DE2431815A1 - Purificn. of industrial waste water contg. (per)chlorate - by mixing with municipal waste water and treating with Vibrio dechloraticans cuznesove B-1168 - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Entfernung von Perchloraten und Chloraten aus Industrieabwässern Die Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren, insbesondere auf ein Verfahren zur Reinigung von Industrieabwässern von Perchloraten und Chloraten, die in chemischen Industriebetrieben verwendet werden, Die in den chemischen Betrieben anfallenden Abwässer sind toxisch und können nicht ohne vorhergehende Reinigung in das Abwassersystem geleitet werden. Process for removing perchlorates and chlorates from industrial wastewater The invention relates to a cleaning method, in particular to a method for the purification of industrial wastewater from perchlorates and chlorates, which are in chemical Industrial plants are used, those arising in the chemical plants Wastewater is toxic and cannot enter the sewage system without prior purification be directed.
Bisher bekannt ist ein Verfahren zur Entfernung von Sulfaten aus Grubenwasser mit Hilfe von Mikroorganismen. Die S04 -4 Ionen werden dabei durch suifatreduzierende Bakterien (Desulfovibrio desulfuricans) unter anaeroben Bedingungen zu Schwefelwasserstoff reduziert, der mit Eisen umgesetzt und in Form von Sulfid ausgefällt wird. Als Kohlenstoff- und Energiequelle für diese Bakterien verwendet man Zersetzungsprodukte von Sägespänen, die durch heterotrophe Mikroflora erzeugt wurden (Tuttle J.H., Dygan P.R. und andere Microbiol. dissimilatory sulfur cycle in acid mine water, J. So far known is a method for removing sulfates from Mine water with the help of microorganisms. The S04 -4 ions are thereby through suifate-reducing bacteria (Desulfovibrio desulfuricans) under anaerobic conditions reduced to hydrogen sulfide, which reacted with iron and is precipitated in the form of sulfide. As a carbon and energy source for this Bacteria are used to decompose products of sawdust caused by heterotrophic Microflora were generated (Tuttle J.H., Dygan P.R. and others Microbiol. Dissimilatory sulfur cycle in acid mine water, J.
Bacteriol. 97, Nr. 2, 549).Bacteriol. 97, No. 2, 549).
Die Desulfovibrio desulfuricans-Bakterien sind zu einer Reduktion von Perchloraten und Chloraten nicht in der Lage, weshalb eine entsprechende Reinigung von perchlorat- und chlorathaltigen Industrieabwässern mit ihnen unmöglich ist. The Desulfovibrio desulfuricans bacteria are about to be reduced of perchlorates and chlorates not able, which is why an appropriate cleaning industrial wastewater containing perchlorate and chlorate is impossible with them.
Es ist ferner ein biochemisches Verfahren zur Reinigung von Industrieabwässern bekannt, die gebundenen Sauerstoff in Form anorganischer Verbindungen des sechswertigen Chroms, Chlors oder eines Gemisches dieser Verbindungen enthalten, das darin besteht, daß man die genannten Industrieabwässer mit organische Stoffe enthaltenden städtischen und Haushaltsabwässern vermischt, die sauerstoffhaltigen ano-rganischen Verbindungen von Chrom und Chlor unter anaeroben Bedingungen mit Belebtschlamm biochemisch reduziert und gleichzeitig die organischen Stoffe der städtischen und Haushaltsabwässer oxidiert (US-PS 3 755 156). It is also a biochemical process for the purification of industrial wastewater known, the bound oxygen in the form of inorganic compounds of the hexavalent Contain chromium, chlorine or a mixture of these compounds, which consists in that the said industrial wastewater with urban containing organic matter and household sewage mixed, the oxygen-containing inorganic compounds of chromium and chlorine biochemically reduced under anaerobic conditions with activated sludge and at the same time oxidizes the organic matter of urban and household wastewater (U.S. Patent 3,755,156).
Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt in der niedrigen Reduktionsgeschwindigkeit der Perchlorate und Chlorate mit Belebtschlamm (5,1 bis 5,9 mg pro Gramm Belebtschlamm und Stunde, bezogen auf Trockensubstanz). A disadvantage of this process is the low rate of reduction of perchlorates and chlorates with Activated sludge (5.1 to 5.9 mg per Grams of activated sludge and hour, based on dry matter).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Verfahren anzugeben, das die Reduktionsgeschwindigkeit der Perchlorate und Chlorate in Industrieabwässern zu steigern erlaubt. The object of the present invention is to avoid the aforementioned Disadvantages of specifying a method that reduces the rate of reduction of the perchlorates and chlorates in industrial wastewater allowed to increase.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Reinigung von Industrieabwässern von Perchloraten und Chloraten durch Vermischen der Industrieabwässer mit städtischen und Haushaltsabwässern, biochemische Reduktion der Perchlorate und Chlorate unter anaeroben Bedingungen und anschließende Abtrennung der gereinigten Wässer erfindungsgemäß gelöst durch biochemische Reduktion der Perchlorate und Chlorate mit dem Stamm des Mikroorganismus Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168, der durch aufeinanderfolgende Überimpfungen auf einem Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorquellen enthaltenden flüssigen Nährmedium unter anaeroben Bedingungen in Gegenwart von Perchlorat als Sauerstoffspender selektioniert wurde und folgende morphologischen Merkmale und physiologischen Eigenschaften besitzt: Einzelne Zellen, 0,8 - 1 x 0,5 - 0,4 /um groß, beweglich, mit einer 1,5 - 2 #um großen Geißel, kommaförmig (Vibrionen), keine Sporenbildung, gut mit Fuchsin, jedoch nicht mit Methylenblau färbbar, gramnegativ; wächst nur auf flüssigem Nährmedium; wächst nicht auf Fleisch-Pepton-Agar und auf agarhaltigem Medium; kann sich auf Acetat unter anaeroben Bedingungen in Gegenwart von Perchlorat entwickeln; entwickelt sich gut unter Reduktion von Perchlorat auf Äthylalkohol; verwertet nicht zur Reduktion von Perchloraten Laktose, Stärke, Salze der Oxal- und Zitronensäure; verwertet Glucose und Zucker nur schwer und nur in Gegenwart geringer Mengen von Acetat; reduziert Perchlorate und Chlorate in Abwesenheit von gelöstem gasförmigen Sauerstoff beim Vorliegen von leichtoxidierbaren organischen Stoffen; kann in geringen Mengen proportional dem Zuwachs der Biomasse Kohlensäure assimilieren; kann in geringen Mengen Nitrate zu Nitriten reduzieren, d.h. enthält in den Zellen das Ferment Nitratreductase; reduziert Perchlorate zu Chloriden mit einer Geschwindigkeit von 5 g Perchlorat während drei Tage, bezogen auf 1 g Trockensubstanz der Biomasse und kann sich bei einer Konzentration von Ammoniumperchlorat von etwa 300 mg/l entwickeln. The task is a process for the purification of industrial wastewater of perchlorates and chlorates by mixing industrial wastewater with urban wastewater and household sewage, biochemical reduction of perchlorates and chlorates under anaerobic conditions and subsequent separation of the purified water according to the invention solved by biochemical reduction of the perchlorates and chlorates with the strain of Microorganism Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168, caused by successive Vaccinations on a source containing carbon, nitrogen and phosphorus liquid nutrient medium under anaerobic conditions in the presence of perchlorate as Oxygen donor was selected and the following morphological characteristics and Has physiological properties: Individual cells, 0.8 - 1 x 0.5 - 0.4 / um large, agile, with a 1.5-2 # around the flagella, comma-shaped (vibrions), none Spore formation, good with fuchsine, but not stainable with methylene blue, gram negative; grows only on liquid nutrient medium; does not grow on meat peptone agar and on agar-containing medium; can rely on acetate under anaerobic conditions in the presence develop from perchlorate; develops well with reduction of Perchlorate on ethyl alcohol; does not use lactose to reduce perchlorates, Starch, salts of oxalic and citric acid; uses glucose and sugar only with difficulty and only in the presence of small amounts of acetate; reduces perchlorates and chlorates in the absence of dissolved gaseous oxygen in the presence of easily oxidizable ones organic matter; can in small amounts proportional to the increase in biomass Assimilate carbonic acid; can reduce nitrates to nitrites in small amounts, i.e. the ferment contains nitrate reductase in the cells; reduces perchlorates too Chlorides at a rate of 5 g perchlorate for three days to 1 g of dry matter of the biomass and can be at a concentration of ammonium perchlorate of about 300 mg / l.
