Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Водоснабжение, канализация

Диссертационная работа:

Аронова, Татьяна Александровна. Биологическая очистка высококонцентрированных сточных вод спиртовых заводов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.04 / Аронова Татьяна Александровна; [Место защиты: НИИ ВОДГЕО].- Москва, 2011.- 115 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/3293

смотреть введение
Введение к работе:

Преобладающая часть современных технологий производства этилового спирта до сегодняшнего дня являются незамкнутыми, и основным технологическим отходом спиртового производства, образующимся после перегонки спирта, является жидкая послеспиртовая барда. Основная трудность заключается в переработке жидкой фазы барды – фугата, где содержится целый комплекс загрязняющих веществ. При сбросе неочищенных сточных вод спиртзавода на городские очистные сооружения нагрузка на них по БПК возрастает от 1 до 3 тонн в сутки в зависимости от производительности завода.

Существующие технологии очистки сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье, предполагают либо предварительное разбавление высококонцентрированных стоков, либо использование сложного оборудования, например, выпарных установок, что приводит к повышению энергозатрат и капиталовложений.

Вследствие ряда технологических и экономических преимуществ, биологические методы могут рассматриваться как перспективные для очистки высококонцентрированных сточных вод пищевой промышленности.

В условиях ужесточения законодательства о государственном регулировании производства и оборота этилового спирта и алкогольной продукции, и постоянно возрастающих требований к локальной очистке производственных сточных вод, разработка эффективной и экономичной технологии с применением биологических методов является актуальной задачей.

Цели и задачи работы.

Цель настоящей работы состояла в создании эффективной технологии биологической очистки концентрированных сточных вод спиртзаводов в двухступенчатых аэротенках. Достижение этой цели потребовало решения следующих задач:

изучить особенности состава сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих зерновое сырье, на примере ОАО «Астраханский спиртзавод»;

определить основные закономерности и особенности процесса очистки сточных вод спиртовых производств, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье;

изучить зависимости удаления органических загрязнений в двухступенчатых аэротенках для определения кинетических констант и коэффициентов, необходимых для расчета и оптимизации сооружений;

определить оптимальные технологические параметры процесса биологической очистки сточных вод спиртовых заводов на каждой ступени очистки при использовании многоступенчатых схем;

выполнить технико–экономическую оценку разработанной схемы многоступенной очистки сточных вод спиртовых производств, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье.

Научная новизна работы заключается в том, что:

научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность использования для очистки сточных вод спиртовых производств двухступенчатых аэротенков с илоотделителем на каждой ступени, способствующих формированию на каждой ступени специфического биоценоза, приводящего к повышению эффективности очистки от трудноокисляемых органических загрязнений по ХПК, улучшению кинетических характеристик процесса и седиментационных свойств активного ила;

экспериментально показано, что деление процесса по ступеням обеспечивает поддержание высоких концентраций субстрата на I ступени и высокие значения окислительной мощности, а на II ступени – проведение процесса на полное окисление органических загрязнений. Окислительная мощность по БПК на I ступени аэротенка достигает 5600 г/м3*сут и на II ступени - 2500 г/м3*сут.;

экспериментально подтверждено, что процессы биологического окисления органических соединений адекватно описываются уравнениями ферментативной кинетики; впервые экспериментально получены кинетические характеристики для первой и второй ступени биологической очистки сточных вод спиртзаводов перерабатывающих зерно-картофельное сырье;

для сточных вод спиртового производства найдены кинетические константы уравнений ферментативных реакций, необходимые для расчёта и определения оптимальных технологических параметров на каждой ступени аэротенка и оптимизации процесса в целом. Показано, что при работе двухступенчатого аэротенка в режиме полной биологической очистки (по БПК 15 мг/л), оптимальная концентрация органических загрязнений по БПК в аэротенке I ступени составляет 300-600 мг/л. В режиме предварительной очистки (после аэротенка II ступени – 250 мг/л) оптимальная степень очистки в аэротенке I ступени составляет 800-1000 мг/л.

Практическая значимость результатов работы:

разработана технологическая схема биологической очистки сточных вод в двухступенчатых аэротенках предприятий по производству спирта, перерабатывающих зерновое сырье;

определены и технологически аргументированы оптимальные параметры работы двухступенчатого аэротенка до показателей полной биологической очистки и до нормативов сброса сточных вод в городскую канализационную сеть;

выданы рекомендации, по которым запроектированы очистные сооружения для спиртового завода ОАО «Астраханский спиртзавод»;

разработанные рекомендации для проектирования очистных сооружений сточных вод спиртовых заводов могут быть использованы при строительстве новых и реконструкции действующих предприятий по производству спирта из зерно-картофельного сырья.

Достоверность и обоснованность выводов и результатов работы подтверждается большим объемом и длительностью исследований, проведенных на экспериментальной установке с реальными сточными водами спиртового завода, согласованностью между экспериментальными и расчетными данными, применением стандартизированных методов измерений и анализа.

При выполнении исследований использовались современные методы расчета параметров схем и сооружений с применением компьютерной техники.

Апробация работы и публикации:

Основные результаты данной работы докладывались на международных научно-практических конференциях: «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов» в 2008 г. и «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России» в 2009 г.

По теме выполненных исследований опубликовано 9 работ, в том числе 3 в журналах, входящих в перечень ВАК. Имеются патент на изобретение «Способ очистки сточных вод» (RU 2320547, 27.03.2008 г.) и положительное решение (от 25.05.2011 г.) на выдачу патента на полезную модель «Устройство для очистки сточных вод» (заявка 2011111379 от 25.03.2011 г.).

Реализация результатов исследований:

По разработанным рекомендациям составлено техническое задание на проектирование очистных сооружений и выполнен проект очистных сооружений ОАО «Астраханский спиртзавод» производительностью 162 м3/сут.

На защиту выносятся:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению:

основных закономерностей и зависимостей окисления органических загрязнений концентрированных сточных вод спиртового завода в двухступенчатых аэротенках;

оптимальных технологических параметров работы двухступенчатых аэротенков;

кинетических констант и коэффициентов уравнений ферментативных реакций, использующихся для расчета и оптимизации двухступенчатых аэротенков при очистке концентрированных сточных вод спиртового завода.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы. Библиография включает 107 источников. Общий объем диссертации 108 страниц, 37 рисунков и 19 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net