CC BY
26УДК 69.059.4/502.51
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОПРЕПАРАТА НА РЕАЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОДАХ ПРЕДПРИЯТИЯ МАСЛОЭКСТРАКЦИИ
Стрелков А.К., Базарова А.О., Теплых С.Ю
ФГБОУ ВО Самарский государственный технический университет (СамГТУ), Академия строительства и архитектуры
443100, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, a19400209@yandex.ru, bystranova14@mail.ru
Аннотация. Технология пищевых производств в последние десятилетия подверглась значительным изменениям, были внесены кардинальные изменения в технологическую цепочку, что приводит к образованию сточных вод с более высокими концентрациями загрязнений по различным показателям. Большая часть предприятий расположена в селитебной зоне, что усложняет строительство очистных сооружений ввиду ограниченной территории. Предприятия пищевой промышленности являются источником образования жиросодержащих сточных вод, к применению предложен биопрепарат для очистки сточных вод, который является сравнительно новым направлением в очистке сточных вод и широко не изучен. Микроорганизмы деструкторы в составе биопрепарата, способно расщеплять жиры, белки и другие сложные вещества органического происхождения на более простые органические вещества, которые, в свою очередь, легко разлагаются культурами до углекислоты и воды.
Предмет исследования: сточные воды маслоэкстракционного завода г. Безенчук.
Материал и методы: эксперимент проведен в динамических условиях на территории маслоэкстракционного завода г.Безенчук на изготовленной модельной установке со следующим набором сооружений: аэрационное сооружение с компрессором, отстойник, емкость накопитель для рециркуляции биомассы, насос подачи исходной воды, а также емкость-усреднитель. Химический анализ по показателям: БПКполн, жиры, нефтепродукты, фенолы, выполнен в аккредитованной гидрохимической лаборатории Академии строительства и архитектуры СамГТУ. Ежедневно проводился контроль технологических параметров работы модельной установки, расхода на подающих насосах, рециркуляции биомассы, показателя рН в поступающем и очищенном стоке на рН-метре, рН-150МИ, уровень концентрации растворенного кислорода в аэрационном сооружение оксиметром Oxi 3310.
Результаты: Произведен сбор и анализ данных на маслоэкстракционном заводе в г. Безенчук. Определены поступающие концентрации на очистные сооружения и представлен график колебания показателей в течение суток. Диктующими показателями приняты: жиры нефтепродукты, фенолы. Изучение биохимической очистки сточных вод маслоэкстракционного завода с применением биопрепарата проходила в динамических условиях на разработанной и изготовленной модельной установке. Представлены графики изменения диктующих показателей при различных режимах работы маслоэкстракционного завода. Подобрана доза и режим введения биопрепарата, а также определена эффективность применения на сточных водах маслоэкстракционной промышленности.
Выводы: Применение биопрепарата свидетельствует о перспективности его использования для интенсификации процессов очистки сточных вод, снижения уровня выделения неприятных запахов и повышения санитарной безопасности объектов канализационного хозяйства.
Ключевые слова: масложировые сточные воды, жиры, нефтепродукты, фенолы, биологический метод очистки.
ВВЕДЕНИЕ
Основными источниками образования жиросодержащих сточных вод являются предприятия пищевой промышленности, из общего количества образующихся сточных вод, до 78% загрязняются жирами, концентрация которых достигает от 490 мг/л до 4000 мг/л [2,10,16].
Технология производства предприятий пищевой промышленности значительно изменилась за последние десятилетия. Очистные сооружения были построены исходя из технологии производства запатентованной ранее. Большая часть предприятий пищевой промышленности расположена в селитебной зоне, что усложняет строительство очистных сооружений, ввиду ограниченной территории. Загрязненные сточные воды подвергают очистке совместно с бытовыми сточными водами населенных пунктов или других предприятий [1,6]. Самостоятельная очистка производится только при отсутствии технической
возможности или экономической целесообразности подачи стоков на общие очистные сооружения.