Der Stamm Vibrio dechloraticans Cuzn'esove B-1168 ist im Institut für Mikrobiologie der Akademie der Wissenschaften der UdSSR hinterlegt. The strain Vibrio dechloraticans Cuzn'esove B-1168 is in the institute deposited for microbiology of the Academy of Sciences of the USSR.
Dabei ist es zweckmäßig, daß man in das Gemisch der Industrie-, städtischen und Haushaltsabwässer den Stamm Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 in einer Menge von 3 - 7 g/l, bezogen auf die Trockensubstanz der Biomasse, einbringt und den Prozeß so führt, daß der genannte Mikroorganismus in der Schwebe gehalten wird. It is advisable that one is in the mix of industrial, urban and household sewage the strain Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 in one Amount of 3 - 7 g / l, based on the dry matter of the biomass, and conducts the process in such a way that the said microorganism is kept in suspension.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt. Die ammoniumperchlorathaltigen Industrieabwässer treten in einen Homogenisierungs-Auffangbehälter, wo sie nach der Konzentration von Ammoniumperchlorat homogenisiert und kontinuierlich einem geschlossenen Behälter für die biologische Reduktion zugeführt werden. Die städtischen und Haushaltsabwässer treten in ein Absetzbecken ein, wo sich größere suspendierte Stoffe absetzen, und gelangen geklärt kontinuierlich in den geschlossenen Behälter für die biologische Reduktion. The method according to the invention is carried out as follows. The industrial wastewater containing ammonium perchlorate step into one Homogenization collecting tank, where they are after the concentration of ammonium perchlorate homogenized and continuously a closed container for biological Reduction can be supplied. The urban and household sewage enters A sedimentation basin, where larger suspended substances settle, and get clarified continuously in the closed container for biological reduction.
Die Menge der in den geschlossenen Behälter für die biologische Reduktion gelangenden Industrie- sowie der städtischen und Haushaltsabwässer wird so geregelt, daß die mit den städtischen und Haushaltsabwässern eingetragene Menge der leichtoxidierbaren organischen Stoffe hinsichtlich des biochemischen Bedarfs an Sauerstoff die Menge des mit den Industrieabwässern eingetragenen Ammoniumperchlorat-Sauerstoffs um mindestens das 1,2-fache übersteigt. The amount of in the closed container for biological reduction incoming industrial as well as urban and household wastewater is regulated in such a way that that the amount of easily oxidized water entered with urban and household sewage organic substances with regard to the biochemical need for oxygen of the ammonium perchlorate oxygen introduced with the industrial waste water by at least exceeds 1.2 times.
Die Wahl des Volumens des geschlossenen Behälters für die biologische Reduktion richtet sich nach der für die biologische Reduktion von Ammoniumperchlorat benötigten Zeit. The choice of the volume of the closed container for the biological Reduction is based on that for the biological reduction of ammonium perchlorate needed time.
Dem geschlossenen Behälter führt man aus dem Absetzbecken die Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 in einer Menge kontinuierlich zu, die es gestattet, in dem Behälter eine Konzentration der angereicherten Kultur in einem Bereich von 3 - 7 g/l, bezogen auf die Trockensubstanz der Biomasse, aufrechtzuerhalten. Das Gemisch der Industrie- sowie der städtischen und Haushaltsabwässer mit der Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 rührt man kontinuierlich mit einem Rührwerk ohne Zutritt von Luftsauerstoff und führt es darauf kontinuierlich dem Absetzbecken zu, wo sich die Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 absetzt, während das von den Perchloraten und Chloraten befreite Wasser in das Abwassersystem geleitet wird, Die Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 wird dem Reduktionsbehälter durch eine Pumpe in der erforderlichen Menge zugeführt.The culture is carried out of the sedimentation tank into the closed container Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 in an amount continuously increasing it allows a concentration of the enriched culture in one in the container A range of 3 - 7 g / l, based on the dry matter of the biomass, must be maintained. The mixture of industrial as well as urban and household wastewater with culture Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 is continuously stirred one Agitator without access to atmospheric oxygen and continuously guides it to the Settling basin where the Vibrio dechloraticans culture Cuznesove B-1168 settles, while the water freed from the perchlorates and chlorates into the sewage system The culture Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 becomes the reduction tank supplied by a pump in the required amount.
