Розробка технології очищення та утилізації концентрованих стічних вод мелясно-спиртових заводів за допомогою бактеріальних асоціацій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Український державний університет харчових технологій

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

03.00.20 - біотехнологія

Розробка технології очищення та утилізації концентрованих стічних вод мелясно-спиртових заводів за допомогою бактеріальних асоціацій

Заболотна Галина Михайлівна

Київ

2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті спирту та біотехнології продовольчих продуктів Міністерства аграрної політики України Державного департаменту продовольства.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Нікітін Геннадій Олексійович, Український державний університет харчових технологій, кафедра біохімії та екології харчових виробництв і продуктів.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Циганков Сергій Петрович, Інститут харчової хіміїі і технології, заступник директора з питань науки і нової техніки;

кандидат технічних наук, Бублієнко Віктор Васильович, Державний департамент регулювання виробництва та обігу алкоголю, головний спеціаліст відділу.

Провідна установа: Державний університет "Львівська політехніка", кафедра технології біологічно-активних сполук, фармації та біотехнології Міністерство освіти і науки України, м. Львів.

Захист відбудеться 18 жовтня 2000 р. о 16 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.03 в Українському державному університеті харчових технологій за адресою: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 68, корп. А, ауд. 311.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Українського державного університету харчових технологій, за адресою: 01033, м. Київ-33, вул. Володимирська, 68

Автореферат розісланий 14 вересня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор технічних наук, професор В.О. Маринченко.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Підприємства, що переробляють цукробурякову мелясу в спирт, хлібопекарські та кормові дріжджі споживають біля 8 млн м³ води на рік, утворюючи стільки ж стічних вод (СВ) з високою концентрацією органічних забруднень. Так на спиртовому заводі потужністю по спирту 6 тис. дал/добу утворюється ~ 800 м³ післяспиртової барди (ПСБ) і стільки ж слабозабруднених СВ. Загальний заводський потік СВ має показники забруднень, що в десятки і тисячі разів перевищують нормативи для скидів в каналізацію чи водойми. Такі СВ необхідно утилізувати або очищувати.

Світовий досвід показує, що перспективним напрямком утилізації ПСБ є використання її на корм худобі. Найбільш поширена в розвинутих країнах технологія згущення барди на випарних апаратах та висушування. На Україні, Росії та інших країнах СНД випарювання барди не знайшло широкого застосування і може бути організовано за умови достатнього обсягу енергоносіїв та інвестицій.

Причиною, що стримує використання барди на кормові цілі в нативному вигляді, є високий вміст солей калію, меланоїдінів, що викликають розлад обміну речовин у тварин.

Існують інші шляхи утилізації ПСБ - це зрошення земель, яке використовується лише деякими заводами як тимчасовий захід і має ряд недоліків, та виробництво кормових дріжджів. Після останнього утворюється післядріжджова барда (ПДБ), яка теж є висококонцентрованою стічною водою.

На більшості спиртових заводів ПСБ і ПДБ скидають у відстійники (бардонакопичувачі), під якими на Україні зайнято 1500 га орних земель. Такий захід призводить до забруднення грунтів, атмосфери і водних об`єктів продуктами неповного розпаду забруднень стічних вод.

Відомо ряд способів утилізації і ПДБ в упареному та нативному вигляді, а саме: виробництво добрив, кормового концентрату вітаміну В₁₂, пластифікатора для будівельних матеріалів. Промислове виробництво їх здійснено лише на окремих підприємствах.

Незважаючи на існування цих прогресивних технологій утилізації відходів в спиртовому виробництві СВ більшості підприємств скидаються у відстійники.

В технологіях очищення висококонцентрованих СВ існує стадія метанового бродіння, яка досить ефективна, але довготривала, продукує додатково паливо-біогаз, проте вимагає великих ділянок для розміщення устаткування і не завжди існує можливість розміщення анаеробних установок у місті. Існуючий метод аеробної обробки активним мулом неефективний, проходить у декілька стадій, фізико-хімічна обробка теж не знайшла застосування з економічних причин.

Тому пошук альтернативних засобів утилізації та ефективного очищення таких СВ є актуальним для спиртової галузі. Вагомими аргуменами на користь необхідності вирішення цих проблем виступають підвищення вимог до екологічного стану підприємств та необхідність сплати коштів за розміщення відходів згідно з діючим законодавством України.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами і конкретна особиста участь автора. Робота виконувалася в рамках виконання УкрНДІспиртбіопродом Державної Науково-технічної Програми 6.92.5. Держхарчопрому України (№ Державної реєстрації А 01000305Р) "Розробити і впровадити технологію глибокого очищення стічних вод спиртозаводів за допомогою культур ціанобактерій з використанням біомаси на корм тварин", а також завдань 0015, 0074 Державного концерну Укрспирт "Разработать технологию и аппаратуру переработки мелассной последрожжевой барды с получением товарного высокопротеинового продукта" (№ Державної реєстрації 81025483), "Розробити та впровадити технологію локального очищення стічних вод дріжджових заводів" (№ Державної реєстрації 01 89 0018185).

Дисертант була відповідальним виконавцем НДР у 1992-1996 р. Їй належить ідея та реалізація підбору асоціацій, створення узагальненої апаратурно-технологічної схеми очищення, а також автором особисто проведено мікробіологічні дослідження по виділенню і підбору культур, експерименти по визначенню оптимальних параметрів доочищення стічних вод, оформлено ТУ на біомасу мікробну кормову.

Мета роботи і задачі досліджень. Мета - створення інтенсивної технології аеробного очищення стічних вод спиртозаводів на основі обгрунтованого вибору мікроорганізмів та їх асоціацій, здатних до деструкції важкоокислюваних сполук, та використання утвореної біомаси як кормової домішки в тваринництві.

Для досягнення цієї мети поставлені такі завдання:

- виділення та ідентифікація мікроорганізмів з адаптованого до СВ спиртозаводів активного мулу з метою вибору домінуючих культур;

- визначення деструктивних характеристик цих культур та їх синтезуючої здатності;

- підбір варіантів штучних асоціацій бактеріальних культур і визначення ефективності очищення СВ;

- встановлення оптимальних технологічних параметрів та виробнича перевірка очищення за допомогою асоціації;

- вибір режимів доочищення стічних вод за допомогою ціанобактерій;

- розробка узагальненої апаратурно-технологічної схеми очищення;

- медико-біологічні дослідження та оцінка кормової цінності утвореної біомаси;

- розробка необхідної науково-технічної документації.