Актуальность данного исследования заключается в том, что проблема очистки масложиросодержащих сточных вод определяется потребностью в проведении реконструкции существующих и строительстве новых
предприятий по переработке масленичных семян [3,7]. Значительная доля действующих предприятий не оборудована сооружениями очистки сточных вод, либо эти сооружения требуют реконструкции.
Наличие жировых веществ в высоких концентрациях в сточных водах вызывают сложности не только в работе очистных сооружений, но и отрицательно влияет на жизнедеятельность микроорганизмов активного ила [14]. Одним из перспективных способов решения этой проблемы является использование высокоэффективных микроорганизмов-
деструкторов жировых веществ и созданных на их основе биопрепаратов [4,8,9,11,13,15].
В настоящее время существует ряд биопрепаратов, используемых для локальной
очистки сточных вод. Это консорциумы микроорганизмов, выделенные методом накопительных культур из активного ила аэротенков городских сооружений очистки сточных вод. Они используются для очистки сточных вод местного значения, например в селах, дачных и коттеджных поселках, небольших поселках городского типа, мини-заводах и т.п. Биопрепараты, содержащие ограниченное число видов микроорганизмов, по спектру разлагаемых веществ уступают свежему активному илу. Однако, они содержат быстро растущие штаммы, которые инициируют процессы разложения органических загрязнений.
Действие биопрепаратов заключается в том, что в процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы вырабатывают ферменты, которые способны расщеплять жиры, белки и другие сложные вещества органического происхождения на более простые органические вещества, последние в свою очередь легко разлагаются культурами до углекислоты и воды [12]. После добавления препарата возрастает концентрация
микроорганизмов, а, следовательно, степень очистки. В качестве питательных элементов биопрепараты содержат соли азота и фосфора, которые стимулируют рост микроорганизмов и выработку ими липолитических,
амилазолитических, карбогидразных, и др. ферментов, максимально облегчающих разложение органических загрязнений. Аналогичные биоактиваторы, но с несколько другим составом, применяются так же при производстве компоста, в биотуалетах и т.п.[5].
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ
Методы биологической очистки отображены в работах С.В. Яковлевым, Т.А. Карюхиной, И.В. Скирдовым, В.Н. Швецовым, А.А. Бондаревым, К.М. и др. Качественный и количественный состав сточных вод, поступающих от предприятий маслоэкстракционной промышленности, изучен в работах Мачигина В.С.
Исследованием по возможности использования микроорганизмов для очистки жиросодержащих сточных вод занимались как российские ученые: Меледина Т.В., Соколова А.А., Федосеева Л.А., Проскорякова Н.В., Кобызева Н.В.., так и зарубежные авторы: Abdul Karim M.I., Bhumibhamon O., Da-Silva O., Deive F.J., Lasik M, Prasad M., Rattanapan C., Sipinyte V., и др.
Анализ изученной литературы подтверждает перспективное применение биологического метода очистки. Однако из-за особенности технологического процесса маслоэкстракционной промышленности, а именно, высокой температуры стоков от 40 до 60 оС, требуется усовершенствования метода биологической очистки, путем проведения эксперимента на масложировых сточных водах с использованием термофильных бактерий в составе биопрепарата.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования является сточная вода маслоэкстракционного завода в г. Безенчук, Самарской области. Основной продукцией маслоэкстракционного завода, является пищевое подсолнечное масло. Производительность завода по семенам подсолнечника с отделением плодовой оболочки до 1270 т/сутки.
В настоящее время на территории Безенчукского предприятия образуются три вида стока:
1.Производственные сточные воды. Стоки от технологических процессов участка рафинации и дезодорации, поступают в жироловушку для предварительной отчистки, после очищения поступают в производственную канализацию, где смешиваются с производственными стоками участка розлива и склада хранения готовой продукции.
2.Хоз-бытовые сточные воды. В хозбытовую канализацию поступают стоки со всех участков (цехов), после использования воды на хозбытовые нужды (раковины, душевые, сан. узлы и т.д.). Стоки с территории завода сбрасываются в городской коллектор через два узла учета.
