка, содержащего биологические отходы, и воды которую удаляют или используют повторно.
Однако наибольшей частью этого потока является первичный осадок, полученный на установках по очистке сточных вод. После обезвоживания содержание твердых веществ в концентрированном осадке обычно составляет 40%-60%. Основными компонентами этого осадка являются целлюлозные волокна и материал наполнителя, такой как глины и силикаты.
Как отмечено выше, отфильтрованная вода после отделения от первичного осадка еще содержит растворенный или тонко суспендированный органический материал, содержание которого нужно уменьшить для безопасного удаления. Этот поток дополнительно обрабатывают способом обработки активированного осадка и направляют в аэрационный бассейн. Вторичный осадок, который является продуктом биологического процесса, обычно удаляют на свалки. В некоторых процессах изготовления бумаги проводят рециркуляцию первичного осадка, однако в дополнение к затруднениям, связанным с прочностью, установлено, что бумажный осадок неблагоприятно влияет на проклеивание и может привести к обращению проклеивания.
"Осадок" является родовым термином для твердого остатка, который образуется в целлюлозно-бумажной промышленности. Осадок обычно получают на двух стадиях в способе обработки сточных вод промышленного объекта. Первичный осадок, содержащий в выходящем потоке большую часть суспендированных твердых веществ, утилизируют на первой стадии обработки в первичном осветлителе. Первичное осветление обычно проводят путем осаждения или с помощью фильтр-пресса, но также можно проводить с помощью флотация флотации. При осаждении обрабатываемые сточные воды перекачивают в большие осадительные баки, в которые твердые вещества удаляют с дна бака. Содержание этих твердых веществ может находиться в диапазоне от 1,5% до 6,5% в зависимости от характеристик материала. Слив, или осветленную воду, направляют на вторичную обработку.
Если промышленный выходной поток пропущен через фильтр-пресс, то первичный осадок собирают и отфильтрованный выходной поток по трубе направляют обратно в способ для вторичной обработки.
Сточные воды, образовавшиеся после отделения первичного осадка, обычно содержат растворенные органические материалы, а также некоторое количество тонко суспендированных твердых веществ. Их содержание необходимо уменьшить или их удалить до того, как водный поток можно будет безопасно удалить или использовать повторно. Вторичная обработка обычно представляет собой биологический процесс, в котором микроорганизмы превращают отходы в диоксид углерода и воду с потреблением кислорода. Затем полученное твердые вещества удаляют путем осветления, как при первичной обработке. Полученный вторичный, или биологический, осадок направляют в отстойный бассейн. Обычно первичный осадок легче обезвоживается, чем вторичный, или биологический, осадок, полученный на второй стадии. Этот вторичный, или биологический, осадок обычно направляют на свалку.
В бумажной промышленности в настоящее время используют разные методики удаления осадка, который образуется при производстве целлюлозы и бумаги, такие как разбрасывание отходов летом, когда доступны поля, и сжигание для выработки пара зимой, когда требуется больше пара. В настоящее время, большую часть осадка, образующегося на целлюлозных заводах или целлюлозно-бумажных заводах, обезвоживают и отправляют на свалку. Эти свалки могут быть промышленными свалками, которые сооружают и используют заводы, или они могут находиться в независимой собственности и требуют от заводов "плату за разгрузку" для удаления осадка. Современные свалки заполнены и новые затруднительно разместить и соорудить вследствие более строгих экологических требований.
Некоторые альтернативные процессы, такие как системы с псевдоожиженным слоем, представляются более экологически благоприятными. Микробиологическая обработка все еще является относительно новой и еще не применяется в крупном масштабе. Альтернативные варианты использования золы сожженного осадка, например, для изготовления кирпичей и цемента, превосходны, когда вблизи от завода можно найти потребителя и если можно заключить долгосрочные контракты. Однако новые продукты, разработанные для использования осадка целлюлозного или целлюлозно-бумажного завода, должны обладать рынком, чтобы они были экономически возможными. Не представляется возможной разработка и выпуск продуктов, для которых отсутствует рынок.