Об`єкт дослідження - висока забрудненість стічних вод спиртової промисловості органічними речовинами.

Предмет дослідження - аеробне очищення СВ мелясно-спиртових заводів за допомогою асоціацій.

Методи дослідження - традиційні і спеціальні мікробіологічні, для виділення та ідентифікації культур адаптованого активного мулу. Біохімічні, санітарно-хімічні для оцінки забруднень СВ, ефективності технологічних процесів очищення. Біохімічні, фізико-хімічні та санітарно-хімічні методики для визначення якості утвореної біомаси.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше отримано експериментальні дані, що характеризують біоценоз активного мулу, адаптованого до СВ мелясно-спиртових заводів.

Вперше експериментально визначено деструктивну здатність домінуючих культур мулу до основних органічних забруднень СВ, особливо бетаїну і колоїдів.

Створено асоціацію з 5 культур (Pseudomonas stutzeri ВКПМ В-4792, Pseudomonas alcaligenes ВКПМ В-4684, Pseudomonas mendocina ВКПМ В-4145, Azomonas sp. ВКПМ В-4685, Aeromonas species ВКПМ В-5503) здатну до вилучення важкоокислюваних органічних речовин із СВ, що забезпечує ефективність очищення на 90% за показником БСК.

Дістали подальший розвиток дослідження по підбору параметрів аеробного очищення СВ спиртозаводів.

Вперше отримано експериментальні дані, щодо підвищення ефективності очищення та знебарвлення стічних вод спиртозаводів за допомогою асоціацій ціанобактерій.

Підібрано технологічні режими доочищення стічних вод в закритих системах.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено спосіб одержання кормового білку на післядріжджовій барді, що впроваджено на Івано-Франківськоьу спиртозаводі (авторське свідоцтво № 1012608).

Розроблено технічні умови: на біомасу мікробну кормову - ТУ У 46.15.342-98, на дріжджі кормові з добавкою біомаси мікробної кормової - ТУ У 46.15.343-98. Проведено медико-біологічні дослідження і отримано рекомендації по застосуванню висушеної біомаси в раціонах свиней, великої рогатої худоби, птиці.

Розроблено Технологічний регламент на проектування установки локального очищення стічних вод, Технологічну інструкцію з експлуатації установки попереднього очищення стічних вод.

Розроблено комплексну технологічну схему очищення концентрованих стічних вод мелясно-спиртових заводів.

Економічний ефект від впровадження технології на Івано-Франківському спиртозаводі становить 1 млн 204 тис. гривень.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто досліджено мікробіологічну характеристику адаптованого до стічних вод активного мулу, здійснено підбір ефективних асоціацій за деструкцією забруднень. Ряд лабораторних та виробничих досліджень, написання публікацій та розробка НТД виконані в співавторстві зі співробітниками відділів екології, технічної мікробіології УкрНДІспиртбіопрод, відділу вірусів водоростей Інституту мікробіології та вірусології НАН України.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на засіданнях вченої ради УкрНДІспиртбіопрод, на І (УІІІ) установчому з'їзді УМТ, м. Одеса, 1993 р., на Міжнародних науково-технічних конференціях "Интродукция микроорганизмов в окружающую среду" (Москва, 1994 р.), "Розроблення та впровадження прогресивних та ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість" (Київ, 1997 р.), на семінарі "Сучасні проблеми водопостачання та знезараження стічних вод" (Рівне, лютий, грудень, 1997 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 робіт, в тому числі 5 статей в наукових журналах, 3 брошури, одержано 1 авторське свідоцтво.

Структура та обсяг. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, списку бібліографічних джерел з 178 посилань та 12 додатків. Робота викладена на 197 сторінках машинописного тексту, містить 41 таблицю та ілюстрована 18 рисунками.

Основний зміст роботи

У вступі обгрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, показано наукову новизну, практичну цінність роботи, наведено відомості про особистий внесок, апробацію, структуру та обсяг роботи.

У першому розділі, що являє собою аналітичний огляд літератури, наводяться кількісні та якісні характеристики СВ спиртового виробництва. На основі проведеного аналізу існуючих технологій утилізації та очищення концентрованих СВ зроблено висновки про перспективність і економічну доцільність застосування аеробного способу очищення з одержанням біомаси за допомогою асоційованих культур мікроорганізмів. Показана можливість застосування асоціацій мікроводоростей при доочищенні СВ різного походження у відкритих системах. Відмічено, що утворена при очищенні біомаса, збагачена протеїном та біологічно активними речовинами. Вона може бути цінним кормовим продуктом.

У другому розділі зазначаються вибрані об'єкти дослідження - концентровані стічні води спиртозаводів, адаптований до стічних вод активний мул, бактерії виділені з нього, культуральна рідина з очисних споруд, очищена стічна вода. Як об'єкти досліджень в роботі також використовувались культури ціанобактерій колекції відділу вірусів водоростей ІМВ НАН України.

Мікробіологічні дослідження здійснювали у відповідності з загальними вимогами до проведення мікробіологічного аналізу та за загальноприйнятими методами. Ідентифікація домінуючих культур здійснена за визначником Bergey.

Біохімічні, санітарно-хімічні дослідженні проводили за арбітражними методами, підібраними для СВ мелясних спиртозаводів. Для оцінки біохімічного складу біомаси використовували інструментальні методи аналізу, а саме: атомно-емісійну спектроскопію (макро- та мікроелементи), рідинну хроматографію (жирні кислоти), аналізатор амінокислот.

Очищення СВ здійснювали на лабораторній моделі аеротенків-змішувачів та в промислових ферментерах в періодичному і безперервному режимах. Доочищення стічних вод за допомогою ціанобактерій проводили на лабораторній установці типу люміностат в періодичних умовах. У фотобіореакторі, створеному на базі ферментера АКЛ-10, - в безперервному режимі.

Приведена методика статистичної обробки експериментальних даних, розрахунки аерації аеротенків здійснювали за допомогою власної програми для ПК, мова Тurbo Pascal.

