СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ


RU (11) 2292361 (13) C1

(51) МПК
C08H 1/06 (2006.01)
C07C 227/28 (2006.01)
C02F 11/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005117720/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.08 
(45) Опубликовано: 2007.01.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2120421 C1, 20.10.1988. RU 2180896 С1, 27.03.2002. RU 2211835 C1, 10.09.2003. МОНТВИЛА О.И., ГУТЕНЕВ В.В. Снижение антропогенного воздействия на окружающую среду в технологиях водоподготовки применением бактериостатиков ионной природы. Обзорная информация «Научные и технические аспекты охраны окружающей среды». - М.: ВИНИТИ, 2003, №5, с.85-90. DE 3813844 C1, 05.10.1989. 
(72) Имя изобретателя: Жирноклеев Игорь Анатольевич (RU); Нефедов Борис Константинович (RU); Горлов Евгений Григорьевич (RU); Короткова Марина Эдуардовна (RU); Антонов Александр Евгеньевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Жирноклеев Игорь Анатольевич (RU); Короткова Марина Эдуардовна (RU) 
(98) Адрес для переписки: 121165, Москва, Г-165, а/я 15, ООО "ППФ-ЮСТИС" 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАГЕНТА ДЛЯ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ БАКТЕРИЦИДНОЙ ОБРАБОТКИ И ДЕГЕЛЬМИНТИЗАЦИИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Изобретение относится к бактерицидной обработке и дегельминтизации осадков сточных вод очистных сооружений. Предварительно определяют длину и ширину иловой площадки, расстояние между точками ввода, глубину слоя осадка, его плотность, влажность, удельную дозу 1М реагента в пересчете на абсолютно сухое вещество осадка. Расход раствора реагента на одну иловую площадку вычисляют, исходя из математического выражения: а расход раствора реагента на одно место его ввода вычисляют, исходя из математического выражения: где - расход раствора реагента на одну иловую площадку, л; - расход ввода реагента на одно место ввода, л; L - длина иловой площадки, м; b - ширина иловой площадки, м; h - глубина слоя осадка, м; вл.осадка - плотность осадка, кг/м 3; Wобр.осадка - влажность обрабатываемого осадка, %; - удельная доза составляет 10 ммоль реагента/кг абсолютно сухого вещества осадка. Реагент получают путем водно-термической обработки в присутствии щелочи отходов, содержащих животные белки. Отходы, воду и щелочь берут в соотношении 1:(1,8-2,0):(0,38-0,46), обработку ведут при температуре 160-180°С в течение 25-30 мин. Технический эффект - повышение доступности реагента и повышение эффективности обработки осадка. 2 н.п. ф-лы.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к бактерицидной обработке и дегельминтизации осадков сточных вод очистных сооружений и может найти применение в системе жилищно-коммунального хозяйства городов и сельских поселков.

Осадки сточных вод очистных сооружений, даже прошедшие биотермическую и биологическую очистку и складированные на иловых площадках очистных сооружений, представляют собой источник биологической опасности, так как содержат в значительных количествах патогенную микрофлору и яйца гельминтов.

Известен способ получения реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, представляющего собой водный раствор щелочи и медных или цинковых комплексов смеси аминокислот с медными или цинковыми солями неорганических кислот (Фридман А.Я. и др. Органоминеральные композиции на основе осадка сточных вод канализационно-очистных сооружений. М.: Некоммерческое партнерство "Химико-технологический научный центр", М., 2000 г., с.45-61) [1].

Однако для получения реагента данным известным способом используют дорогостоящие препараты - индивидуальные аминокислоты, что снижает доступность реагента.

Известен способ бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений водорастворимыми солями Ag, Cu, Zn, обладающими высокой биоцидной активностью (О.И.Монтвило, В.В.Гутенев. Снижение антропогенного воздействия на окружающую среду в технологиях водоподготовки применением бактериостатиков ионной природы. Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. Обзорная информация. Выпуск 5, ВИНИТИ, М., 2003 г., с.85-90) [2].

Недостатком данного известного способа является необходимость использования для обеззараживания значительных количеств реагентов, что экономически неэффективно. Кроме того, их обеззараживающая активность проявляется наиболее эффективно при относительно высоких температурах (30°С и выше).

Известен способ бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений реагентом в виде водного раствора щелочи и медных или цинковых комплексов гидратов смеси аминокислот [1].