3.Ливневая канализация. В ливневую канализацию поступают стоки с дождеприемных колодцев, образовавшихся после выпадения осадков. Перед сбросом на ЛОС (локальных очистных сооружений), стоки проходят предварительную отчистку на песконефтеуловителе.
Максимальный часовой расход стоков, подлежащий очистке - 800 м3/сут (144 м3/ч). Температура поступающих сточных вод колеблется от 40 до 60 оС.
Усреднённые показатели поступающего стока на очистные сооружения маслоэкстракционного завода г. Безенчук за 2020 г. представлены в таблице 1. На основании анализа показателей, приведенных в таблице 1 определены диктующие показатели, а именно: БПК, жиры, нефтепродукты и фенолы. Кроме того, стоки маслоэкстракционной промышленности характеризуются
неравномерностью притока и колебаниями концентраций загрязняющих веществ, вследствие залповых сбросов от периодических промывок и дезинфекции технологического оборудования.
В таблице 2 приведены колебания показателей загрязняющих веществ в сточных водах после очистных сооружений маслоэкстракционного завода г. Безенчук при нормальном режиме работы завода. Выполненный анализ данных таблицы 2, показал, что качественный состав сточных вод на протяжении суток крайне нестабилен. Это обусловлено интервалом времени изготовления готовой продукции и промывкой оборудования на предприятии. Значительные колебания
концентраций органических загрязнений по, БПК от 208 до 681 мг/л, жиры от 39 до 91 мг/л, нефтепродукты от 0,6 до 1,75.
Таблица 1. Усреднённые показатели поступающего стока на очистные сооружения маслоэкстракционного
завода г. Безенчук за 2020 г. Table 1. Average indicators of incoming runoff to the treatment facilities of Bezenchuk oil extraction plant in 2020
Показатели При постоянном режиме работы всех цехов на При ремонте/мойке части или всех цехов на
территории завода территории завода
РН 7,3 9,51
БПК-5, мг/л 196 50
Взвешенные вещества, мг/л 306 28
СПАВ, мг/л 0,3 Более 10
Жиры, мг/л 407,8 28,1
Сульфаты, мг/л 150 129
Хлориды, мг/л 787,0 950,0
Нефтепродукты, мг/л 2,87 0,6
Фенол, мг/л 0,11 <0,0005
Железо общее, мг/л 1,7 0,78
Никель, мг/л <0,015 <0,0038
Медь, мг/л 0,01 0,0022
Хром общий, мг/л <0,025 <0,01
Аммиак, мг/л 2,42 1,54
Нитраты, мг/л 2,35 0,72
Нитриты, мг/л 0,38 0,065
Фосфаты, мг/л 0,57 0,28
Таблица 2. Колебания загрязняющих веществ в сточных водах после очистных сооружений маслоэкстракционного завода г. Безенчук при нормальном режиме работы завода Table 2. Fluctuations of pollutants in wastewater after its purification by treatment facilities of Bezenchuk oil extraction plant during the plant normal mode of operation
Показатели 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 Среднее
БПКз 359 446 629 482 681 670 208 496,4
Жиры 51 89 72 43 78 91 39 66,1
Нефтепродукты 0,005 0,005 0, 09 0,005 0,005 0,07 0,005 0,026
Фенолы <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,003 <0,1 <0,005 0,018
Качественный состав сточных вод и особенность маслоэкстракционного производств, создают сложные условия для выбора способа очистки. Высокая температура поступающих стоков 40-70 оС, на очистные сооружения вынуждает работников обслуживающих очистные сооружения предпринимать меры для снижения температуры, а именно, разбавлять поступающий сток холодной водой для эффективной очистки сточных вод физико-химическим методом, который в свою очередь не очищает до норм ПДК для сброса в городскую канализацию г. Безенчук, а также загрязняет осадок солями тяжелых металлов.
Применяемый дорогостоящий флокулянт, который не удовлетворяет установленным нормам и приводит к платам за сброс превышений по нормируемым показателям, подтолкнул к поиску нового экономически выгодного и экологичного препарата. На основании чего, к использованию предложен новый ранее не применяемый биопрепарат «Русский Богатырь №4».