У третьому розділі "Мікробіологічні дослідження активного мулу, адаптованого до стічних вод спиртових заводів" відмічено, що адаптований активний мул, відібраний після очищення ним СВ спиртових заводів, а саме ПДБ та ПСБ, представлений бактеріальним ценозом, що не містив найпростіших. Якісний склад ценозу зумовлений специфічністю СВ, умовами вирощування. Виділено 160 бактеріальних культур, що представлені 16 родами. Домінуючу роль відіграють роди Pseudomonas, Aeromonas, Azomonas, Edwardciella, Сaseоbacter, Kurthia, Zymomonas. Представники цих родів ідентифіковані до видів. Найактивніші у біохімічному відношенні види досліджені з метою добору більш ефективної щодо очищення стічних вод спиртозаводів асоціації бактерій.

У четвертому розділі "Підбір складу асоціацій бактерій за здатністю до деструкції забруднюючих речовин" приведені результати досліджень з підбору бактеріальних культур за спектром деструкції забруднень, окислюючою та синтезуючою здатністю монокультур і суміші культур.

Визначення використання органічних речовин СВ домінуючими видами адаптованого активного мулу показало, що між ними існує відмінність як за субстратним спектром, так і за глибиною використання органічних речовин (таблиця 1). Органічні речовини використовуються усіма культурами у діапазоні 41-53%. Амінокислоти використовуються монокультурами на 44-80%. На першому місці знаходяться P. stutzeri і P. mendocina. Колоїдні речовини використовуються на 38-73 %, найбільш повно - штамами видів P. alcaligenes, P. stutzeri, P. mendocina, P. testosteroni. Цукри використовуються всіма культурами на 66-78 %. Повне використання гліцерину притаманне P. stutzeri, P. mendocina, P. testosteroni, Azomonas sp.

Таблиця 1. Спектр деструкції органічних сполук стічної води домінуючими видами активного мулу та сумішшю культур

Культури за номерами	Деструктивна активність культур, в % до вихідного рівня
	Органічні речовини	Незброджені цукри	Гліцерин	сума амінокислот	колоїди	Бетаїн
1. P. Рutida	46,9	66,9	34,5	59,1	41,0	27,1
2. P.testosteroni	49,3	73,9	80,0	60,3	52,9	17,3
3. P.mendocina	44,8	76,3	96,5	80,5	64,8	100,0
4. P.stutzeri	45,2	78,7	100,0	80,9	73,9	100,0
5. P.aurantiaca	43,5	70,1	27,9	56,0	55,0	16,7
6.P.pseudoalcaligenes	42,1	67,3	33,1	49,9	41,7	18,0
7. P. seringia	42,9	69,9	42,5	51,9	38,3	10,9
8. P.alcaligenes	52,8	66,9	24,6	64,2	74,6	24,4
9. P.cepacia	43,4	67,9	25,6	67,9	49,4	20,8
10. Aeromonas subsp.	49,5	75,2	72,9	72,8	43,4	100,0
11.Aer. subsp. рunctata	48,9	71,9	66,1	63.9	45,9	10,0
12. Azomonas subsp.	41,8	66,9	100,0	44,5	38,3	31,4
13. Kurthia sp	43,8	68,2	55,0	45,8	39,4	0,0
14. Zymomonas sp.	45,9	70,1	47,0	43,9	40,7	0,0
15. Edvardciella sp.	41,8	69,8	24,4	44,9	39,2	0,0
16. Caseoacter polymorfa	43,5	66,1	26,7	45,1	39,1	0,0
3+ 4+ 8+ 10+ 12	89,9	100,0	100,0	97,3	91,4	100,0

Рівень деструкції бетаїну коливається у діапазоні від 0 до 100%, більшість домінуючих видів здатна використовувати його як єдине джерело вуглецю та азоту. Однак, при вирощуванні їх на СВ на фоні багатьох інших джерел вуглецю та азоту ця здатність у деяких видів не проявляється. Погано використовують бетаїн у монокультурах: P. alcaligenes, P. testosteroni, P. putida, P. aurantiaca, Azomonas sp. Деструкція бетаїну в стічній воді зовсім не притаманна монокультурам Zymomonas, Kurthia, Сaseоbacter, Edvardciella. Однак, суміші всіх культур повністю вилучають бетаїн із СВ, амінокислоти використовують на 95-97%, колоїди - на 90-91%, гліцерин, цукри вилучаються із стічної води повністю, а сумарне використання органічних речовин барди сягає 90%.

Домінуючі культури оцінені за синтезом абсолютно сухої біомаси (АСБ г/дм³) та окислюючою здатністю, що виражена за показником забруднення ХСК (хімічне споживання кисню). Досліди здійснювали в періодичних умовах. Як свідчать наведені дані (таблиця 2), всі домінуючі культури здатні синтезувати біомасу на СВ. У псевдомонасів 50-60% біомаси синтезується на першу добу росту, у Azomonas i Aeromonas - 85-90%. Зниження показника забруднень СВ притаманне усім домінуючим культурам, але становить 5-51% на першу добу вирощування та 15-58% на другу добу.

Таблиця 2. Окислююча та синтезуюча здатність домінуючих монокультур та їх суміші на стічній воді

Культури за номерами	Термін вирощування 24 години і 48 годин
	Концентрація АСБ, г/дм3 N=3	ХСК, мг/дм3	Ефект очищення, %	Концентрація АСБ, г/дм3 N=3	ХСК, мг/дм3	Ефект очищення, %
1. P. Рutida	3,4	21440	14,1	4,6	17920	28,2
2. P.testosteroni	1,8	18880	23,4	3,5	17600	29,5
3. P.mendocina	6,10,3	13440	46,2	9,30,4	10880	56,4
4. P.stutzeri	6,70,1	12145	51,3	9,60,3	10200	55,1
5. P.aurantiaca	3,1	17495	29,9	5,1	16678	33,2
6.P.pseudoalcaligenes	2,5	20480	17,9	6,8	13120	46,7
7. P. seringia	2,1	18060	27,6	3,9	18345	26,1
8. P.alcaligenes	6,10,4	14080	42,4	9,60,4	10560	57,7
9. P.cepacia	3,2	16680	33,2	4,9	13688	45,2
10. Aeromonas subsp.	5,80,4	15040	39,7	8,10,4	14941	40,1
11.Aer. subsp. рunctata	3,7	17600	29,5	4,0	17944	28,1
12. Azomonas subsp.	8,70,3	12800	47,6	9,40,5	12480	49,3
13. Kurthia sp	1,7	19520	12.8	2,2	16640	25,7
14. Zymomonas sp.	1,8	22551	9,6	2,4	22426	10,1
15. Edvardciella sp.	1.9	22880	8,3	2,2	22156	11,2
16. Caseoacter polymorfa	0,9	23622	5,4	2,3	23178	7,1
3+ 4+ 8+ 10+ 12	10,10,4	8623	65,5	12,70,6	7168	71,3

Примітка: забруднення стічної води за показником ХСК - 24960 мг/дм³.

На незначний відсоток знижують ХСК Zymomonas, Kurthia, Сaseоbacter, Edvardciella.

Найактивнішими окислювачами є P. stutzeri, P. mendocina, Azomonas sp., P. alcaligenes, Aeromonas sp.

Суміш культур у різних варіантах виявилась більш продуктивною порівняно із монокультурами. Сумарне окислення забруднень було вищим також у суміші культур і становило 65-70%. Найвищі показники притаманні суміші культур P. stutzeri, P. mendocina, P. alcaligenes, Azomonas sp., Aeromonas sp.

Визначено співвідношення мікроорганізмів, що утворили асоціативну суміш при очищенні стічних вод в безперервному режимі вирощування: P. stutzeri :P. mendocina : P. alcaligenes : Azomonas sp.: Aeromonas sp. - 25:25:25:12,5:12,5.

Підібрано метод визначення фізіологічного стану мікроорганізмів в процесі очищення стічних вод за дегідрогеназною активністю, яка знаходиться в прямій залежності від фази росту асоціації, і її максимальне значення відповідає найвищій концентрації біомаси.

Проведеними дослідженнями доказано, що режим розведення посівного матеріалу за класичним способом - з пробірки дає змогу зберегти найбільший відсоток життєздатних клітин і забезпечити швидкий запуск очисної споруди.

П'ятий розділ "Дослідження параметрів біологічного окислення органічних забруднень стічних вод асоціацією мікроорганізмів".

В результаті дослідження періодичного процесу встановлено, що асоціація мікроорганізмів на ПДБ (_mах - 0,225 год ^-1) синтезує до 12 г/дм³ біомаси і її вихід від використаного БСК_П становить 0,445 г/г.

Величина рН середовища встановлюється завдяки життєдіяльності мікроорганізмів і становить від 7,0 до 8,3.

Оптимальне значення температури становить Т=35-36 °С (за фізіологічними потребами культур).

Результати досліджень дозволяють охарактеризувати асоціацію мікроорганізмів за глибиною окислення. З графіка залежності її від тривалості культивування видно, що експериментальні точки утворюють пряму лінію, поки не окислиться приблизно 80% органічних речовин (точка А на прямій). Починаючи з точки А, глибина окислення, повільно знижуючись, асимптотично наближується до свого максимуму. Це показує, що концентрація субстрату після окислення основної маси органічних компонентів післядріжджової барди, стає лімітуючим фактором.

З метою визначення оптимальних параметрів процесу очищення стічної води асоціацією мікроорганізмів дослідження проводили на лабораторних моделях проточних аеротенків в безперервному режимі.

Аерацію стічних вод здійснювали у відповідності з розрахунком питомих витрат повітря на повне окислення забруднень стічної води (50 м³/м³ год). при пневматичній системі аерації. Розрахунки проведені за допомогою комп'ютерної програми.

Період аерації визначили експериментально.

Досліди здійснювали при різних періодах аерації в проточних аеротенках на стічній воді - ПДБ, що мала БСК_п (25330380 мг/дм³).

Після використання органічних компонентів барди на 85%, що відповідає періоду аерації 8,5 годин, лінійність залежності порушується і видно перегин кривої. Характер залежності економічного коефіцієнту від глибини очищення свідчить про зниження його із збільшенням глибини очищення. Економічний коефіцієнт при очищенні післядріжджової барди на 80-85% по БСК_п змінюється порівняно мало. Подальше поглиблення очищення призводить до помітного зниження економічного коефіцієнту. У відповідь на підвищення глибини очищення асоціація відповідає уповільненням процесів окислення за рахунок збільшення відносної долі важкоокислюваних речовин в очищеній барді.

Сукупність приведених на рисунках даних дозволяє зробити висновок, що з урахуванням деякого запасу міцності системи період аерації в аеротенку повинен бути 9-10 годин, що відповідає D-0,11-0,10 год-¹.

Порівняльний аналіз ефективності штучної асоціації та вихідної популяції активного мулу здійснено за питомою швидкістю окислення. Характер кривих 1, 2, що відповідає вихідному та адаптованому активному мулу, говорить про низький рівень адаптації до концентрації забруднень в ПДБ, тобто до пригнічення процесу очищення.

Ці криві демонструють зниження швидкості окислення на 25-35%, чого в межах досліджених концентрацій забруднень за БСК з кривою 3 не відмічається. Графік, що відповідає штучній асоціації свідчить про відсутність гальмування процесу при досліджених високих концентраціях субстрату, на користь застосування такої асоціації для очищення післядріжджової барди.

При експлуатації дослідно-промислової установки для очищення ПДБ, в якості аеротенка, використовували ферментер ДАУ-600, що застосовувався для вирощування кормових дріжджів, з реконструйованою ерліфтною системою аерації. Подача стічної води відповідала швидкості розбавлення D=0,11 год^-1. Аерація здійснювалася стисненим повітрям від повітродувки. Температура процесу забезпечувалася за рахунок тепла екзотермічних реакцій, що відбуваються при біохімічному окисленні органічних речовин забруднюючих стічну воду. Надлишкове тепло відводилось шляхом зрошення ферментера водою і через поверхні теплообміну.

Експерименти на дослідно-промисловій установці показали, що за умов технологічних режимів ії роботи очистка ПДБ асоціацією мікроорганізмів забезпечується за ХСК на 77%, за БСК на 90% (таблиця 3).

Таблиця 3. Очищення ПДБ на Івано-Франківському спиртозаводі

Показники	ПДБ	Очищена ПДБ
Період аерації, год / швидкість розбавлення, год -1	9/0,11	9/0,11
Величина рН	4,10,5	8,20,5
ХСК, мг/дм3	248301580	5200315
БСКп, мг/дм3	19830590	2100368
Концентрація АСБ, г/дм3 (ферментер)		10,51,3
Ефект очищення за ХСК, %		77,12,3
Ефект очищення за БСКп, %		89,40,5
Незброджений цукор, % на СР	1,56	0,33
Гліцерин, % на СР	2,33	Сліди
Бетаїн, % на СР	18,99	Сліди

З даних таблиці 3 видно, що після вирощування асоціації мікроорганізмів на стічних водах Івано-Франківського заводу показник забруднення ХСК падає до 5200 мг/дм³, а БСК до 2100 мг/дм³, що свідчить про асиміляцію значної долі органічних речовин. Практично повністю використовуються залишки гліцерину, незброджені цукри, бетаїн.

Таким чином, концентровані стічні води спиртового заводу - післядріжджова барда - очищується асоціацією мікроорганізмів на 90% за БСК_П, а 10% забруднень, що залишилися, поступають в загальний потік заводських СВ. деструктор ціанобактерія стічні води

На Івано-Франківському спиртозаводі працює спеціалізований цех виробництва хліопекарських дріжджів. Барда цеху ХПД разом з ПДБ подавалася на установку попереднього очищення СВ у відношенні 1:3.

Після попереднього очищення стічна вода змішувалася з усіма забрудненими стічними водами, такий загальний потік характеризувався показниками, приведеними в таблиці 4.

Таблиця 4. Санітарно-хімічна показники загального потоку очищених стічних вод

Назва показника, одиниці виміру	Величина показника
Величина рН	7,8-8,0
Завислі речовини, мг/дм3	150-160
Твердий залишок, мг/дм3	5500
ХСК, мг/дм3	1790-2140
БСКП, мг/дм3	1000-1300
Азот загальний, мг/дм3	100-120
Фосфор, мг/дм3	16-25
Хлориди, мг/дм3	150,0
Сульфати, мг/дм3	390

Промислова перевірка підтвердила ефективність застосування підібраної асоціації для очищення ПДБ та суміші її з бардою цеху ХПД. Асоціація забезпечує повне видалення з стічної води гліцерину, амінокислот і важкоокислюваної сполуки бетаїну. Загальне зниження органічних забруднень за показником БСК становить 90%. Ефект очищення забезпечувався роботою дослідних установок при встановлених в лабораторних умовах та підтверджених у виробництві оптимальних параметрах процесу. Очищення супроводжується синтезом біомаси до 12 г/дм³, яка виділяється у вертикальних відстійниках, ущільнюється і висушується на розпилюючій сушарці самостійно або у суміші з кормовими дріжджами. На одержані продукти розроблено Технічні Умови.

В результаті дослідження періодичного процесу на ПСБ встановлено, що асоціація мікроорганізмів (_mах - 0,237 год -¹), синтезує до 20 г/дм³ біомаси і її вихід становить 0,50-0,64 г/г від використаного БСК_П.

Запропонована асоціація дозволяє одержати на ПСБ кормовий продукт та умовно чисті конденсати. Такий спосіб утилізації барди апробовано на Будильському спиртозаводі, розроблено Технологічний регламент. Проте, висока вартість випарних установок, значні витрати паливно-енергетичних ресурсів в умовах існуючої кризи в Україні стримує подальше впроводження та вдосконалення такої технології.

В шостому розділі "Дочищення стічних вод із застосуванням ціанобактерій" приведені результати експериментів з нетоксичними культурами ціанобактерій, що мають здатність до утилізації сполук азоту та фосфору із стічних вод. Це культури нитчастих ціанобактерій Spirulina platensis №1,. Nostoc linckia №2, Anabaena variabilis №3, Anabaena sp. №3а, Plectonema borianum №4, Oscillatoria sp. №5, а також одноклітинні ціанобактерії Synechococcus cedrorum №6.

В процесі росту на стічних водах різні культури ціанобактерій по різному метаболізують забруднюючі сполуки. Так, на 7-му добу росту ціанобактерії утилізували 21-51,6% амонійного азоту та 89,9-96,8% нітратного азоту, а також 46,3-81,6% фосфору.. Враховуючи різну здатність ціанобактерій до утилізації забруднень, варіабельність СВ, результати наших досліджень, що представлені в розділі 4, ми вважаємо доцільним - використання в очисних спорудах асоціацій ціанобактерій. Такий підхід здатний забезпечити більш повне вилучення забруднюючих речовин із СВ та одержати повноцінну за складом біомасу. Для підтвердження цього були проведені спеціальні досліди.

Асоціації одержували при спільному культивуванні композицій з раніше перелічених стаціонарних культур ціанобактерій на стічних водах в періодичних умовах протягом 7 діб.

Контрольними показниками (мікроскопія живих препаратів, використання забруднень середовища) була встановлена недоцільність використання таких культур як 2, 3, 3а - вони виявилися не життєздатними в асоціаціях. Стійкими виявилися композиції на основі одноклітинної ціанобактерії Synechococcus cedrorum та нитчастих ціанобактерій Oscillatoria, Plectonema, Spirulina. Ці культури скомпоновані в такі асоціації:

1+6, 1+5, 1+4, 4+5, 5+6, 1+4+5, 1+4+6, 1+5+6, 4+5+6.

За результатами прямої мікроскопії такі змішані культури, як 1+5, 4+5, 4+5+6 через 2-3 доби вирощування у своєму складі мали лише культуру Oscillatoria (№5). Вона витісняє інші нитчасті ціанобактерії, її нитки охоплюють все поле зору, клітини Synechococcus зустрічалися досить рідко. Інші - виявилися придатними до спільного існування. Показники очищення (табл.5) стічної води асоціаціями ціанобактерій 1+4, 1+6, а особливо 1+4+6 та 1+5+6 - переважають над такими для монокультур. За використанням забруднень асоціації 1+4+6, 1+5+6 займають перше місце серед усіх варіантів. Вони здатні рости на зазначених стічних водах, синтезувати 2-3 г/дм³ біомаси, а також вилучати нітратний та амонійний азот, фосфор, знебарвлювати стічну воду на 60-65%.

Таблиця 5. Ефективність доочищення стічних вод спиртозаводів за допомогою асоціацій ціанобактерій

Асоціації із культур за №№	АСБ, г/дм N=5	Ступінь очищення за показниками, у % до вихідного рівня
		ХСК	БСКП	Забарвлення	азоту нітратів	Азоту NН	фосфору
1+4	1,60,1	42,3	84,2	49,4	93,5	100,0	100,0
1+6	2,90,1	47,8	85,2	55,8	94,6	100,0	100,0
1+4+5	2,80,15	54,5	86,0	59,0	97,7	54,2	74,1
1+4+6	2,00,1	86,1	88,3	60,2	100,0	100,0	100,0
1+5+6	3,10,15	85,4	87,1	65,4	100,0	100,0	100,0
4+6	2,60,11	41,5	75,5	63,1	95,4	59,1	91,3
5+6	1,90,2	48,8	78,4	62,7	94,4	67,3	85,4
1+4+5+6	2,80,1	59,3	81,2	57,7	91,2	89,9	82,3

Примітка: Попередньо очищена СВ має показник ХСК - 4000 мг /дм³, БСК_П - 1500 мг /дм³, містить азоту нітратного 400 мг/дм³, амонійного - 80 мг/дм³, фосфору - 25 мг/дм³, забарвлена до 8000 градусів.

На експериментальній установці типу люміностат та модернізованому АКЛ-10 визначались основні параметри культивування асоціацій 1+4+6 та 1+5+6 на СВ спиртозаводів, що пройшли попереднє очищення. Встановлено, що максимальних показників доочищення за допомогою ціанобактерій можна досягти при безперервному підживленні ферментера СВ з D = 0, 01 год-¹. При цьому досягнуто таких показників очищення (таблиця 6): повністю вилучені азот амонійний та фосфор, знижено з 600 до 15-21 мг/дм³ вміст азоту нітратів, з 1000 до 120-150 мг/дм³ - БСК, з 3000 до 350-400 мг/дм³ - ХСК, забарвлення - з 10700 до 5780-6650 град.

Утворена біомаса виділялася за допомогою сепаратора та з концентрацією сухих речовин 11-12% подавалася на розпилюючу сушарку. Суху біомасу ціанобактерій оцінено за біохімічним складом, кормовою цінністю, проведено токсикологічні дослідження.

Комплексна апаратурно-технологічна схема очищення включає дві технології - очищення СВ за допомогою асоціацій з активних штамів мікроорганізмів і доочищення із застосуванням асоціацій ціанобактерій. Обидві технології поряд з очищенням СВ передбачають одержання мікробної біомаси. В першому випадку біомаса підлягає термолізу з наступним висушуванням на розпилюючій сушарці. Технологія доочищення ціанобактеріями закінчується одержанняс сухої біомаси теж. Комплексна схема дає великі переваги, але потребує значних енергетичних витрат. При відсутності цієї можливості перша частина схеми здійснюється окремо і має переваги у відношенні очищення концентрованих СВ в порівнянні з традиційною технологією.

Таблиця 6. Доочищення стічних вод асоціаціями ціанобактерій в безперервному режимі

Асоціації	Показники забруднень, одиниці виміру
	ХСК, мг/дм3	БСКП, мг/дм3	Азот нітратів, мг/дм3	Амонійний азот, мг/дм3	фосфор, мг/дм3	забарвлення, град.
1+4+6	354	122	15	Не знайдено	Сліди	5780
1+5+6	408	158	21	Не знайдено	Сліди	6650

Таким чином, комплексне застосування проведених нами розробок дозволяє очистити концентровані СВ від забруднень на 98,7% за ХСК та на 99,4% за БСК.

Повністю вилучити азот амонійний, фосфор. Таких результатів не дає жодна з існуючих технологій очищення СВ спиртозаводів.

Цього досягнуто за рахунок деструкції важкоокислюваних сполук. В традиційних технологіях мікроорганізми руйнують їх в незначній мірі. Окрім того, кінцевими продуктами цієї технології є не лише очищена стічна вода, а бактеріальна біомаса та біомаса ціанобактерій, яка придатна до використання як кормова домішка, збагачена протеїном та біологічно-активними речовинами.

Проте, за вимогами сучасного екологічного законодавства, очищені СВ навіть з такими показниками ще не можна скинути у відкриті водоймища, тому передбачається додаткова стадія доочищення - біоставки.

У сьомому розділі "Характеристика бактеріальної біомаси, що утворюється в процесі очищення стічних вод спиртозаводів" приведений аналіз складу біомаси, що містить 48-72% протеїну, ненасичені жирні кислоти, незамінні амінокислоти, вітаміни групи В. Медико-біологічні та зоотехнічні дослідження показали, що в1 кг мікробної біомаси міститься 0,96 кг кормових одиниць, вона не проявляє токсичної, алергенної дії на організм тварин, може використовуватися як кормова домішка у тваринництві.

Висновки

Виконана робота є завершеною науковою працею, в якій на основі проведених досліджень розроблено ефективну технологію аеробного очищення концентрованих стічних вод спиртозаводів штучною асоціацією з одержанням кормової біомаси, а також запропоновано спосіб доочищення таких стічних вод за допомогою асоціацій ціанобактерій.

1. Встановлено, що адаптований активний мул, який вирощувався на СВ спиртозаводів, представлений бактеріальним ценозом. Домінуючу роль відіграють мікроорганізми родів Pseudomonas, Aeromonas, Azomonas, Edwardciella, Сaseоbacter, Zymomonas.

2. Експериментально визначено ступінь деструкції органічних речовин для монокультур, що максимально складає 53%.

3. Доведено, що підібрана штучна асоціація з 5 культур забезпечує використання органічних речовин зі СВ на 90% і здатна до глибокої деструкції забруднюючих речовин СВ, в тому числі бетаїну та колоїдів, має високу синтезуючу активність.

4. Експериментально підібрано оптимальні параметри процесу на ПДБ (температура - 35-36 С, період аерації 9-10 годин, концентрація біомаси 12 г/дм ³), які забезпечують ефект очищення СВ асоціацією на 90% за показником БСК, вихід біомаси складає 0,445 г/г БСК_П.

5. Встановлено, що доочищення стічних вод здійснюється за допомогою нетоксичних асоціацій ціанобактерій. При оптимальній швидкості протоку (D= 0,01) ефект очищення становить 89% за БСК_П, знебарвлення СВ досягає 60%.

6. Розроблено комплексну технологічну схему очищення, яка складається з таких стадій:

- попереднє очищення СВ асоціацією з одержанням кормової біомаси;

- доочищення за допомогою асоціацій ціанобактерій.

7. Показано, що загальний ефект очищення стічних вод за повною технологічною схемою становить 98,7% за ХСК, 99,4% за БСК. Повністю вилучається із стічної води важкоокислювана сполука - бетаїн, азот амонійний, фосфор.

8. Розроблено спосіб одержання кормового білку на після дріжджовій барді (авторське свідоцтво № 1012608).

