Розробка нових біотехнологічних способів анаеробного очищення сульфат- та фосфатвмісних стічних вод з використанням залізовідновлювальних бактерій та сполук тривалентного заліза. Покращення видалення загального органічного вуглецю тa утворення метану.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана в Національному університеті харчових технологій Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент, Решетняк Людмила Расулівна Інститут харчової хімії і технології НАН України та Міністерства аграрної політики України, заступник директора з питань науки і нової техніки кандидат технічних наук, Кошель Михайло Іванович Захист відбудеться: 31 травня 2006 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.03 в Національному університеті харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул.У “Національній програмі екологічного оздоровлення басейну Дніпра та поліпшення якості питної води”, прийнятої Верховною Радою України від 27 лютого 1997 року, відмічено, що низька ефективність наявних очисних споруд веде до погіршення стану водних систем. При вирішенні цієї проблеми особливої уваги набувають біотехнологічні способи обробки стічних вод, які можуть забезпечити потрібний рівень очищення, є економічними, і можуть бути застосовані у широкому масштабі. Розробка нових ефективних способів удосконалення існуючих біотехнологій очищення стічних вод, а також утилізація корисних речовин із стоків з метою їх подальшого застосування відповідає вимогам безпеки довкілля. Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити наступні задачі: - дослідження процесу утворення двовалентного заліза при анаеробному очищенні стічних вод залізовідновлювальними бактеріями; уперше запропоновано застосування залізовідновлювальних бактерій для регуляції процесів анаеробного очищення стічних вод;У першому розділі “Теоретичне обґрунтування способів анаеробного очищення стічних вод з використанням залізовідновлювальних бактерій (ЗВБ) та тривалентного заліза” наведена характеристика анаеробного очищення; проведено аналіз існуючих способів обробки сульфатвмісних та фосфатвмісних стічних вод; дана характеристика ЗВБ та розглянуті основні проблеми та можливі шляхи інтенсифікації процесу біологічної очистки стічних вод при використанні залізовідновлювальних бактерій та тривалентного заліза. Обєктами дослідження були модельні сульфат-, фосфат-, жировмісні стічні води, а також рідинна фракція анаеробного мулу (РФАМ) міських споруд по очищенню стічних вод. При вивченні впливу заліза на анаеробне очищуванні сульфат-та фосфатвмісних стічних вод процес проводили в закритих гумовими пробками 100 мл пляшках на качалці з 150 об/хв при температурі 25ОС у темряві. Згідно результатам, швидкість утворення Fe(ІІ) і вихід від початкової кількості заліза були нижчими у залізної руди, глина поступалася за швидкістю утворення Fe(II) гідроксиду заліза, однак за вихідом від початкової кількості заліза була рівнозначна. Так, при початковій концентрації розчинного фосфату 1000 мг РО43-/л, процент його видалення у контролі становив 48,5%, в той час, як у досліді - 100,0%; при концентрації 1500 мг РО43-/л - 31,5% та 99,7% відповідно; при концентрації 2000 мг РО43-/л - 21,3 та 90,7% відповідно; при концентрації 3500 мг РО43-/л - 14,2 та 67,6% відповідно.1.Залізовідновлювальні бактерії можуть застосовуватися для регуляції процесів анаеробної обробки стічних вод. В процесах очищення стічних вод із вмістом сульфатів або фосфатів можливо використовувати як накопичувальні, так і чисті культури залізовідновлювальних бактерій. Додавання залізовмісної глини під час анаеробної обробки жировмісних стічних вод у кількості, що відповідала 4-х кратній дозі стехіометрично необхідного заліза для повного звязування довголанцюгових жирних кислот, ефективність видалення ХСК становила 98%, метаноутворення було на 60% вищим, ніж у контролі, збільшувалася активність метаногенів. Додавання Fe(ІІІ) та залізовідновлювальних бактерій під час анаеробної обробки сульфатвмісних стічних вод зменшувало сульфатредукцію і покращувало видалення загального органічного вуглецю та утворення метану. Внесення гідроксиду тривалентного заліза при анаеробній обробці стічних вод з вмістом сульфату 3 г/л при молярному співвідношенні Fe/SO42-1,75:1 підвищувало максимальну швидкість видалення ХСКОРГ на 84%, максимальну швидкість утворення біогазу на 40%, вміст метану у біогазі - з 29% до 55%, та знижувало вміст сірководню в біогазі з 72 г/м3 до нуля.