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Основной целью исследования является проведение эксперимента с применением биопрепарата в динамических условиях и создание более эффективной технологии очистки сточных вод с высокой концентрацией жиров, а также примесью нефтепродуктов и фенолов, на уже существующих предприятиях пищевой
промышленности находящихся в селитебной зоне.
Модельная установка включает в себя: аэрационное сооружение 50 л с компрессором, отстойник 100 л, емкость накопитель для рециркуляции биомассы 10 л, насос подачи исходной воды, а также емкость-усреднитель объемом 100 л. На рисунке 1 представлена разработанная схема модельной установки и фотография созданной установки.
Рис. 1 Схема модельной установки с рециркуляцией биомассы: 1-емкость-усреднитель для отбора поступающих проб; 2-аэрационное сооружение; 3-отстойник; 4-емкость накопитель для рециркуляции биомассы; 5-
компрессором;6- насос подачи исходной воды 7-насос подачи из емкости-усреднителя; 8-эрлифт. Fig. 1 Scheme of a model system with biomass recirculation: 1 - averaging tank for sampling; 2 - aeration facility; 3 - settling tank; 4 - storage tank for biomass recirculation; 5 - compressor; 6 - source water supply pump; 7 - feed pump from the averaging
tank; 8 - airlift.
Поступающие производственные сточные воды, предварительно подвергались механической очистке на локальной жироловушке в цехе экстракции. Сточные воды по трубопроводу попадали в приемную камеру, откуда насосом с установленным расходом (6) поступали в емкость (1), где происходило усреднение объема сточных вод. Далее насосом (7) , сточные воды подавались в аэрационное сооружение (2), оборудованное воздушным компрессором для подачи кислорода из атмосферы (5), затем предварительно очищенный сток попадал в отстойник (3), где происходило осаждение загрязняющих веществ. Модельная установка была оборудована специальной емкостью (4) для накопления и рециркуляции (8) биомассы, полученной в процессе введения биопрепарата. Производительность модельной установки составила 40-50 л/ч, что соответствует 0,96-1,2 м3/сут. Ниже, на рисунке 2.2 представлена фотография модельной установки, на которой был осуществлен эксперимент на сточных водах маслоэкстракционного завода.
Химического анализа по следующим показателям: БПКполн, жиры, нефтепродукты, фенолы, выполнен в аккредитованной гидрохимической лаборатории Академии строительства и архитектуры СамГТУ три раза в неделю. Ежедневно проводился контроль технологических параметров работы модельной установки, расхода на подающих насосах, рециркуляции биомассы, концентрации рН в
поступающем и очищенном стоке рН-метром, рН-150МИ, уровень концентрации растворенного кислорода в аэрационном сооружение оксиметром Oxi 3310.
Экспериментальные исследования на модельной установке (рис. 1) проводились на территории маслоэкстракционного завода г. Безенчук в период с 30.06.2021 г по 19.11.2021 г.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ АНАЛИЗ
В процессе эксперимента, после пуско-наладочных работ, были определены 4 режима работы модельной установки, характеризующие: концентрацией загрязняющих веществ на входе, дозой биопрепарата и интервалом времени в течение, которого наблюдается эффект очистки при разово введённой дозе. В период с 02.09.21 г по 28.09.21, из-за проведения ремонтных работ, сточные воды предприятий маслоэкстракционной промышленности характеризовались низкими концентрациями жиров от 1 до 8 мг/л и высокой концентрацией по СПАВ, более 10 мг/л, что в свою очередь затрудняло проведение анализа. По этой причине оценка 4-го режима работы была осуществлена за период с 21.09.21 г по 02.09.21 г и в период с 28.09.21 г. по 16.10.21 г. Более подробно особенности каждого из режимов представлены в таблице 4.4.
Таблица 3. Описание режимов работы при котором осуществлялся эксперимент на территории завода г.
Безенчук
Table 3. Description of operating modes under which the experiment was carried out on the territory of Bezenchuk
oil extraction plant .