9. В результаті медико-біологічних та зоотехнічних досліджень встановлено, що продукт містить до 72% протеїну, біологічно-активні сполуки. В 1 кг мікробної біомаси міститься 0,96 кг кормових одиниць, вона не проявляє токсичної, алергенної дії на організм тварин. Розроблено ТУ на Біомасу мікробну кормову та на Дріжджі кормові з добавкою біомаси мікробної кормової.

10. Впроваджено на Івано-Франківському спиртозаводі технологію попереднього очищення ПДБ. Розроблено Технологічний регламент на проектування установки локального очищення стічних вод, Технологічну інструкцію з експлуатації установки попереднього очищення стічних вод. Річний економічний ефект для заводу складає 1 млн.204 тис. гривень.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Обезвреживание концентрированных сточных вод спирто-дрожжевых предприятий с получением кормового продукта / М.И. Кошель, Т.И.Шматко, О.В. Гасюк, Ю.А. Каранов, Г.М. Заболотная, Г.Н. Хиль // АгроНИИТЭИПП. сер.24: обзор. инф.. - Москва, 1990. - Вып.6. - 28 с.

2. Очистка сточных вод заводов, вырабатывающих хлебопекарные дрожжы / М.И. Кошель, Т.И.Шматко, Ю.А. Каранов, Г.М. Заболотная, О.В. Гасюк // АгроНИИТЭИПП. сер.24: обзор. инф. - Москва, 1992. - Вып.3. - 29 с.

3. Руководство по анализу сточных вод спирто-дрожжевых заводов / М.И. Кошель, Ю.А. Каранов, Г.М. Заболотная, Н.Б. Чабан, Г.Т. Ткаченко, О.С. Заварзина, Е. Палюшок, С.В. Башмакова. - Киев: Харчова і переробна пром., 1994. - 65 с.

4. Колтукова Н.В., Менджул М.І., Заболотна Г.М., Кошель М.І. Очищення стоків спиртозаводів // Харч. І переробна пром. - 1993. - №9. - С. 29.

5. Заболотная Г.М., Кошель М.И., Колтукова Н.В. Эффективность очистки сточных вод спиртового производства и физиология роста Spirulina platensis // Мікробіол. Журн. - 1994. - 56, №1. - С. 58 - 59.

6. Колтукова Н.В., Менджул М.И., Заболотная Г.М., Кошель М.И., Подбор культур цианобактерий для доочистки сточных вод спирто-дрожжевого производства // Микробиол. журн. - 1995. - 57, №3. - С. 78 - 83.

7.Кошель М.І., Каранов Ю.А., Заболотна Г.М., Чабан Н.Б. Очищення стічних вод спиртових заводів // Вісник аграрної науки. - 1999, №5. - С. 63 - 66.

8. Бранцевич Л.Г., Заболотная Г.М., Ильяшева Л.М. Изменение дегидрогеназной активности бактерий рода Pseudomonas под влиянием фильтратов синезеленых водорослей // Вестник Киевского университета, серия Биология. - 1980. - №2. - С. 21 - 25.

9. Способ получения биомассы А.с.1011268 СССР, МПК С12 №1/20 / Ю.М. Кравец, В.А. Витковская, Ю.А. Каранов, Т.И. Шматко, М.Д. Лагутенко, М.И. Кошель, Н.Б. Чабан, Г.М. Заболотная, К.Д. Макаренко, Б.И. Евсейчик (СССР). - № 1012608; Заявл. 21.09.81; Опубл.14.12.82. Бюл.53, 10 с.

10. Заболотная Г.М., Кошель М.И., Колтукова Н.В., Менджул М.И. Искусственные ассоциативные культуры в доочистке сточных вод спирто-дрожжевых заводов // Труды Междунар. конф. "Интродукция микроорганизмов в окружающую среду". - Москва: Рос. АН, 1994. - С. 35.

11. Заболотная Г.М., Кошель М.И., Ковырзина Т.В., Менджул М.И., Лысенко Т.Г. Ассоциации цианобактерий в доочистке сточных вод спиртзаводов // Труды. семинара "Экология воды и здоровье человека". - Ялта: Знание, 1996. - Киев, 1996. - С. 23 - 24.

12. Заболотна Г.М., Кошель М.І., Менджул М.І., Лисенко Т.Г. Доочистка стічних вод спиртозаводів асоціаціями ціанобактерій // Прац. семінару "Сучасні проблеми водопостачання та знезараження стічних вод". - Рівне: Знання, 1997 - Київ, 1998. - С. 4.

13. Заболотна Г.М., Кошель М.І. Очистка стічних вод спиртових заводів асоціаціями бактерій та ціанобактерій // Прац. семінару "Сучасні проблеми водопостачання та знезараження стічних вод". - Рівне: Знання, 1997. - Київ, 1998. - С. 15 - 17.

14. Заболотна Г.М., Кошель М.І. Підбір продуктивної бактеріальної асоціації для біохімічного очищення концентрованих стічних вод спиртозаводів // Праці Міжнар. Наук-техн. конф."Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість". - Київ, 1997.- С. 53.

15. Заболотна Г.М., Кошель М.І. Очищення стічних вод мікроводоростями // Праці Міжнар. Наук-техн. конф."Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість".- Київ, 1997. - С. 52.

Анотація

Заболотна Г.М. Розробка технології очищення та утилізації концентрованих стічних вод мелясно-спиртових заводів за допомогою бактеріальних асоціацій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 - біотехнологія. - Український державний університет харчових технологій, Київ, 2000.

Дисертація присвячена дослідженню деструктивної здатності мікроорганізмів (та їх асоціацій) виділених з адаптованого активного мулу до забруднюючих органічних речовин концентрованих стічних вод спиртозаводів, особливо до важкоокислюваних сполук бетаїну та колоїдів.

В результаті проведених досліджень - з активних деструкторів підібрана продуктивна асоціація з 5 культур, яка здатна очищувати в аеробних умовах стічні води від органічних забруднень.

В результаті очищення утворюється значна кількість надлишкової біомаси, що придатна для використання в тваринництві.

Для доочищення стічних вод апробовані ціанобактерії. Підібрані 3 компонентні асоціації з нетоксичних культур ціанобактерій. Визначено показники очищення за ХСК, БСК, зниження вмісту азоту та фосфору, а також знебарвлення. Визначено біохімічний склад біомаси ціанобактерій, встановлено, що її можна використовувати як протеїнову і вітамінну домішку в тваринництві.