Однако в данном известном способе используют реагент, условия получения которого не описаны, а при обработке осадков очистных сооружений этим реагентом не производится расчет оптимального количества реагента, что приводит или к неэффективному применению реагента, или к его перерасходу.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение доступности реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, повышение эффективности обработки за счет оптимизации расхода реагента.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, представляющего собой водный раствор щелочи и медных или цинковых комплексов гидратов смеси аминокислот, путем осуществления взаимодействия гидратов натриевых или калиевых солей смеси аминокислот с медными или цинковыми солями неорганических кислот, отличительной особенностью является то, что для взаимодействия с медными или цинковыми солями неорганических кислот используют гидраты натриевых или калиевых солей смеси аминокислот, получаемые путем водно-термической обработки в присутствии щелочи отходов, содержащих животные белки, причем обработке подвергают смесь упомянутых отходов с водой и щелочью, взятых в соотношении 1:(1,8-2,0):(0,38-0,46), при температуре 160-180°С в течение 25-30 мин.

Достигается указанный технический результат также за счет того, что в способе бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений реагентом в виде водного раствора щелочи и медных или цинковых комплексов гидратов смеси аминокислот для обработки используют реагент, полученный по п.1, причем предварительно определяют длину и ширину иловой площадки, расстояние между точками ввода реагента, глубину слоя осадка, его плотность, влажность, удельную дозу 1М раствора реагента в пересчете на абсолютно сухое вещество осадка, расход раствора реагента на одну иловую площадку вычисляют, исходя из математического выражения:



где - расход раствора реагента на одну иловую площадку, л;

l - длина иловой площадки, м:

b - ширина иловой площадки, м;

h - глубина слоя осадка, м;

вл.осадка - плотность осадка, кг/м 3;

Wобр.осадка - влажность обрабатываемого осадка, %;

- удельная доза составляет 10 ммоль реагента/кг абсолютно сухого вещества осадка,

расход раствора реагента на одно место его ввода вычисляют, исходя из математического выражения:



где - расход ввода реагента на одно место ввода, л;

s - расстояние между точками ввода, м;

h - глубина слоя осадка, м;

вл.осадка - плотность влажного осадка, кг/м3;

Wобр.осадка - влажность обрабатываемого осадка, %;

- удельная доза, равная 10 ммоль реагента/кг абсолютно сухого вещества осадка,

а расходуют раствор реагента с избытком 20-30% относительно рассчитанного количества.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. В реактор емкостью 250 л загружают 108 л воды, порциями по 3 кг добавляют 22,8 кг гидрооксида натрия и затем 60 кг отходов, содержащих животные белки (мездра мокрого и сухого сбора мехового и кожевенного производств, отходы сортировки шкур и некондиционное меховое и кожевенное сырье, не утилизируемые лоскут и обрезь при изготовлении изделий из шерсти, меха и кожи), трамбуя их в случае необходимости. Соотношение отходы:вода:щелочь равно 1:1,8:0.38. Открывают кран подачи пара, нагревают реакционную массу до начала циркуляции по трубопроводу, подающему в расширительную емкость-холодильник, и по трубопроводу, возвращающему конденсат в реактор. Процесс ведут при температуре 160°С. При полной подаче пара выдерживают массу в состоянии циркуляции в течение 15 минут. Перекрывают подачу пара в реактор и выдерживают в течение 15 минут после прекращения циркуляции. Разбалчивают крышку реактора, добавляют воду до общего объема реакционной массы 200 л и перемешивают массу в течение 15 мин. Сливают реакционную массу через фильтр в декантатор. Получают 2М водный раствор гидролизата со средней молекулярной массой 136 и содержанием свободной щелочи 0,08 моль/л.

Полученный гидролизат отходов, содержащих животные белки, с содержанием гидратов смеси натриевых солей смеси аминокислот (аланина, валина, глицина, лейцина, изолейцина, пролина, фенилаланана, оксопролина, серина, тирозина, треонина, аргинина, гистидина, лизина, оксилизина, цистеина, цистина, метионона, аспарагиновой кислоты и глютаминовой кислоты; средняя молекулярная масса 136), равном 2 моль/л, загрузили в количестве 40 л в емкость вместимостью 200 л с широким открытым горлом, с нижним спуском с краном, снабженную механической мешалкой. Затем при перемешивании в течение 10-15 мин при температуре 18°С добавили 18 кг хлорида меди и далее при непрерывном перемешивании 4,5 кг гидрооксида натрия (порциями по 300 г) в течение 20-30 мин. Объем реакционной массы доводят водой до 100 л и перемешивают в течение 15 мин. Отбирают пробу и определяют рН 9,3. Получают 100 л реагента с содержанием комплексных солей меди 1 ммоль/л и гидроксильным коэффициентом 0,9.