Режим Режим работы завода Период проведения эксперимента PH поступающих сточных вод Температура поступающих сточных вод, оС Концентрация поступающих жиров, мг/л Рецикл биомассы
1 нормальный 30.06.202108.07.2021 7,7-8,25 41-65 210-494 да
2 нормальный 10.07.202116.07.2021 7,91-8,13 41-70 95-201 нет
3 ремонт 27.07.202119.08.2021 9,25-9,75 40-59 6-118 да
4 ремонт 17.08.202116.10.2021 8,98-9,85 40-50 22-86 нет
Запуск биологической очистки и активны рост биомассы происходил при 6,25 мг/л по сухому веществу, для поддержания эффекта очистки и прироста биомассы вводили 2,5 мг/л по сухому веществу в аэрационное сооружение. Время нахождения поступающих сточных вод в аэрационном сооружении, составила 50-60 мин.
Динамика изменений основных показателей в ходе биологической очистки на модельной установке при различных режимах работы (рис. 4.1-4.3).
ш
ГС
s J
(О
о.
ф J
о
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
хххххххххххххххьььььььь
1 вход, мг/л
выход, мг/л
Рис. 2 График изменения БПКполн при различных режимах работы модельной установки Fig. 2 The graph of BODfull changes under different operating modes of the model system
0
600
500
(О
а
s
*
гс
S J
(О
а
400
300
S 200
J
о
100
odddddddddddddddiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiS^
xxxxxxxxxxxxxxx
вход, мг/л
выход, мг/л
Рис. 3 График изменения концентрации жиров при различных режимах работы модельной установки Fig. 3 The graph of fat concentration changes under different operating modes of the model system
m
о £
S
о a с
(U I-
<u
J
to a
ш J
о
2,6
2.5
2.4
2.3 2,2 2,1
2 1,9 1,8 1,7
1.6
1.5
1.4
I,3 1,2
II,,211
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
odddddddddddddddiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiS^
xxxxxxxxxxxxxxx
вход, мг/л
выход, мг/л
Рис. 4 График изменения концентрации нефтепродуктов при различных режимах работы модельной установки
Fig. 4 The graph of petroleum products concentration changes under different operating modes of the model system Поступающая концентрация фенолов на очистные сооружения маслоэкстракционного завода г. Безенчук, не имеет ярко выраженной динамики для отображения на графике, так как разовое максимальное значение колебалось в интервале 0,08-0,1 мг/л и успешно было очищено до концентрации 0,005 мг/л.
0
Таблица 4. Результативность применения биопрепарата на сточных водах маслоэкстракционного завода г.
Безенчук при нормальном режиме работы Table 4. The effectiveness of the use of the biological product in the wastewater of Bezenchuk oil extraction plant
under its normal mode of operation
Показатель Поступающий сток, мг/л Очищенный сток, мг/л
Мин. знач. Макс. знач. Ср. знач. Мин. знач. Макс. знач. Ср. знач.
БПКполн 379 1401 822 224 865 542
Жиры 95 494 236 18 221 108
Нефте-ты 0,05 2,3 0,92 0,005 0,2 0,034
Фенолы 0,005 0,1 0,014 0,005 0,005 0,005
Таблица 5. Результативность применения биопрепарата на сточных водах маслоэкстракционного завода г.
Безенчук в период проведения ремонтных работ Table 5. The effectiveness of the use of the biological product in the wastewater of Bezenchuk oil extraction plant
during repair operations
Показатель Поступающий сток Очищенный сток
Мин. знач. Макс. знач. Ср. знач. Мин. знач. Макс. знач. Ср. знач.
БПКполн 43 1009 412 7 785 298
Жиры 6 198 79 0 62 22
Нефте-ты 0,005 2,4 0,67 0,005 0,05 0,01
Фенолы 0,005 0,8 0,054 0,005 0,005 0,005
Этап исследования, проводимый на территории маслоэкстракционного завода и полученные графики изменения концентраций, позволили выяснить, что период времени, за который, происходит наращивание активной биомассы для эффективной очистки сточных вод составила от 4 до 6 дней.