Die Verwendung der Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 ermöglicht es, den Prozeß der Reinigung von Abwässern von Perchloraten und Chloraten durch eine Erhöhung der Reduktionsgeschwindigkeit um das 5- bis 10-fache gegenüber dem bisher bekannten Verfahren zu intensivieren und dadurch die Reinigungsdauer der Abwässer zu senken und die Größe der Apparatur zu verringern. The use of the culture Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 allows the process of purification of wastewater from perchlorates and chlorates by increasing the rate of reduction by 5 to 10 times to intensify the previously known method and thereby the cleaning time to lower the wastewater and to reduce the size of the apparatus.
Der biochemische Reduktionsprozeß der Perchlorate und Chlorate durch die Mikroorganismen Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 verläuft rasch und vollständig, wenn die Menge der durch die Größe des biochemischen Bedarfs an Sauerstoff gekennzeichneten leichtoxidierbaren organischen Stoffe die Menge des gebundenen Sauerstoffes der Perchlorate und Chlorate im Gemisch um mindestens das 1,2-fache übersteigt. The biochemical reduction process of perchlorates and chlorates through the microorganisms Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 run rapidly and completely, when the amount of characterized by the magnitude of the biochemical need for oxygen easily oxidizable organic substances the amount of bound oxygen of the Perchlorates and chlorates in the mixture exceeds at least 1.2 times.
Die Reduktionsgeschwindigkeit der Perchlorate und Chlorate beträgt bis zu 70 mg pro 1 g Trockensubstanz der Biomasse und Stunde.The rate of reduction of perchlorates and chlorates is up to 70 mg per 1 g dry matter of the biomass and hour.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf Ausführungsbeispiele näher erläutert. In the following the invention will be explained with reference to working examples explained in more detail.
Beispiel 1 Die Ammoniumperchlorat enthaltenden Industrieabwässer gelangen in den Homogenisierungs-Auffangbehälter, aus dem sie mit einer Ammoniumperchlurat-Konzentration von 600 mg/l kontinuierlich mit 200 l/h in den geschlossenen Behälter für die biologische Reduktion gepumpt werden. Example 1 The industrial effluents containing ammonium perchlorate get into the homogenization collection container, from which they contain an ammonium perchlurate concentration from 600 mg / l continuously at 200 l / h in the closed container for the biological Reduction to be pumped.
Die städtischen und Haushaltsabwässer treten in den Absetzbehälter ein, wo sie zum Absetzen stehengelassen werden; darauf werden sie geklärt mit einem biochemischen Bedarf an Sauerstoff von 180 mg/l in den Behälter für die biologische Reduktion in einer Menge von 1 m3 Ih gepumpt. Die Konzentration von Ammoniumperchlorat in dem Gemisch der Industrieabwässer und der städtischen und Haushaltsabwässer beträgt 100 mg/l bei einem biochemischen Bedarf an Sauerstoff von 150 mg/l. Dem geschlossenen Behälter für die biologische Reduktion wird die angereicherte Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 kontinuierlich durch Pumpen zugeführt. The municipal and household wastewater enters the sedimentation tank one where they are left to be set down; then they are cleared up with one biochemical need for oxygen of 180 mg / l in the container for the biological Reduction pumped in an amount of 1 m3 Ih. The concentration of ammonium perchlorate in the mixture of industrial wastewater and urban and household wastewater 100 mg / l with a biochemical oxygen requirement of 150 mg / l. The closed one The enriched culture Vibrio dechloraticans is used as a container for biological reduction Cuznesove B-1168 continuously supplied by pumps.