Хотя имеются некоторые процедуры, с помощью которых целлюлозные волокна в первичном осадке можно использовать с экономической эффективностью, например, производство этанола или продукты из регенерированной целлюлозы, основным препятствием является то, что волокна в первичном осадке быстро разлагаются биологическими агентами, естественным образом находящимися в системе. Это уменьшает ценность волокна в осадке. Для подавления биологического разложения волокон желательно добавить консервант в выходной водный поток до разделения. Однако консервант также останется в сточных водах после проведения разделения и это уменьшит активность биологических агентов на второй стадии обработки. Таким образом, желателен консервант, который в основном уменьшит биологическое разложение целлюлозных волокон в первичном осадке, не приводя к уменьшению ХПК (химическое потребление кислорода) на стадии вторичной биологической обработки сточных вод. Хотя были попытки обработки осадка с помощью различных композиций и методик, все еще требуются новые способы и применения, в которых первичный осадок можно использовать в качестве возобновляемого источника новых продуктов при сохранении эффективности стадии вторичной обработки.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу обработки промышленного выходного потока или потока сточных вод, содержащего целлюлозные волокна, и получения первичного осадка из выходного потока для применения для получения этанола из целлюлозы.
Настоящее изобретение также относится к способу применения первичного осадка для получения рециклового облицовочного картона или картона, ниже в настоящем изобретении эти термины используются взаимозаменяемым образом.
Точнее, способ включает добавление консерванта, содержащего бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин, к промышленному выходному потоку, концентрирование твердых отходов выходного потока в первичном осадке и отфильтрованных сточных водах, которые дополнительно обрабатывают и осветляют. Затем первичный осадок можно использовать для получения этанола из целлюлозы или получения рециклового картона или облицовочного картона.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу обработки промышленного выходного потока на установке по очистке сточных вод консервантом, который не влияет на биоорганическую активность в аэрационном бассейне или бассейне для обработки сточных вод установки для очистки сточных вод.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 приведена схема типичной установки для обработки сточных вод.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, обеспечивает обработку промышленного выходного потока на установке по очистке сточных вод, при которой первичный осадок, который образуется, можно использовать для получения этанола из целлюлозы. Способ также позволяет использовать первичный осадок для получения рециклового картона или облицовочного картона. Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, можно использовать для любого промышленного выходного потока, который содержит не менее 20 мас. % целлюлозных волокон, такого как полученный на целлюлозном заводе или целлюлозно-бумажном заводе.
В способе, предлагаемом в настоящем изобретении, консервант, представляющий собой композицию, содержащую бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин, добавляют к промышленному выходному потоку до фильтр-пресса или в нем на установке по очистке сточных вод и получают первичный осадок. Точнее, количество бензалконийхлорида в пересчете на полное содержание активных веществ может составлять 40-75%, количество гипохлорита натрия может составлять 8-20% и количество окситетрациклина может составлять 0,1-1%. Выходной поток прессуют в фильтр-прессе с получением первичного осадка и профильтрованного выходного потока сточных вод. Затем первичный осадок можно использовать для получения этанола из целлюлозы или рециклового картона. Профильтрованный выходной поток сточных вод дополнительно обрабатывают с помощью биологического (активированного осадка) процесса, в котором оставшийся в сточных водах органический материал используется биологическими организмами и осветляется, что приводит к дополнительному отделению биологических твердых отходов от сточных вод. Осветленные сточные воды удаляют обратно в окружающую среду, и твердые отходы возвращают в бак для аэрации для сохранения в качестве рабочего активированного осадка. Избыток этого осадка направляют в загуститель осадка и после центрифугирования получают вторичный или биологический осадок, который обычно отправляют на свалку. Обработанные центрифугированием сточные воды можно возвратить в бак для аэрации для повторной обработки.