Пример 2. В реактор емкостью 250 л загружают 120 л воды, порциями по 2 кг добавляют 27,6 кг гидрооксида натрия и затем 60 кг отходов, содержащих животные белки (мездра кожевенного производства, некондиционное меховое и кожевенное сырье), трамбуя их в случае необходимости. Соотношение отходы:вода:щелочь равно 1:2,0:0,46. Открывают кран подачи пара, нагревают реакционную массу до начала циркуляции по трубопроводу, подающему пар в расширительную емкость-холодильник, и по трубопроводу, возвращающему конденсат в реактор. Процесс ведут при температуре 180°С. При полной подаче пара выдерживают массу в состоянии циркуляции в течение 15 минут. Перекрывают подачу пара в реактор и выдерживают в течение 10 минут после прекращения циркуляции. Разбалчивают крышку реактора, добавляют воду до общего объема реакционной массы 200 л и перемешивают массу в течение 15 мин. Сливают реакционную массу через фильтр в декантатор. Получают 2М водный раствор реагента со средней молекулярной массой 136 и содержанием свободной щелочи 0,075 моль/л.

Полученный гидролизат с содержанием гидратов натриевых солей аминокислот (молекулярная масса 130), равном 2 моль/л, загрузили в количестве 50 л в емкость вместимостью по 200 л с широким открытым горлом, с нижним спуском с краном, снабженную механической мешалкой. Затем при перемешивании в течение 20 мин добавили 18,5 кг сульфата цинка и далее при непрерывном перемешивании 4,5 кг гидрооксида натрия (порциями по 200 г) в течение 45 мин. Объем реакционной массы доводят водой до 100 л и перемешивают в течение 15 мин. Отбирают пробу и определяют рН 9,9. Получают 100 л реагента с содержанием комплексных солей цинка 1,1 ммоль/л и гидроксильным коэффициентом 0,95.

Пример 3. В реактор емкостью 250 л загружают 124 л воды, порциями по 2 кг добавляют 24,8 кг гидрооксида калия и затем 62 кг отходов, содержащих животные белки (волосяные очесы суконно-валяльного производства), трамбуя их в случае необходимости. Открывают кран подачи пара, нагревают реакционную массу до начала циркуляции по трубопроводу, подающему пар в расширительную емкость-холодильник, и по трубопроводу, возвращающему конденсат в реакционный сосуд. Процесс ведут при температуре 180°С.Соотношение сырье:вода:щелочь равно 1:2,0:0,40. При полной подаче пара выдерживают массу в состоянии циркуляции в течение 15 минут.Перекрывают подачу пара в реактор и выдерживают в течение 10 минут после прекращения циркуляции. Разбалчивают крышку реактора, добавляют 85 л воды (до общего объема реакционной массы 200 л) и перемешивают массу в течение 15 мин. Сливают реакционную массу через фильтр в декантатор. Получают 2М водный раствор гидролизата со средней молекулярной массой 129 и содержанием свободной щелочи 0,05 моль/л.

Полученный продукт щелочного гидролиза волосяных очесов суконно-валяльного производства с содержанием гидратов натриевых солей смеси аминокислот (аланина, валина, глицина, лейцина, изолейцина, пролина, фенилаланана, оксопролина, серина, тирозина, треонина, аргинина, гистидина, лизина, оксилизина, цистеина, цистина, метионона, аспарагиновой кислоты и глютаминовой кислоты; средняя молекулярная масса 132), равном 2 моль/л, загрузили в количестве 50 л в емкость вместимостью по 200 л с широким открытым горлом, с нижним спуском с краном, снабженную механической мешалкой. Далее при перемешивании в течение 15 мин добавили 18,0 кг нитрата меди и 6 кг гидрооксида калия (порциями по 300 г) в течение 45 мин. Объем реакционной массы доводят водой до 100 л и перемешивают в течение 15 мин. Отбирают пробу и определяют рН 10,5. Получают 100 л реагента с содержанием комплексных солей меди 1,15 ммоль/л и гидроксильным коэффициентом 0,95.

Пример 4. Осадок очистных сооружений, размещенный на иловой карте с влажностью 67% в количестве 100 т (выделенная часть иловой карты), обработали непосредственно на иловой площадке путем введения реагентов в массу осадка с помощью распределительной системы. Общая микробная обсемененность - 107-109. Яйца гельминтов жизнеспособные - 40-50 шт./кг.

Раствор бактерицидного реагента (1М водный раствор комплексов солей меди и смеси гидратов аминокислот с молекулярной массой 135, содержанием солей меди 1,2 ммоль/л и гидроксильным коэффициентом 0,97) транспортируется на территорию иловых площадок в реагентной емкости, установленной на мобильной платформе, и насосом по распределительной системе, оборудованной запорной арматурой, перекачивается на иловую площадку в подающие устройства, устанавливаемые по рядовой схеме на расстоянии 1,5-1,8 м под давлением 2,5 атм.

