автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии очистки сточных вод предприятий гидролизного производства этанола

Р Г 8 ОД 1 О ФЕВ 1997

На правах рукописи

СПИЦЫНА. Татьяна Николаевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕД1РИНТИЙ ГИДРОЛИЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОМ

05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997

Диссертация выполнена б Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- кандидат технических наук., доцент КУРОВ В.Н.

-доктор технических наук СКИРДОВ И.В.

- кандидат технических наук ЖУКОВ д. д.

- Гипрокощунводканал

Защита диссертации состоится "//" фг^р^/Ц)Х997 г.

в_час. на заседании диссертационного Совета

К 053.11.08 в Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, Ярославское шоссе, д.26, МГСУ, аудит. , корп. "Г".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "_"__7997 г<

Ученый секретарь специализированного

Совета, канд. техн. наук, доцент В.А.Орлов

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Во всех промшлевно развитых странах вопросам переработки растительного сырья - отходов иревесины и сельскохозяйственного производства - уделяется самое пристальное внимание как источнику дешевых и быстровозобновлиемых ресурсов для химических и биотехнологических отраслей промышленности. Основу современной технологии их переработки составляют реакции гидролитического расщепления гликозидных связей полисахаридов с образованием моносахаридов, используемых в качестве ростовнх субстратов различными группами микроорганизмов. Гидролитическая переработка является наиболее перспективным методом химической переработки растительного сырья, поскольку в сочетании с биотехническими процессами позволяет получить кормовые и пищевые продукты, биологически активные и лекарственные препараты, разнообразные продукты для технических целей.

Гидролизные производства по своему профилю подразделяются на спиртодрожжевыегидролизно-дрояжевне, фурфурольно- и кси-литно-дрожжевые, гидролизноспиртовые. В последние годы предприятия спиртодрожжевого профиля постоянно наращивают свои мощности, учитывая все увеличивающиеся потребности в техническом спирте, для целого ряда химических отраслей промышленности. В то же время в связи с сокращением объемов производства деревообрабатывающих предприятий в районах традиционного расположения гидролизных заводов, спиртодрожжевые производства вынуждены менять свою сырьевую базу, используя в качестве сырья мелассу, а зачастую фуражное или низкокачественное зерно, что приводит к существенному изменению состава сточных вод, а нередко и к значительному увеличению содержания загрязнений в сточных водах. Большая водо-змкость гидролизных производств, высокие концентрации органических загрязнений в их.стоках обусловливают и значительные кали-сальные затраты на строительство очистных.сооружении, достигающие 20-30$ от стоимости самих предприятий. Многолетний опыт об->аботки стоков этих предприятий показал экономическую пелесооб-«азность ж технологическую надежность применения биологических гетодов удаления широкого спектра загрязнений органического прохождения, содержащихся в этих сточных водах, и направления об-аэующихся илов и осадков в основное производство на гидролиз

совместно с исходным сырьем, что решает проблему их ликвидации и одновременно поставляет дополнительное сырье для получения продуктов основного производства. Наиболее широкое применение для биологической очистки сточных вод гидролизных производств получили аэрационные сооружения благодаря своей технологической гибкости и эксплуатационной надежности в производственных условиях. Однако значительные энергетические затраты на их функционирование, связанные с высокой концентрацией органических загрязнений в сточных водах данного профиля, и как следствие с большой длительностью их очистки в аэротенках -настоятельно ставят задачу поиска путей дальнейшей интенсификации работы этих сооружений и, в частности, снижения., энергетических затрат на их эксплуатацию. Вопросами оптимизации работы аэрацнонных сооружений успешно занимаются многие научно-исследовательские организации: ЕНЩ ВОДГЕО, Московский государственный строительный университет, ЕНИЖВОВ,. ВНИИсин-тезбелок, Ленинградская инженерно-строительная академия и другие.