В предпочтительном способе, представленном на фиг. 1, промышленный выходной поток (2) направляется из промышленного объекта (1), на установку по очистке сточных вод (23). В этом конкретном варианте осуществления промышленный выходной поток проходит через первый отстойник (3), в котором начинается концентрирование твердых отходов. Сточные воды подвергают дополнительной обработке, например, они проходят через башню охлаждения (13), аэрационный бассейн, в котором микроорганизмы разрушают органический материал (14), второй отстойник (15), осветитель (21) и в конечном счете удаляются, например, в реку (22). Указанные на фиг. 1 твердые отходы далее проходят через предварительный барабанный загуститель (4), который в основном используются для обезвоживания брака бумагоделательной машины и предварительного загущения отбрасываемой пульпы. Консервант (8) можно добавить в любой части системы до фильтр-пресса или в фильтр-прессе их комбинации. Указанный на фиг. 1 консервант (8) добавляют в барабан предварительного загустителя (4) и/или в секцию прессования (5). Отфильтрованный выходной поток (7) перекачивают по трубе обратно в промышленный выходной поток, например, после башни охлаждения (13) для вторичной обработки.
Осадок из фильтр-пресса считается первичным осадком (6) и может содержать от примерно 30% до примерно 60% твердых веществ, и в нем волокна составляют не менее примерно 20% в пересчете на массу осадка в сухом состоянии, могут составлять примерно 35% волокон и могут составлять примерно 45% волокон в пересчете на массу осадка в сухом состоянии.
Консервант (8) является композицией, которая содержит бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин. Точнее, количество бензалконийхлорида в пересчете на полное содержание активных веществ может составлять 40-75%, количество гипохлорита натрия может составлять 8-20% и количество окситетрациклина может составлять 0,1-1%. Указанный на фиг. 1 консервант добавляют предварительный барабанный загуститель (4) и/или в фильтр-пресс (5). Однако его можно добавлять в других положениях до этого участка. Консервант можно добавлять в количестве, равном от примерно 100 частей на миллион (част./млн) до примерно 1000 част./млн в пересчете на массу осадка в сухом состоянии.
Профильтрованный выходной поток (7), указанный на фиг. 1, перекачивают по трубе обратно в систему и повторно смешивают со сточными водами, поступающими из первого отстойника (3) и башни охлаждения (13). Выходной поток проходит через аэрационный бассейн (14), который обеспечивает эффективные средства для удаления органических компонентов и перемещения твердых веществ для обеспечения регулируемого перемешивания, и через второй отстойник (15). Во втором отстойнике (15) происходит дополнительное отделение твердых отходов от сточных вод с образованием осадка, который дополнительно обрабатывают, и получают осветленный выходной поток (21). Осветленный выходной поток (21) после этого отбрасывают, например, в реку (22).
Избыток этого осадка, который возвращают в бак для аэрации (16), затем дополнительно загущают (17) и после этого перекачивают в бак для хранения (18) и затем в центрифугу с получением вторичного осадка. Вторичный осадок необязательно можно обработать консервантом до удаления на свалку. На фиг. 1 показано, что необязательный консервант добавляют до и после загустителя вторичного осадка (17). Необязательный консервант можно использовать для поддержания необходимого количества бактерий. Обычно при определении путем чашечного подсчета количество бактерий не должно превышать 100000.
Промышленную установку по очистке сточных вод можно организовать многими разными путями. Например, отфильтрованный выходной поток (7), а также выходной поток из центрифуги (19), можно перекачать по трубе обратно в систему в уравнительный бак (не показан), расположенный до башни охлаждения (13). Из башни охлаждения выходной поток должен направляться в такой же процесс, как описанный, в котором выходной поток проходит через установку для аэрации (14) и затем во второй отстойник (15), в котором осадок рециркулируют (16) обратно в установку для аэрации (14), а любой избыток осадка направляют в загуститель вторичного осадка (17) и центрифугу (19) с образованием вторичного или активированного осадка, который обычно направляют на свалку (20). Выходной поток из центрифуги (19) можно затем рециркулировать обратно в процесс до или после башни охлаждения.