Снижение эффективности очистки происходит на 5-е - 7-е сутки, что требует дополнительное дозирования биопрепарата 2,5 мг/л для поддержания эффекта очистки не ниже 75%.
Максимальные значения, по очищенному стоку отображенные в таблицах 4.5, 4.6, являются началом эксперимента по каждому из режимов очистки и не свидетельствуют о неэффективной работе биопрепарата.
Каждый из режимов имеет свои отличительные особенности. Так, при первом и втором режиме нормальной работы маслоэкстракционного завода, концентрации жировых веществ в очищенных сточных водах, менялась от 221 мг/л до 18 мг/л. В третьем и четвертом режиме ремонтных работ, снижение концентраций происходило от 72 до 0 мг/л. Данный режим имеет высокие концентрации в сточной воде по СПАВ, наличие, которого затрудняет извлечение и удаление жировых веществ. Несмотря на особенности каждого из режимов, эффективность очистки по жирам, после наращивания биомассы, в среднем составила 5472%.
Очищенные сточные воды по органическим загрязнениям, а именно БПКполн, в среднем имели концентрацию от 610 мг/л до 7 мг/л, которая зависела от степени активности биомассы, а также времени пребывания в аэрационном сооружении. Эффект очистки колеблется от 28 до 32%. Для достижения норм ПДК рыбохозяйственного
назначения требуется увеличение времени биологической очистки или применения дополнительных сооружений и способов очистки.
Концентрации нефтепродуктов и фенольных примесей изменялась от 0,05 до 1,8 мг/л и успешно была очищена до норм ПДК рыбохозяйственного назначения, во всех режимах работы модельной установки, спустя два дня после введения биопрепарата.
При проведении эксперимента на сточных водах маслоэкстракционного завода г. Безенчук, было выявлено, что ряд бактерий в составе биопрепарата, образует активную биопленку не только на стенках сооружений, но и на канализационных трубах. В свою очередь, биопленка доочищает сток от загрязнений, предотвращая отложения на стенках труб, которые ранее приводили к повторному загрязнению сточных вод.
Оценка полученных данных свидетельствует о том, что наибольший эффект очистки по жирам, нефтепродуктам и фенольным примесям был продемонстрирован с рециклом биомассы, а именно при 1 и 3 режиме работы.
ВЫВОДЫ
1. Осуществлен подбор оптимальной дозы и режим введения биопрепарата: 6,25 мг/л для запуска биохимической очистки и 2, 5 мг/л и для поддержания эффективной работы сооружений.
2. Использование биопрепарата в качестве ступени биологической очистки позволит сократить потребление водных ресурсов, так как сточные воды будут сразу поступать на ступень биохимической очистки.
3. Экспериментально доказано, что новый, ранее не применяемый биопрепарат обладает
деструктивной активностью по отношению к масложировым сточным водам и является перспективным методом очистки сточных вод. Для повышения эффекта очистки требуется увеличить время пребывания в аэрационном сооружении.
«Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-35-90026».
Acknowledgments: The reported study was funded by RFBR, project number № 20-35-90026.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лихачев Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А.. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Под общ. ред. В. Н. Самохина. М.: Стройиздат, 1981. 639 с.
2. Молоканов Д.А. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности / Д.А. Молоканов, А.В. Молчан , Р.С. Хайрулин // Пищевая промышленность. - 2005.- №4. - с 15-17
3. Надысев В.С. Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности. М: Пищевая промышленность, 1976. 132 с.
4. Проскорякова Н.В. Разработка основы биопрепарата для деструкции жиров: автореф. дис. ...канд. Биол. Наук: 03.00.23 / Н.В. Поскрякова; Инт биологии Уфим. науч. Центра РАН.- Уфа, 2007. 24 с.
5. Титова Т.А. Эффективность применения инфильтрационных биоплато при очистки коммунальных сточных вод/ Титова Т.А.// Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. -2016. -№ 15.-С.67-71
6. Товбин М., Файнберг Е.Е. Технологическое проектирование жироперерабатывающих предприятий. М:. Пищевая промышленность, 1965. 516 c.