Целью,данной диссертационной работы является обоснование метода периодической аэрации иловых смесЦей в аэротенках, изучение и разработка инженерных аспектов ее реализации, направленных на существенное, снижение энергетических затрат на подачу воздуха без ущерба для скорости и глубины очистки сточной воды. В соответствии с поставленной целью решались след/тощие задачи:

- рассмотрение основных путей ферментативной диссимиляции и механизма микробной трансформации органических соединений;

- изучение роли кислорода в процессах микробной трансформации;

- выявление теоретических предпосылок для введения периодической аэрации иловых смесией в сооружениях биологической очистки;

- экспериментальная проверка возможности образования запаса кислорода в микробиальной массе;

. - разработка рекомендаций по инженерному оформлению периодической аэрации иловых смесей в. аэротенках и расчету необходимого количества воздуха для подачи в них.-

- 5 -

Научная новизна работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность периодической аэрации иловых смесей-;.

-изучены принпипы формирования запаса кислорода в микро-биальных клетках, позволявшие осуществлять перерывы в подаче воздуха в аэротенк без ущерба для скорости и качества очистки воды.

Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций до инженерному оформлению метода периодической аэрации иловых смесей в аэротенках. и расчету количества воздуха, подлежащего подаче в аэротенк для достижения заданной глубины очистки.

Экспериментальная проверка выдвинутых положений и возможность их использования в реальных условиях проводилась на сточных водах Онежского гидролизного завода в лабораторных условиях на специально созданных установках контактного типа.

Промышленное внедрение метода, основанное на полученных в ходе исследований результатах, было осуществлено.на очистных сооружениях Онежского гидролизного, завода путем соответствующего переоборудования и перевода, двух из четырех действующих аэротеннов, емкостью.7200 м3 каждый, на режим периодической аэрации иловой смеси.

Апробация работы. Результаты основных этапов работы докладывались на техническом совете АО Тадролизный завод" и. после их обсуждения принимались решения ло соответствующему дальнейшему переустройству.очистных сооружений завода. В целом работа доложена на техническом Совете. АО "Гидролизный завод" 16 октября 1996 г. и на заседании кафедры "Водоотведения" МГСУ 20 декабря 1996 г.

Структура и объем работы.. Диссертация включает введение, пять глав, содержит рекомендации ло применению разработанного метода и основные выводы по работе, список использованной лите-. ратуры из 169 наименований. Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 30 таблиц, приложения на 13 страницах.

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по изучению принципиальной возможности введения периодической аэрации иловых смесей в аэротенках;

- метод периодической аэрации иловых смесек в сооружениях биологической очистки и рекомендации по его инкенерноыу оформлению.

Содержание работы

Первая глава посвящена анализу современного состояния водного хозяйства спиртодрожжевых производств. На основе рассмотрения применяемых технологических схем переработки растительного сырья для получения технического этанола и кормовых дрожжей показано, что на этих производствах образуется до 50 м сточных вод на I тонну абсолютно сухого вещества перерабатываемого сырья, а основным загрязняющим стоком является последрожжевая бражка Л1ДБ/, количество которой составляет около 85% общезаводского стока. Состав загрязнений определяется характером исходного сырья, технологическим режимом его переработки.и представлен такими компонентами как моносахариды, органические кислоты, аминокислоты, белки, жиры. Качественная характеристика сточных вод дана как на отдельных этапах их образования, так и производственного стока в целом, суммарная загрязненность которого достигает 4-5 тысяч мг/л по ХПК. Б этой связи рассмотрены основные пути снижения объемов и загрязненности сточных вод производств данного профиля«