Как отмечено выше, твердые отходы, которые собирают в загустителе вторичного осадка (17) после второго отстойника (15), необязательно можно обработать до, во время или после прохождения через загуститель вторичного осадка (17) или использовать комбинацию обработок. В предпочтительных вариантах осуществления доза консерванта во вторичном осадке может составлять от 0 примерно до 1200 част./млн.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют способ, предлагаемый в настоящем изобретении, и они не предназначены для какого-либо ограничения объема заявленного способа.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Указанные ниже исследования проведены для оценки эффективности консерванта для борьбы с бактериями. Образцы первичного осадка отбирали из сточных вод целлюлозного или целлюлозно-бумажного завода и анализировали путем чашечного подсчета, описанного ниже, и культуральная среда представляла собой АЧП (агар для чашечного подсчета) полного количества выросших бактерий.
Подсчет выращенных микроорганизмов или чашечный подсчет характеризует количество микроорганизмов, способных размножаться и образовывать колонии в походящих культуральных средах и при походящих условиях выращивания. Каждая образовавшаяся колония происходит из функционирующей единицы.
Получение образцов
100 г Первичного осадка помещали в две колбы Эрленмейера объемом 200 мл. Образец 1 являлся образцом первичного осадка без использования консерванта и образец 2 являлся образцом первичного осадка ч использованием 500 част./млн консерванта. Для каждой колбы Эрленмейера готовили 6 стерилизованных пробирок путем добавления 9 миллилитров (мл) дистиллированной воды в каждую пробирку. 1 мл Образца 1 и 2 соответственно переносили в первую пробирку. Содержимое первой пробирки перемешивали и отбирали 1 мл образца и помещали в следующую, или вторую пробирку и перемешивали и 1 мл образца, взятый из второй пробирки, и помещали в третью пробирку и т.д. до шестой пробирки.
Методика поверхностного чашечного подсчета - "поверхностное нанесение"
Мы объединяли среду (перевод материала из твердой в жидкую фазу) в автоклаве (это также можно выполнить с помощью микроволнового излучения); объединенные культуры для каждого образца 1 и образца 2 распределяли по чашкам Петри и выдерживали; пипеткой помещали 0,1 миллилитр (мл) всех разведений каждого образца на поверхность чашек Петри; для распределения образца по поверхности объединенной среды в чашках Петри использовали стерилизованные полоски Дригальского. Культуры инкубировали в течение от 48 до 72 ч при 35°С, пока колонии не развивались полностью, что обычно происходило через 48-72 ч, и количество образовавшихся колоний подсчитывали с помощью счетчика колоний.
Результаты исследования показали, что первичный осадок без консерванта содержит 300000 бактерий, а первичный осадок, обработанный консервантом, предлагаемым в настоящем изобретении, содержит 5000 бактерий. Консервант, предлагаемый в настоящем изобретении, подавляет рост бактерий с уменьшением содержания бактерий в сто раз по сравнению с содержанием в первичном осадке без добавления консерванта.
Пример 2 - Измерение содержания РК
На установках обработки выходного потока сточных вод используют баки для аэрации суспендирования микроорганизмов в сточных водах. После выхода со стадии первичной обработки сточные воды перекачивают в баки для аэрации. В осадок вносят микроорганизмы и смешивают с воздухом или чистым кислородом. При подаче воздуха в аэрационные бассейны он увеличивает активность этих микроорганизмов и обеспечивает тщательное перемешивание органических сточных вод. Растворенный кислород (РК) добавляют в аэрационный бассейн для усиления процесса окисления путем предоставления кислорода аэробным микроорганизмам, так чтобы они могли эффективно превращать органические сточные воды в неорганические побочные продукты или "активированный" осадок. В большинстве заводов содержится от примерно 1,5 миллиграммов на литр (мг/л) до примерно 3,5 мг/л РК, так что микроорганизмы, содержащиеся внутри активированного осадка, также могут получать кислород.
Для проведения указанного ниже исследования использовали датчик растворенного кислорода, Model 499ADO фирмы Emerson Process Management. Кислород диффундирует через газопроницаемую мембрану датчика и восстанавливается на катоде. Это приводит к появлению тока между анодом и катодом, который измеряется прибором Amperometric Analyzer model 54еА фирмы Emerson Process Management.
В системе аэрации процесса проводится мониторинг увеличения или уменьшения содержания РК. Если содержание РК резко увеличивается до превышающего 3,5 мг/л при отсутствии изменения в системе аэрации, это является признаком того, что остаточный консервант в отфильтрованном выходном потоке влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке. В исследовании, предлагаемом в настоящем изобретении, с использование консерванта среднее значение РК составляло 3,0 мг/л и это показывает, что консервант не влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке.
Пример 3 - Измерение БПК
Биохимическое потребление кислорода (БПК) (также называющееся биологическим потреблением кислорода) означает количество растворенного кислорода, необходимого (т.е. требующегося) аэробным биологическим организмам для разрушения органического материала, содержащегося в данном образце воды, при определенной температуре в течение заданного периода времени. Значение БПК чаще всего выражают в миллиграммах кислорода, потребляемого на литр образца в течение 5 дней инкубации (ниже в настоящем изобретении обозначается, как БПК5) при 20°С и часто используется в качестве заменителя степени загрязнения воды органическими веществами.
БПК5 можно использовать в качестве меры эффективности установок по очистке сточных вод. Это значение используется в качестве стандартной степени загрязнения в U.S. Clean Water Act (Закон о чистой воде США).
Методика разведений
Method 5210В в публикации Standard Methods for the Examination water and Wastewater является стандартной методикой, установленной U.S. Environmental Protection Agency (Агентство по охране окружающей среды США) (ЕРА). Для определения БПК и концентраций растворенного кислорода (РК) в образце выходного потока сточных вод, образец исследуют до и после инкубационного периода образца, приготовленного выше, и соответствующим образом обработанного с учетом соответствующего коэффициента разведения образца (т.е. разведения в пробирках 1-6).
Анализ проводят с использованием флаконов для инкубации объемом 300 миллилитров (мл), в которые помещена забуференный водный раствор, соответствующий разведению, с внесенными микроорганизмами и выдерживают в течение 5 дней в темном помещении при 20°С для предупреждения образования РК вследствие фотосинтеза. Уменьшение содержания растворенного кислорода (РК) во время инкубации образца обычно составляет от 40% до 70% от начального содержания РК. В дополнение к различным разведенным образцам для определения БПК также можно использовать холостые образцы воды для разведения, контрольные образцы, содержащие глюкозу и глутаминовую кислоту (ГГК), и контрольные образцы, содержащие микроорганизмы. Холостой образец воды для разведения используют для подтверждения качества воды для разведения, которые используют для разведения других образцов. Это необходимо, поскольку примеси в воде для разведения могут значительно изменить результаты. Контрольный образец, содержащий глутаминовую кислоту ГГК, представляет собой стандартизованный раствор для определения качества вносимых микроорганизмов, для которого рекомендованная концентрация БПК5 равна 198 мг/л±30,5 мг/л. Для определения БПК, обусловленной соединениями углерода (уБПК), после добавления к образцу воды для разведения добавляют ингибитор нитрификации. Ингибитор тормозит окисление аммиачного азота, который создает БПК азотистых соединений (аБПК). При определении БПК5 обычной практикой является определение только уБПК, поскольку потребление азота не характеризует потребление кислорода органическими веществами. Это вызвано тем, что БПК обусловлена разрушением белков, а уБПК обусловлена разрушением органических молекул.
В большинстве чистых рек 5-суточная углеродная БПК5 равна менее 1 мг/л. В умеренно загрязненных реках значение БПК5 может находиться в диапазоне от 2 мг/л до 8 мг/л. Муниципальные сточные воды, которые эффективно обработаны с помощью трехстадийного процесса обработки, должны обладать значением БПК5, равным примерно 20 мг/л или менее.
За БПК следят на установке до и после добавления консерванта в систему. Исследование привело к среднему значению БПК, равному 619 мг/л в начале процесса обработки сточных вод, и равному 9 мг/л в конечном обработанном выходном потоке, т.е. уменьшению БПК более, чем на 98%.
Если внезапно значение БПК в конечном выходном потоке становится больше эталонных значений, это показывает, что консервант влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке, но, если значения БПК соответствуют эталонным значениям, это показывает, что консервант не влияет на количество бактерий. Если БПК уменьшается больше, чем на 98%, и значение БПК в конечном выходном потоке намного меньше эталонных значений, это показывает, что консервант не влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке и на обработку в целом.
Пример 4 - Определение содержания азота (аммиачного)
Содержание аммиачного азота можно определить прямо с помощью колориметрических методик. Однако утвержденная методика для сточных вод выходного потока представляет собой предварительную дистилляцию аммиака в кислотный поглощающий раствор для колориметрического, титриметрического или проводимого с помощью ион-специфического электрода определения. Если стадию предварительной дистилляции исключить, то данные для сопоставления должны быть доступны в лаборатории и это показывает, что указанная стадия не нужна.
Standard Method 351.2, указанный ЕРА, можно использовать для определения общего содержания азота по Кьельдалю (ОАК), она представляет собой анализ для определения содержания органического азота и аммиачного азота, содержащегося в образце биологического осадка. Анализ включает предварительный гидролиз для превращения органического азота в аммиак, последующую дистилляцию всего аммиака в кислотный поглощающий раствор и определение содержания аммиака по подходящей методике, такой как методика, указанная выше.
Определяли содержание общего азота в конечном выходном потоке установки для очистки сточных вод. Приемлемые для сброса в окружающую среду содержания должны быть меньше 30 мг/л и содержание аммиачного азота должно быть меньше 20 мг/л. Исследование показало, что при использовании консерванта, предлагаемого в настоящем изобретении, среднее содержание аммиачного азота в конечном обработанном выходном потоке равнялось 2,6 мг/л, что намного меньше приемлемых значений.
Если внезапно содержание азота в конечном выходном потоке становится больше типичных значений, это показывает, что остаточный консервант в отфильтрованном выходном потоке влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке. Если содержание азота является очень низким и значение БПК является низким, это показывает, что содержание консерванта в отфильтрованном выходном потоке является достаточным. В исследовании, предлагаемом в настоящем изобретении, содержание аммиачного азота было намного меньше эталонного значения, 2,6 мг/л по сравнению с 20 мг/л. Эти результаты показывают, что консервант, предлагаемый в настоящем изобретении, не влияет на жизнеспособность бактерий в активированном осадке и на обработку сточных вод в целом.
Вся литература, цитированная выше в настоящей заявке, включая книги, патенты, опубликованные заявки, статьи в журналах и другие публикации, во всей своей полноте включены в настоящее изобретение в качестве ссылки.
Claims (8)
1. Способ получения первичного осадка, применяющегося для получения этанола из целлюлозы из промышленного выходного водного потока, который содержит целлюлозные волокна, включающий стадию обработки выходного потока консервантом, представляющим собой композицию, содержащую бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин.
2. Способ по п. 1, в котором твердые вещества первичного осадка содержат не менее 20 мас.% целлюлозных волокон.
3. Способ по п. 1, в котором консервант добавляют к выходному потоку в количестве, равном от 100 частей на миллион (ч./млн) до 1000 ч./млн.
4. Способ по п. 1, в котором консервант добавляют к выходному потоку до фильтр-пресса.
5. Способ по п. 1, в котором консервант добавляют к промышленному выходному потоку в фильтр-прессе.
6. Способ по п. 1, в котором количество бактерий в первичном осадке составляет менее 100000.
7. Способ получения этанола из целлюлозы, включающий получение первичного осадка из промышленного выходного потока по п. 1 и применение полученного первичного осадка для получения этанола.
8. Способ получения первичного осадка, применяющегося для получения рециклового облицовочного картона, из промышленного выходного потока сточных вод, который содержит целлюлозные волокна, включающий стадию обработки выходного потока консервантом, представляющим собой композицию, содержащую бензалконийхлорид, гипохлорит натрия и окситетрациклин.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/186,608 US9896358B2 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Method of treating cellulose containing waste water sludge for the manufacture of linerboard and cellulosic ethanol production |
| PCT/US2016/038293 WO2017222496A1 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | A method of treating cellulose containing waste water sludge for the manufacture of linerboard and cellulosic ethanol production |
| US15/186,608 | 2016-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2715846C1 true RU2715846C1 (ru) | 2020-03-03 |
Family
ID=60661149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100534A RU2715846C1 (ru) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Способ обработки содержащих целлюлозу осадков сточных вод для получения облицовочного картона и этанола из целлюлозы |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9896358B2 (ru) |
| KR (1) | KR102571129B1 (ru) |
| CN (1) | CN109790687B (ru) |
| AU (1) | AU2016410558A1 (ru) |
| BR (1) | BR102016015888B1 (ru) |
| CA (1) | CA3027693A1 (ru) |
| MX (1) | MX2018015698A (ru) |
| RU (1) | RU2715846C1 (ru) |
| TW (1) | TWI642633B (ru) |
| WO (1) | WO2017222496A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201900370B (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111315893A (zh) | 2017-09-05 | 2020-06-19 | 波特研究公司 | 使用纸浆厂和/或造纸厂废料副产品繁殖微生物的方法和系统及相关方法和系统 |
| CN110194571A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-03 | 邱振权 | 造纸污泥预处理方法 |
| JP7785079B2 (ja) | 2020-12-04 | 2025-12-12 | エージーシー ケミカルズ アメリカズ,インコーポレイテッド | 処理された物品、当該処理された物品の製造方法、及び当該処理された物品の製造に用いるための分散剤 |
| CN117486439B (zh) * | 2024-01-03 | 2024-03-08 | 北京哈泰克工程技术有限公司 | 一种低污泥产率的造纸废水处理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3573202A (en) * | 1970-03-05 | 1971-03-30 | Fort Howard Paper Co | Process for reduction of water pollution due to domestic and industrial wastes |
| RU2021408C1 (ru) * | 1990-11-27 | 1994-10-15 | Комиссаренков Алексей Алексеевич | Способ обработки осадка сточных вод бумажного производства |
| US5478441A (en) * | 1992-06-17 | 1995-12-26 | The Wiggins Teape Group Limited | Recovery and re-use of raw materials from paper mill waste sludge |
| CN101891290A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-11-24 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 化学机械浆废水深度处理用复合净水剂及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4737359B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2011-07-27 | 栗田工業株式会社 | 製紙工程における微生物抑制方法 |
| CN1292998C (zh) * | 2003-01-25 | 2007-01-03 | 无锡荣成纸业有限公司 | 一种造纸废水的处理方法 |
| CN101676393B (zh) * | 2008-09-19 | 2012-03-21 | 中粮集团有限公司 | 采用薯类原料制备乙醇的方法 |
| CN104556430A (zh) * | 2013-10-24 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水处理药剂组合物及其应用 |
| CN104628097B (zh) * | 2013-11-11 | 2016-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种杀菌缓蚀剂用组合物及其应用 |
| CN105192007A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 句容市兴武包装有限公司 | 一种造纸白水用多功能杀菌剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-06-20 MX MX2018015698A patent/MX2018015698A/es unknown
- 2016-06-20 CN CN201680086939.1A patent/CN109790687B/zh active Active
- 2016-06-20 WO PCT/US2016/038293 patent/WO2017222496A1/en not_active Ceased
- 2016-06-20 US US15/186,608 patent/US9896358B2/en active Active
- 2016-06-20 CA CA3027693A patent/CA3027693A1/en active Pending
- 2016-06-20 AU AU2016410558A patent/AU2016410558A1/en not_active Abandoned
- 2016-06-20 RU RU2019100534A patent/RU2715846C1/ru active
- 2016-06-20 KR KR1020197001433A patent/KR102571129B1/ko active Active
- 2016-07-07 BR BR102016015888-5A patent/BR102016015888B1/pt active IP Right Grant