7. Файнберг Е.Е., Товбин И.М., Луговой А.В. Технологическое проектирование жироперерабатывающих предприятий. М: Изд.ЛиПП, 1983. 416 с.\
8. Abdul Karim M.I. Treatment of palm oil mill effluent ising microorganisms / M. I. Abdul Karim, N.A. Daud, D.Z. Alam // Current research and development in biotechnology engineering at International Islamic University Malaysia.- Kuala Lumpur, 2011. -Vol. III.- p 261-267
9. Bhumibhamon O. Biotreatment of high fat and oil wastewater bar lipase producing microorganisms / O. Bhumibhamon, A. Koirasertsak, S. Funthong // Kasetsart Journal. - 2002. - Vol.36. - p 261-267
10. Da-Silva O. Removal of organic pollutants from wastewater using humic substances / 0. Da-Silva, E. Alpay // Water Resources Managemtnt. - 2003. - Vol. 8.- p 125-134
11. Deive F.J. Production of a thermostable extracellular lipase by Kluyveromyces marxianus / F.J. Deive , M. Costas, M.A. Longo // Biotechechnol. Lett.-2003- Vol.25. - p 1403-1406
12. Lasik M. Thermophilic aerobic biodegradation of food industry wastewater./ M. Lasik, J. Novak // Biotechnologia.-2006. / - Vol. 74. - p 98-112
13. Prasad M. Comparative study on biodegradation of lipid-rich wastewater using lpase producing bacterial species / M. Prasad, K. Manjunath // Ind. J. Biotechnol. - 2001. -Vol. 10 - p 121-124
14. Rattanapan C. Enhanced efficiency of dissoloved air flotation for biodiesel wastewater treatment by acidification and coagulation processes // C. Rattanapan [et al.] // Disalination.- 2011.-Vol.280.-p 370-377
15. Sipinyte V. Selection of fat- degrading microorganism for the treatmentof lipid - contaminated environment / V. Cbpinyte, S.Grigiskis, E. Baskys // Biologija.- 2009. -Vol.24 - p. 84-92.
16. Tchobanoglous G. Wastewater engineering: treatment and reuse / G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel. - New York: McGraw-Hill, 2003. - p 305
REFERENCES
1. Likhachev N I, Larin I I and Haskin S A 1981 Drainage of populated areas and industrial enterprises (Moscow: Stroiizdat) p. 639
2. Molokanov D.A. Wastewater treatment of food industry enterprises / D.A. Molokanov, A.V. Molchan, R.S. Khairulin // Food industry. - 2005.- Vol 4. - p 1517
3. Nadysev V S 1976 Wastewater treatment of oil and fat industry enterprises (Moscow: Food industry) p. 132
4. Proskoryakova N.V. Development of the basis of a biological preparation for the destruction of fats: abstract. dis. ...cand. Ufa, 2007. 24 p.
5. Titova T.A. The effectiveness of the use of infiltration bioplatos in the treatment of municipal wastewater/ Titova T.A.// Bulletin of the Russian State Agrarian Correspondence University -2016 -Vol 15.- p 67-71
6. Tovbin I M and Feinberg E E 1965 Technological design of fat-processing enterprises (Moscow: Food industry) p. 516
7. Feinberg E E, Tovbin I M and Lugovoy A V 1983 Technological design of fat-processing enterprises (Moscow: Light and Food Industry Publishing House) p. 416
8. Abdul Karim M.I. Treatment of palm oil mill effluent ising microorganisms / M. I. Abdul Karim, N.A. Daud, D.Z. Alam // Current research and development in biotechnology engineering at International Islamic University Malaysia.- Kuala Lumpur, 2011. -Vol. III.- p 261-267
9. Bhumibhamon O. Biotreatment of high fat and oil wastewater bar lipase producing microorganisms / O. Bhumibhamon, A. Koirasertsak, S. Funthong // Kasetsart Journal. - 2002. - Vol.36. - p 261-267
10. Da-Silva O. Removal of organic pollutants from wastewater using humic substances / O. Da-Silva, E. Alpay // Water Resources Managemtnt. - 2003. - Vol. 8. -p 125-134
11. Deive F.J. Production of a thermostable extracellular lipase by Kluyveromyces marxianus / F.J. Deive , M. Costas, M.A. Longo // Biotechechnol. Lett.-2003- Vol.25. - p 1403-1406
12. Lasik M. Thermophilic aerobic biodegradation of food industry wastewater./ M. Lasik, J. Novak // Biotechnologia.-2006. / - Vol. 74. - p 98-112
13. Prasad M. Comparative study on biodegradation of lipid-rich wastewater using lpase producing bacterial species / M. Prasad, K. Manjunath // Ind. J. Biotechnol. - 2001. -Vol. 10 - p 121-124
14. Rattanapan C. Enhanced efficiency of dissoloved air flotation for biodiesel wastewater treatment by acidification and coagulation processes // C. Rattanapan [et al.] // Disalination.- 2011.-Vol.280.- p 370-377
15. Sipinyte V. Selection of fat- degrading microorganism for the treatmentof lipid - contaminated environment / V. Cbpinyte, S.Grigiskis, E. Baskys // Biologija.- 2009. -Vol.24 - p. 84-92.