Во второй главе проводится анализ сложившейся практики очистки сточных вод спиртодрожжевых производств, свидетельствующий о широком использовании биологических методов в технологических схемах очистных сооружений этих заводов, реализуемых главным образом в аэротенках. Показано, что несмотря на высокую длительность обработки сточных вод в.аэротенках, практически ни на одном заводе этого профиля не. достигается предусмотренная проектами степень их очистки и делается заключение о целесообразности введения как минимум двухступенчатой схемы работы аэротенков с созданием на каждой ступени автономных рециркуляционных систем активного ила, адаптированных к специфике загрязнении на каждой ступени. На примере перевода работы аэротенков Онежского гидролизного завода на двухступенчатый режим функционирования показана реальная возможность существенного повышения степени очистки общёводского стока. Так, если в 1995 г. средняя за год концентрация загрязнений составила по ХПК 4600 мг/л, по ШКд - 1700 мг/л и 250 мг/л по азоту, то при одноступенчатой работе аэротенков эффект очистки составил соответственно 67,8$

по ХПК, 85,8% по ШК5 и 9,2% по азоту. За 6 месяцев работы в 1996 г. в связи с частичным переходам завода на мелассное сырье средняя концентратам загрязнений составила, по 2ПК 5867 мг/я, по ШК5 2188 мг/л и 250 мг/л по азоту. Перевод аэротенков на двухступенчатый режим работы обеспечил тем не менее эффект очистки 74,8% по ХПК, 94,5% по ЕПК5 и 51,6% по азоту, несмотря на значительное повышение нагрузки на аэротенки. Шесте с.тем, отмечается, что низкие скорости окисления содержащихся в этом стоке загрязнений и длительность их пребывания в аэротенках до нескольких суток приводят к высоким энергетическим затратам на единицу объема очищаемой жидкости", что вызывает необходимость поиска путей интенсификации работы аэрахтионных сооружений и, в частности, снижения энергетических затрат на их эксплуатацию. В этом направлении делается заключение о перспективности использования возможностей оптимизации кислородного режима в аэротенках.

Третья глава посвящена изучению, теоретических предпосылок для более рационального режима аэрации.иловой смеси, основанного на динамике изъятия и окисления микробной клеткой растворенных в очищаемой воде органических веществ. В этих гелях рассмотрены основные модели транспорта субстрата в клетку, механизм превращения процесса обычной или даже "облегченной" диффузии в одновекторннй процесс "активного" транспорта, приводящий к повышению в клетке содержания питательных веществ против градиента их концентрации в растворе. На основе современных воззрений ферментативной кинетики подчеркивается, что образование запаса питательных веществ в клетке происходит в.форме промежуточных процессов диссимиляции исходного субстрата. Сопряжение же процесса транслокации субстрата в клетку с процессом метаболического высвобождения энергии химических связей в субстрате создает не только запас питательных веществ,-но и определенный запас энергии в форме макроэргических соединений, главным образом АТФ, расходуемый клеткой, по мере потребности в ней. Поскольку основные пути микробной диссимиляции органических соединений определяются характером конечного акцептора водородных атомов, отщепляемых от окисляемого субстрата, то в этой главе рассмотрена роль кислорода в дыхательных процессах микробной трансформации, приведены данные, свидетельствующие о нецелесообразности поддержания его концентрации в культуральной жидкости свыше 0,1

концентрации насыщения, а также о том, что не. всегда тип метаболизма зависит от наличия или отсутствия в среде кислорода. Определенная концентрация субстрата, в частности глюкозы, может вызвать бродильный тип метаболизма даже при наличии растворенного кислорода, равно как и одновременное протекание дыхательного или бродильного типов метаболизма и, следовательно,

аэробкость среды не всегда определяется наличием в ней растворенного кислорода. На примере культуры &?исопо8ас{ег показано, что в цроцессе микробной трансформации в качестве промежуточного продукта может образовываться и накапливается в клетке пероксид водорода:

глюкоза + 02+ Н20 гл%идаза.Кт" глюконовая кислота+Н202 /I/

Образуется пероксид водорода в клетке в качестве одного из главных продуктов и при окислении.флавопротеидов в цикле три-карбоновнх кислот на этапе трансформации янтарной кислоты в фу-маровую. Наличие в клетках всех микроорганизмов /за исключением лишь некоторых групп молочнокислых/ ферментов каталазы и перок-сидазы, разлагающих пероксид водорода на воду и кислород, позволяет рассматривать его как источник кислорода, для аэробных процессов в случае исчерпания последнего из среды. Из стехиометри-ческого уравнения

сэи п фермент каталаза.или ОХ1 п л л-,/

2 2 первксидаза 2Н2° + °2

видно, что I моль Н202, т.е. 34 г содержит 16 г кислорода или 47% от веса пероксида водорода, который может быть легко введен клеткой в процесс аэробной диссимиляции органических соединений благодаря чрезвычайно высокой активности указанных ферментов. Таким образом, в определенных условиях в клетке может содержаться запас питательных веществ, энергии в.форме макроэргичес-ких связей и кислорода в форме пероксида водорода и, следовательно, прекращение поступления растворенного кислорода в жидкость не приведет к возникновению анаэробных условий и какое-то время аэробная клетка будет продолжать аэробный метаболизм до исчерпания внутренних резервов кислорода. Для факультативно-анаэробных микроорганизмов прекращение аэрации может представлять даже более благоприятный режим для проведения свойственных ей реакций. Это позволяет сделать, вывод о том, что периодическое прекращение аэрации на определенный период времени не приведет

к тормжению метаболических процессов и не исключает возможность стимуляции жизнедеятельности микробиальной массы в аэротенках, учитывая ее многовидовый состав. С точки зрения энергетических затрат на подачу в аэрационный бассейн воз пуха периодическое отключение аэрации может значительно снизить их без ущерба .для качества очистки воды.

В четвертой главе дан анализ опубликованных результатов изучения динамики микробиального изъятия и окисления субстрата, различных аспектов процесса биохимического окисления в условиях перерывов в аэрации, возможности накопления в. биомассе кислорода. Как показывают многочисленные наблюдения, в процессе изъятия можно выделить три основных, резко различных по скорости фазы: фазу "мгновенного" изъятия, протекающую в первые 10-15 секунд после введения и® в контакт с субстратом;' фазу "начального изъятия" от 10 до 60 минут с начала аэрации в .зависимости от природы и концентрации органических соединений; и фазу "снижения их остаточных концентраций", длительность которой зависит от глубины изъятия субстрата. Специальная программа радиографических исследований показала, что уже через 10 сек контакта с илом глюкоза оказывалась не на поверхности клетки, а внутри нее. в соединениях малата, цитрата, сукпината, что подтверждает ферментативный характер изъятия растворенных органических веществ. Некоторые исследователи отмечают накопление субстрата во внутриклеточном веществе биомассы до 270$ от исходной массы микроорганизмов. Другие наблюдения за культурой Pseudomonas fiuozescenSB стадии эндогенного дыхания, с использованием изотопа кислорода 1802 для замера образующегося количества воды Н2Г80 и определения скорости метаболического использования кислорода показала, что скорость потребления кислорода из раствора более чем в 2 раза превышает скорость его использования дата - окисления субстрата до конечных продуктов, как это видно из рис.1. Этот факт дал исследователям основание считать, что накопление кислорода в биомассе имеет место.

Исследования видового состава микроорганизмов активного ила при кратковременных перерывах в азраши показали, что периодическое снижение концентрации растворенного кислорода до. нулевых значении и их поддержание в течение четырех часов практически не отражалось ни на результатах очистки водн, ни на составе активного ила. Некоторое влияние аноксидных условий выразилось лишь в снижении присутствия простейших, обеспечивающих хлопьеобразую-щпо способность ила.

Рис. 1 : Экспериментально полученные скорости потребления 'Юг и образования Ш'Ю.