Обработку осадка очистных сооружений проводили после выполнения следующих измерений: l=10 м, b=10 м, h=1 м, вл.осадка=1,2 кг/м 3, W=67%, 

В соответствии с произведенными расчетами на обработку потребовалось 645 л (20%-ный избыток) 1М раствора реагента. Обработку проводили в течение 15 ч. После выдержки в течение 15 суток величина рН обработанного осадка достигла постоянного уровня 7,6-7,8 единиц. По данным бактериологического и паразитологического анализа и биотестирования (согласно Приказу МПР РФ от 15 июня 2001 г. №511) полученная органоминеральная композиция нетоксична для живых организмов, не содержит патогенной микрофлоры и жизнеспособных яиц гельминтов и является веществом 4 класса опасности.

Пример 5. Осадок очистных сооружений, размещенный на иловой карте с влажностью 62% в количестве 100 т (выделенная часть иловой карты), обработали непосредственно на иловой площадке путем введения реагентов в массу осадка с помощью распределительной системы. Общая микробная обсемененность - 106-10 7. Яйца гельминтов жизнеспособные - 30-45 шт./кг.

Раствор бактерицидного реагента (1М водный раствор цинковых комплексов смеси гидратов аминокислот с молекулярной массой 140, содержанием солей цинка 1,7 ммоль/л и гидроксильным коэффициентом 1,3) транспортируется на территорию иловых площадок в реагентной емкости, установленной на мобильной платформе, и насосом по распределительной системе, оборудованной запорной арматурой, перекачивается на иловую площадку в подающие устройства, устанавливаемые по рядовой схеме на расстоянии 1,6 м под давлением 2,5 атм.

Обработку осадка очистных сооружений проводили после выполнения следующих измерений: l=10 м, b=10 м, h=1 м, вл.осадка=1,2 кг/м 3, W=62%, 

В соответствии с произведенными расчетами на обработку потребовалось 638 л 1М раствора реагента. Обработку проводили в течение 8 ч. После выдержки в течение 15 суток величина рН обработанного осадка достигла постоянного уровня 7,6-7,8 единиц. По данным бактериологического и паразитологического анализа и биотестирования (согласно Приказу МПР РФ от 15 июня 2001 г. №511) полученная органоминеральная композиция нетоксична для живых организмов, не содержит патогенной микрофлоры и жизнеспособных яиц гельминтов и является веществом 4 класса опасности.

Таким образом, изобретение позволяет получить доступный реагент для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений. Реагент обеспечивает высокую эффективность обработки этих осадков.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ получения реагента для бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений, представляющего собой водный раствор щелочи и медных или цинковых комплексов гидратов смеси аминокислот, путем осуществления взаимодействия гидратов натриевых или калиевых солей смеси аминокислот с медными или цинковыми солями неорганических кислот, отличающийся тем, что для взаимодействия с медными или цинковыми солями неорганических кислот используют гидраты натриевых или калиевых солей смеси аминокислот, получаемые путем водно-термической обработки в присутствии щелочи отходов, содержащих животные белки, причем обработке подвергают смесь упомянутых отходов с водой и со щелочью, взятых в соотношении 1:(1,8-2,0):(0,38-0,46), при температуре 160-180°С в течение 25-30 мин.

2. Способ бактерицидной обработки и дегельминтизации осадков очистных сооружений реагентом в виде водного раствора щелочи и медных или цинковых комплексов гидратов смеси аминокислот, отличающийся тем, что для обработки используют реагент, полученный по п.1, причем предварительно определяют длину и ширину иловой площадки, расстояние между точками ввода реагента, глубину слоя осадка, его плотность, влажность, удельную дозу 1М раствора реагента в пересчете на абсолютно сухое вещество осадка, расход раствора реагента на одну иловую площадку вычисляют, исходя из математического выражения:



где - расход раствора реагента на одну иловую площадку, л;

l - длина иловой площадки, м:

b - ширина иловой площадки, м;

h - глубина слоя осадка, м;

вл.осадка - плотность осадка, кг/м 3;

Wобр.осадка - влажность обрабатываемого осадка, %;

- удельная доза составляет 10 ммоль реагента/кг абсолютно сухого вещества осадка,

расход раствора реагента на одно место его ввода вычисляют, исходя из математического выражения:



где - расход ввода реагента на одно место ввода, л;

s - расстояние между точками ввода, м;

h - глубина слоя осадка, м;

вл.осадка - плотность влажного осадка, кг/м3;

Wобр.осадка - влажность обрабатываемого осадка, %;

- удельная доза составляет 10 ммоль реагента/кг абсолютно сухого вещества осадка,

а расходуют раствор реагента с избытком 20-30% относительно рассчитанного количества.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru