本发明专利技术涉及在连续流和／或分批处理中，提高形成在禾本科（Ｇｒａｍｉｎｅａｓ）竹亚科（ｂａｍｂｕｓｏｉｄｅａｅ）表面上的微生物菌落浓度的方法，其中所述连续流和／或分批处理利用生物质作为过滤手段以除去水库以及生活和／或工业污水中的硝酸盐以及其他有机和无机污染物，在所述方法中，在假单胞菌ＳＰ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｍａｓ?ＳＰ）（亚硝化单胞菌（Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ）、硝化球菌（Ｎｉｔｒｏｓｏｃｏｃｕｓ）、硝酸细菌（Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ）、固氮菌（Ａｚｏｂａｃｔｅｒ）、Ａｚｏｔｏｍａｓ和根瘤菌（Ｒｈｉｘｏｂｉｕｍ）型微生物厌氧消化的生物降解步骤后设置吸附的步骤。根据本发明专利技术，向供入反应器的溶液中添加约２００－３００ｐｐｍ的乙酸钠，保持２∶１的Ｃ∶Ｎ比例，从而使除去水中硝酸盐以及有机和无机可溶物的效率提高８０％至９８％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在连续流和/或分批处理中，提高形成在竹子(Gramineas bambusoideae)表面上的微生物菌落浓度的方法，其中所述连续流和/或分批处理利用生 物质作为过滤手段以除去水库以及生活和/或工业污水中的硝酸盐以及其他有机和无机 污染物，在所述方法中，在假单胞菌SP (Pseudonomas SP)(亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、 肖化球菌(Nitrosococus)、 肖酸细菌(Nitrobacter)、固氣菌(Azobacter)、Azotomas 禾口*艮 瘤菌(Rhixobium)型微生物厌氧消化的生物降解步骤后设置吸附的步骤。
技术介绍
众所周知，在过去的几年中，国际市场中日益加剧的竞争强化了进口国对于用于 制造进口产品的工业方法的要求，其不仅要求终产品的质量，而且还要求对环境的保护。这方面的关注促使例如ISO 9000和ISO 14000的质量和环境认证得以执行，这提 高了工业领域对优化其生产过程的兴趣，其中特别强调环境问题，尤其是与用水相关的那 些问题。尽管巴西是天然水资源最为丰富的国家之一，但也面临着自然资源在其不同地理 区域中分布相当不均勻的问题。更具体而言，尽管巴西北部和东北部拥有大量天然水库，但在南部和东南部工业 化水平较高且人口密集的区域，由于其高消耗和河流污染造成基础卫生体系不稳定和农业 肥料的过度使用，从而产生了严重的水缺乏。这种情况加剧了环境的破坏，并且造成公共健康开支大幅度增加，借以改进这种 情况的机会之一是开发水处理系统，优选易于建造，使用效率高且易于适应本国经济和结 构条件的系统。在过去的数十年中，不仅是巴西，全世界的政策都侧重于污染的控制，其体现在为 开发用于消除烃污染的技术而付出的大量努力。因此，可以认为寻找用于除去水库和生活和/或工业残余水和污水的含氮化合物 的替代方法是在逐步提高污染控制需求的范畴内。为了确保更好地响应环境和社会，特别重要的是要以最可靠的方式设计并切实装 备用于除去水库和生活或工业废水的含氮化合物的这些处理站，特别是在以试验技术为基 础的情况下。不同氧化态的含氮化合物氨态氮和蛋白类氮、亚硝酸盐和硝酸盐是对人类健康 造成最大危害的物质之一。氨可发现于表层水和/或地下水，由于其易于被土壤颗粒吸附，或氧化为亚硝酸 盐和硝酸盐，所以其浓度通常相当低。然而，当其以较高浓度存在时，可能是由临近的污染 源，或细菌或土壤中存在的铁离子对硝酸盐的还原造成的。氨的存在由于形成低杀菌力的氯胺，而对由氯进行水灭菌的过程产生显著的影响。硝酸根是天然水中最常见的离子之一，其在表层水中的水平通常非常低，但在深 水中能够达到很高的浓度。其消耗与两种对健康不利的作用相关(i)诱导高铁血红蛋白 血症，特别是在儿童中；和(ii)潜在地形成致癌物亚硝胺和亚硝酰胺。在饮用水中发现的硝酸盐发展为高铁血红蛋白血症取决于在消化期间硝酸盐的 细菌转化，这可能发生于唾液和胃肠道系统中。幼童，特别是不到3个月龄的婴幼儿，由于 其碱性较高的胃肠道条件，更易患上这种疾病，另外，在患肠胃炎和贫血的成年个体，或手 术切除部分胃的那些个体，以及孕妇中也观察到这种胃肠道条件。在巴西和很多其他国家，地下水被硝酸盐污染的情况相当频繁，特别是在农业活 动密集的区域。当水中的硝酸盐浓度高于人类消耗的最大可接受量，并且无法使用其他的替代来 源时，就必须对这些水进行处理以除去氮，否则公共健康必然受到严重的威胁。通常用于处理水以除去任何可能存在的硝酸盐的方法包括吸附和生物脱氮的步马聚ο用于人饮用水脱氮的重要方法之一是厌氧消化，所述厌氧消化是在缺氧的条件下 通过复杂的大型生物群系统将有机物转化成甲烷和二氧化碳。此技术消耗少量的能量，产 生少量的粘性物质，并且在生产区域中直接产生有用的可燃生物气，因此，此方法越来越多 地用于废水的纯化。脱氮作用本身是硝酸盐在缺氧条件下的还原反应，也被称作异化作用或生物还 原，其中细菌利用硝酸盐代替氧作为电子的最终受体。此过程被表征为两个反应在第一反应中将硝酸盐还原成亚硝酸盐，随后将亚硝 酸盐还原成气体产物，例如氮气或氮氧化物，这个过程被称作硝酸盐呼吸作用。以下反应式 表征了脱氮过程的第一个步骤 NO3 — NO2 — NO — N2O — N2第二反应涉及在被称作氨化作用的过程中硝酸盐经由亚硝酸盐被还原成氨，其与 生成甲烷的过程一起发生。可通过添加外源碳源，或通过使用待处理污水中已存在的碳来 获得电子供体。脱氮步骤由细菌进行，特别是假单胞菌属(Pseudomonas)的细菌。参与氮化的其 他细菌有亚硝化单胞菌、硝化球菌、硝酸细菌、固氮菌、Azotomas和根瘤菌。它们是利用硝 酸盐作为电子受体，并且需要一些有机物作为电子供体的异养厌氧菌。N03>5/6CH30H — 5/6C02+l/2H20+0r脱氮作用可有效地以有机物与氮的浓度关系表现，约5g. (0⑶)g—1 (N-NO3-) (0⑶/ N-NO3-的比例为5/1)。比例低于此数量时脱氮效率出现下降，而高于此数量则导致产生过 量的氨，则不能以气体形式消除污水中存在的氮。最近文献中的其他研究显示根据以下反应式，也可通过环境中存在的游离氨离子 除去硝酸盐3N03>5NH4+ — 4N2+9H20+2H+此反应可能是由于吉布斯自由能(等于-297KJ/nol)的有利能量状态造成的。由 于形成毒害微生物的酸形式的氮氧化物，此反应必须在中性以上的PH值环境中进行。可开4发这些微生物，并使用生物质源，例如竹子进行培养，竹子在世界各地均易于获得且产量丰ffi ο
技术实现思路
利用生物质，特别是竹子(Gramineas bambusoideae)处理人用水以及生活和工业 污水，除去有机和无机杂质的方法在本领域中是公知的。然而，这些本领域中熟知的方法的不方便之处在于需要很长时间使形成在竹子表 面上的微生物菌落浓度达到确保此方法有效操作所需的最低水平。本专利技术的目的是以一定方式快速提高可用有机物质上的量，从而使竹子表面上的 微生物菌落浓度达到此方法有效操作所需的最低水平，由此克服上述缺陷。根据本专利技术，通过向供入反应器的溶液中添加约200-300ppm的乙酸钠以保持 2 1的C N比例，加速所述菌落的生长，从而实现上述目标。具体实施例方式为了开发出能够降低污染地下水和/或生活和工业废水中硝酸盐以及有机和无 机杂质含量的天然处理方法，本专利技术人研究了硝酸盐物理和化学吸附过程的可行性和操作 条件，随后为生物降解脱氮过程。出于此目的，本专利技术人使用了竹子内壁和表面吸附了活化 粘土的活塞流竹反应器(piston flux bamboo reactors)。该反应器被作为过滤装置使用。对于吸附步骤，用于真实比例的单位用具(unit project in real scale)的基本 参数是填充物，其决定了通过单位质量的吸附剂除去的污染物量。此结果报告了指定柱的 饱和时间，以及用于除去污染物(在本申请中为硝酸盐)的过滤装置的必需质量。通过物理_化学吸附和生物降解除去硝酸盐使用两种吸附剂测量通过吸附作用从天然水中除去硝酸盐的功效活性炭和竹子。将Carbonifera Catarinense S/A公司提供的活性炭粉碎，直本文档来自技高网...
【技术保护点】
提高厌氧消化去除污染物工艺的反应器中微生物菌落浓度的方法，该工艺利用形成在竹子上的微生物菌落作为过滤装置，所述方法包括向供入所述反应器的溶液中添加化学计量可接受量的乙酸钠。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：热拉尔多诺盖罗小洛佩斯，
申请(专利权)人：南共市贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]
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