Die Konzentration der genannten Kultur im Behälter für die biologische Reduktion beträgt 3,5 g/l, bezogen auf die Trockensubstanz der Biomasse. Die Verweilzeit des Gemisches der Industrieabwässer, der städtischen und Haushaltsabwässer und der genannten Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 im Behälter für die biologische Reduktion ohne Zutritt von Luftsauerstoff beträgt 1 h, ausgehend von einem Behältervolumen von 1,2 m3 und ständigem Rühren mit mechanischen Rührern.The concentration of the said culture in the container for the biological Reduction is 3.5 g / l, based on the dry matter of the biomass. The dwell time the mixture of industrial wastewater, urban and household wastewater and the mentioned culture Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 in the container for the biological Reduction without admission of atmospheric oxygen is 1 h, based on one container volume of 1.2 m3 and constant stirring with mechanical stirrers.
In dieser Zeit wird das Perchlorat-Ion vollständig zu Chlorid reduziert. Das Gemisch der Wässer und der Kultur wird aus dem Reduktionsbehälter in das Absetzbecken abgelassen, wo es zum Absetzen stehengelassen und die Kultur abgetrennt wird. Das von Perchlorat gereinigte Wasser wird in das Abwassersystem geleitet. Die Reduktionsgeschwindigkeit des Perchlorats beträgt 28 mg pro 1 g Trockensubstanz der Biomasse und Stunde.During this time, the perchlorate ion becomes completely chloride reduced. The mixture of water and culture is transferred from the reduction tank to the sedimentation tank drained where it is left to settle and the culture separated. That Water purified from perchlorate is discharged into the sewage system. The rate of reduction of the perchlorate is 28 mg per 1 g of dry matter of the biomass per hour.
Beispiel 2 In ein geschlossenes Gefäß bringt man 1 Liter eines Mediums folgender Zusammensetzung ein: K2HP04 100 mg/l, MgS04 10 mg; NaCl 20 mg, NH4C1 50 mg, Vitamin B12 50zug, CH3COONa 500 mg auf Leitungswasser bereitet, Ammoniumperchlorat 200 mg und Kaliumchlorat 100 mg, Reinkultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 3 g, Spurenelemente nach Hagedorn. Der Gefäßinhalt wird ohne Zutritt von Luftsauerstoff (unter anaeroben Bedingungen) mit einem mechanischen Rührer70 min ständig gerührt. Danach schaltet man den Rührer ab, läßt die Kultur Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 im Gefäß absitzen und hebt das von Ammoniumperchlorat und Kaliumchlorat gereinigte Wasser ab. In dieser Zeit sinkt die Konzentration an Ammoniumperchlorat (C104) und Kaliumchlorat (C103) auf Null ab. Die Reduktionsgeschwindigkeit des Ammoniumperchlorats und des Kaliumchlorats beträgt 5 g während drei Tage je 1 g Trockensubstanz der Biomasse oder 70 mg pro 1 g Trockensubstanz der Biomasse und Stunde. Example 2 1 liter of a medium is placed in a closed vessel the following composition: K2HP04 100 mg / l, MgS04 10 mg; NaCl 20 mg, NH4C1 50 mg, Vitamin B12 50zug, CH3COONa 500 mg for tap water, ammonium perchlorate 200 mg and potassium chlorate 100 mg, pure culture Vibrio dechloraticans Cuznesove B-1168 3 g, trace elements according to Hagedorn. The contents of the vessel are released without the admission of atmospheric oxygen Stirred continuously (under anaerobic conditions) with a mechanical stirrer for 70 min. The stirrer is then switched off and the Vibrio dechloraticans Cuznesove culture is left B-1168 sit down in the vessel and lift the purified from ammonium perchlorate and potassium chlorate Water off. During this time, the concentration of ammonium perchlorate (C104) and decreases Potassium Chlorate (C103) to zero. The rate of reduction of ammonium perchlorate and the potassium chlorate is 5 g for three days per 1 g of dry matter Biomass or 70 mg per 1 g dry matter of the biomass and hour.
Claims (2)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213803B1 (en) | 1998-02-02 | 2001-04-10 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC socket |
-
1974
- 1974-07-02 DE DE2431815A patent/DE2431815C3/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6213803B1 (en) | 1998-02-02 | 2001-04-10 | Yamaichi Electronics Co., Ltd. | IC socket |
Also Published As
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