-
2017
- 2017-06-20 TW TW106120566A patent/TWI642633B/zh active
-
2019
- 2019-01-18 ZA ZA2019/00370A patent/ZA201900370B/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3573202A (en) * | 1970-03-05 | 1971-03-30 | Fort Howard Paper Co | Process for reduction of water pollution due to domestic and industrial wastes |
| RU2021408C1 (ru) * | 1990-11-27 | 1994-10-15 | Комиссаренков Алексей Алексеевич | Способ обработки осадка сточных вод бумажного производства |
| US5478441A (en) * | 1992-06-17 | 1995-12-26 | The Wiggins Teape Group Limited | Recovery and re-use of raw materials from paper mill waste sludge |
| CN101891290A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-11-24 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 化学机械浆废水深度处理用复合净水剂及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170362106A1 (en) | 2017-12-21 |
| TW201811684A (zh) | 2018-04-01 |
| CN109790687A (zh) | 2019-05-21 |
| WO2017222496A1 (en) | 2017-12-28 |
| AU2016410558A1 (en) | 2019-01-17 |
| TWI642633B (zh) | 2018-12-01 |
| MX2018015698A (es) | 2019-04-22 |
| US9896358B2 (en) | 2018-02-20 |
| BR102016015888A2 (pt) | 2018-01-02 |
| CA3027693A1 (en) | 2017-12-28 |
| KR102571129B1 (ko) | 2023-08-28 |
| ZA201900370B (en) | 2021-02-24 |
| KR20190023073A (ko) | 2019-03-07 |
| BR102016015888B1 (pt) | 2022-05-17 |
| CN109790687B (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI97240C (fi) | Menetelmä biologisten prosessien kontrolloimiseksi ja/tai seuraamiseksi | |
| US4666605A (en) | Methane fermentation process for treating evaporator condensate from pulp making system | |
| RU2715846C1 (ru) | Способ обработки содержащих целлюлозу осадков сточных вод для получения облицовочного картона и этанола из целлюлозы | |
| US10619300B2 (en) | Use of fly ash in biological process of wastewater treatment systems | |
| CN110255824A (zh) | 一种造纸废水处理方法和系统 | |
| Bumbac et al. | Identification of physical, morphological and chemical particularities of mixed microalgae-bacteria granules | |
| JP2010089023A (ja) | 余剰汚泥の減容化方法 | |
| JP5238946B1 (ja) | 生物処理剤 | |
| US6846666B2 (en) | Bacterial strain MTCC 5098 and a method of reducing total dissolved solids (TDS) from pulp and paper wastewater effluents using the said strain | |
| Cebeci et al. | Investigation of the treatability of molasses and industrial oily wastewater mixture by an anaerobic membrane hybrid system | |
| Arhan et al. | Settling and dewatering characteristics of sludge from baker's yeast production wastewater treatment | |
| JP5767773B2 (ja) | 有機性排水の処理方法及び該処理方法に使用する薬剤 | |
| EP3472385B1 (en) | A method of treating cellulose containing waste water sludge for the manufacture of linerboard and cellulosic ethanol production | |
| CN118002587A (zh) | 一种湿垃圾制备替代碳源的方法 | |
| Kaskote et al. | Performance and Statistical Comparison of the Expanded and Static Granular Sludge Bed Reactors Treating Poultry Slaughterhouse Wastewater | |
| Hidayat et al. | The performance of natural filter in treating tapioca wastewater with and without aeration | |
| Sundararaman et al. | Reduction of COD and decolourisation of UASB spent wash using E-MBR | |
| SU1017687A1 (ru) | Способ подготовки сточных вод дл биологической очистки активным илом | |
| Stival et al. | Comparative ecotoxicological evaluation of tannin coagulants from black wattle and ferrous aluminum sulfate in the treatment of slaughterhouse effluent | |
| JP2000167596A (ja) | 有機性汚泥の処理方法 | |
| Chakrabarti et al. | Combined chemical-biological treatment of pulp and paper mill effluent | |
| CN104891735B (zh) | 用生物菌对餐厨垃圾废水进行絮凝沉淀的方法 | |
| JPS6250000A (ja) | パルプ製紙廃水蒸発凝縮液のメタン発酵処理法 | |
| Zhao et al. | Application of Membrane Biological Reactor on Purifying Wastewater from Corn Starch Processing | |
| Kumari et al. | A COMPARATIVE STUDY OF PHYSICO-CHEMICAL AND BIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF WASTE WATER AT SEWAGE TREATMENT PLANTS OF ALLAHABAD AND VARANASI UTTAR PRADESH |