16. Tchobanoglous G. Wastewater engineering: treatment and reuse / G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel. - New York: McGraw-Hill, 2003. - p 305
BIOCHEMICAL PURIFICATION OF OIL EXTRACTION PLANTS WASTEWATER BY USING A
BIOLOGICAL PRODUCT
Strelkov A.K., Bazarova A.O., Teplyh S.Yu.
Samara State Technical University, Academy of Architecture and Civil Engineering 443100, Russia, Samara, Molodogvardeyskaya str., 244, a19400209@yandex.ru, bazarova14@yandex.ru, kafvv@mail.ru
Abstract. In recent years, the technology of food production has changed a lot. Most technological chains have also been completely transformed. As a result, wastewater generated by food industry enterprises, is characterized by with higher concentrations of pollutants according to different indicators. The fact that most food industry enterprises are located in residential areas complicates the construction of treatment facilities due to the limited territory. Food industry enterprises also generate fat-containing wastewater. In this paper, the researchers introduce a biological product for purifying fat-containing wastewater. Using biological products is a relatively new method of wastewater treatment which has not been widely studied yet. Microorganisms-destructors being a part of a biological product are capable of splitting fats, proteins and other complex substances of organic origin into simpler organic substances, which, in turn, are easily decomposed to carbon dioxide and water. Subject of research: wastewater of Bezenchuk oil extraction plant
Material and methods: the experiment was carried out under dynamic conditions on the territory of the Bezenchuk oil extraction plant. The researchers used a specially manufactured model system consisting of an aeration facility with a compressor, a settling tank, a storage tank for biomass recycling, a source water supply pump, as well as an averaging tank. Chemical analysis considering such indicators as BOD full, fats, petroleum products, phenols, was performed in the accredited hydrochemical laboratory of the Academy of Construction and Architecture of SamSTU. This model system technological parameters as well as the flow rate at the source water supply pumps, biomass recycling, pH indicators in the incoming and purified runoff (obtained with pH-meter), pH-150MI, the concentration level of dissolved oxygen in the aeration facility (obtained with an Oxi 3310 oximeter) were monitored daily.
Results: The data was collected at the oil extraction plant in Bezenchuk and analysed further in the laboratory. The researchers determined incoming concentrations at the treatment facilities and produced a graph of indicators fluctuations during the day. Fats, petroleum products and phenols were regarded as key indicators. The study of an oil extraction plant wastewater and its biochemical purification by using a biological product was carried out under dynamic conditions on a specially developed and manufactured model system. The researchers produced graphs of key indicators changes under different operating modes of the oil extraction plant, determined the biological product dosage and dose schedule as well as the effectiveness of its use for treating the wastewater of oil extraction plants.
Conclusions: The experiments of a biological product application show the potential of its use for the intensification of wastewater treatment processes, for the reduction of the level of unpleasant odours and for improving sanitary safety of sewage facilities. Key words: fat-and-oil wastewater, fats, petroleum products, phenols, biological purification method.