Розроблено режими аеробного очищення та доочищення стічних вод безперервним способом. Запропонована загальна технологічна схема обробки концентрованих стічних вод.

Ключові слова: стічні води, аеробне очищення, асоціації, доочищення ціанобактеріями, біомаса.

Аннотация

Заболотная Г.М. Розработка технологии очистки и утилизации концентрированных сточних вод мелассно-спиртових заводов с помощью бактериальных ассоциаций. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 03.00.20 - биотехнология. - Украинский государственный университет пищевых технологий, Киев, 2000.

Диссертация посвящена исследованию деструктивной способности микроорганизмов, выделенных из адаптированного активного ила, к загрязняющим органическим веществам концентрованных сточных вод спиртзаводов, особенно трудноокисляемых соединений сточных вод - бетаина и коллоидов.

В результате проведенных исследований доминирующие микроорганизмы адаптированного активного ила идентифицированы до вида. Из активных деструкторов подобрана продуктивная ассоциация, состоящая из 5 культур (Pseudomonas stutzeri ВКПМ В-4792, Pseudomonas alcaligenes ВКПМ В-4684, Pseudomonas mendocina ВКПМ В-4145, Azomonas sp. ВКПМ В-4685, Aeromonas species ВКПМ В-5503). Соотношение культур в ассоциации соответствует 25:25:25:12,5:12,5.

Показано преимущество классического способа разведения посевного материала с пробирки, обеспечивающего сохранение жизнеспособности активных деструторов и для быстрого запуска очисного сооружения.

Експериментально определены основные параметры аэробной очистки сточных вод искусственной ассоциацией в аэротенках-смесителях: максимальная удельная скорость роста ассоциации - 0,225, час^-1, содержание АСБ в сооружении 12 г/дм³, период аэрации 9-10 часов, эффективность очистки по интегральному показателю оргнических загрязнений БПК составляет 90%.

В процессе очистки образуется избыточная биомасса, которую отделяется от культуральной жидкости в каскаде вертикальных отстойников, уплотняется, термолизуется, высушивается на распылительной сушке. Приведена биохимическая характеристика полученного продукта, в 1 кг которого содержится 0,96 кг кормовых единиц. Сухой продукт используется как богатая протеином кормовая добавка в животноводстве при откорме свиней, крупного рогатого скота, птицы.

Для доочистки сточных вод апробировано цианобактерии. Отдельные культуры оценено по потреблению основных загрязнений сточных вод. Подобрано две 3-х компонентные ассоциации из активных и нетоксичних культур нитчатых и одноклеточных цианобактерий Spirulina platensis + Oscillatoria sp +Synechococcus cedrorum, а также Spirulina platensis + Plectonema borianum + Synechococcus cedrorum, которые извлекают из сточных вод соединения азота и фосфора, а также снижают цветность.

Разработан режим доочистки сточных вод непрерывным способом.

Биомассу цианобактерий предложено отделять с помощью сепаратора и сушить на распылительной сушилке. Сухая биомасса цианобактерий содержит биологически активные вещества (незаменимые аминокислоты, витамины, фотопигменты), ее можно использовать как протеиновую и витаминную добавку в кормлении сельскохозяйственных животных.

На основании проведенных научных исследований предложена технология биологической очистки, которая состоит из таких стадий:

-локальная предварительная очистка сточных вод с получением кормовой бактериальной биомассы;

-доочистка сточных вод с помощью цианобактерий.

Предложена комплексная технологичкская схема обработки концентрованных сточних вод.

Общий эффект очистки сточных вод по полной технологической схеме составляет 98,7% по показателю ХПК, 99,4% по показателю БПК_П. Полностью извлекается из сточной воды бетаин, азот аммонийный, соединения фосфора, на 60% снимается окраска.

Технология предварительной очистки сдана ведомственной комиссии, разработан технологический регламент на проектирование установки локальной очистки сточных вод, технологическая инструкция по эксплуатации установки.

Ассоциация апробирована для утилизации послеспиртовой барды, работает в очисном сооружении при периоде аэрации 8 час, синтезирует до 20 г/дм³ биомассы. Вся культуральная жидкость упаривается, затем высушивается. В результате получен кормовой продукт и условно чистые конденсаты. Такой способ апробирован на Будильском спиртзаводе, розработан Технологический регламент. Но высокая стоимость выпарных установок, энергетический и топливный кризис сдерживают сегодня внедрение этой технологии.

Годовой экономический эффект от внедрения на Ивано-Франковском спиртзаводе только технологии предварительной очистки сточных вод будет составлять 1 млн. 54 тыс. гривен (за счет уменьшения оплаты за сброс в горканализацию), а от реализации кормовой биомассы - 149,8 тыс. Общая сумма эффекта составляет 1 млн. 204 тыс. гривен.

Ключевые слова: сточные воды, аеробная очистка, ассоциации, доочистка, цианобактерии, биомасса.

Annotation

Zabolotnaya G.M. The elaboration of technology utilization and concentrate waste water treatment on the mollasses alcohol production with using accociative bacteria cultures. - Manuscript.

The dissertation is presented for a scientific degree of candidate of technical sciences on a speciality 03.00.20 - biotechnology. - Ukrainian State University of Food Technologies, Kyiev, 2000.

The dissertation is devouted to investigation the destructive properties of the microorganizm (and their assotiative cultures) from adaptive sludge community to organic pollutions of concentrate sewage from molasses processing industries, especially from hadly devastated substances.

The results of investigation are presented: the identification of founder species microorganizm of sludge community, compousition them into the effective accociations. These accociative cultures are able to aerobiotreatment waste water from organic pollutions. As a result of treatment biomass are formed. It is suitable to utilisation as stern for animal.

Accociative cultures of cyanobacteria for secondary treatement were selected. 3 compounds accociations were compounded from untoxic cultures. Some treatment indices (COD, BOD, nitrogen, phosphorus) have been determined. Biochemical compositions of biomass of cyanobacteria has been studied. It is suitable to animals as a protein and vitamin fooder addition.

The growth parameters of associations were studied during periodic and continues cultivation.

It is propoused the total technologic scheme of the concentrative waste water treatment.

Key words: waste water, aerobic treatment, аccociative cultures, tertiary treatment, cyanobacteria, biomass.

Размещено на Allbest.ru