В главе отмечается, что наиболее полно возможность практического использования допустимости перерывов в погрге воздуха в аэротекк изучалась кайегрой "Водоответения" МГСУ. Пики проведенных в этом направлении исследований позволил установить оптимальное соотношение между длительностью аэрагии,предшествующей перерыву, и члительностью. после дующего перерыва в аэрарии цлн реализации метода периодической аэрагии. Обзор опубликованных результатов доказал, что в этих исследованиях не ставидась ни задача выявления формы накопления кислорода, ни задача обоснования возможности введения перерывов в подале воздуха как метода периодической аэрации иловой смеси. В этой связи автором диссертации была разработана программа экспериментальных исследований, ставящих целью косвенное подтверждение возможности накопления кислорода.в йорме перекиси водорода в биомассе активного ила и использования этого запаса для

целей периодической аэрации иловой смеси. Программа осуществлялась по следующим направлениям:

- проверка возможности накопления кислорода через процесс нитрификации в режиме аэрации иловой смеси ж его использование через процесс денитрификации в режиме, отключения аэрации;

- изучение влияния пероксида вопорода на активный ил и возможности его использования как источника кислорода

- изучение динамики изъятия и окисления загрязнений активным илом в условиях использования пероксида водорода как источника кислорода;

- проверка возможности образования запаса кислорода в биомассе активного ила.

Исследования по первому направлению проводились в контактных условиях на модели аэротенка с длительностью аэрации в течение 9 суток в режиме непрерывной подачи воздуха и в режиме периодической аэрации. Хотя в режиме периодической аэрации было подано на 43% меньше воздуха,чем в режиме постоянной аэрации, степень очистки сточной воды как по ХПК и НЖ5, так и по азоту была одинаковой при обоих режимах аэраши, что исключало в условиях данного эксперимента возможность накопления кислорода в биомассе через процесс нитрификации. Второе направление исследований показало, что введенный в иловую смесь пероксид водорода потреблялся активным илом, а негативное воздействие его на ил отмечалось уже после введения в иловую смесь значительных его количеств /до 3 г/л в пересчете на 100% ^^/.что подтвердило возможность его использования как источник кислорода для проведения биохимических процессов очистки воды. Исследования по третьему направлению также проводились в контактных условиях на двух параллельно работающих моделях аэротенков, в одной из которых аэрация осуществлялась воздухом, а в другой -источником кислорода был пероксид водорода, вносившийся в виде 2,5% раствора с перемешиванием магнитной мешалкой. Сравнение усредненных" данных по 9 сериям таких опытов, приведенных в табл. I, показывает, что источник кислорода не оказывает влияния на глубину изъятия загрязнений, так как. суммарное изъятие загрязнений по ХПК составило 683 мг при подаче в иловую смесь Н202 и 674 мг при аэрации иловой смеси воздухом.Что же касается суммарного прироста ила за этот период, то он составил 186 мг в первом случае и 292 мг - во втором. Это указывает на то, что процессы окисления изъятых илом загрязнений протекали

Сравнение показателей очистки сточной воды с использованием Н2О2 (как источника Ог) и аэрацией воздухом

Опыты с внесением в иловую Н2О2 смесь и перемешиванием

Опыты с аэрацией иловой смеси

Концентрация ХПК, мг/л

Масса ХПК, Ък в цилиндре и/п '

ДМ ХПК,

Внесено Н2О2 мл

внесено Оз в форме Н2О2м

Масса ила в

цилиндре,

ДМ ила, мг

Концентр ация ХПК, мг/л

Масса ХПК в цилиндре, мг.

ДМ

хш ж

Масса,

мг. в цилиндре

Д М, мг.

вход

выхо д

вход

выхо д

вход

выхо д

10

11

12

13

14

15 16

17

Средние данные (по 9 опытам) за первые сутки очистки

2100 I (500 | 1470 I 1062 | -408 | 29.3 | 384.4 | 2830 | 3044 | +214 2100 | 1670 [ 1470 | 1140 1 -330 | 2830 | 2983 | +153

Нагрузка на ил М ХПК : М ила, мг/г х час 21,6_

21,6

Скорость в Д М ХПК: М ила, мг/г х час 6Д)_

4,8

Продано кислорода М02 : ДМ ХПК, мг0г/г-час

_

Средние данные (по 9опытам) за вторые сутки очистки

1500 [ 1200 | 931 1 763 | -168 | 42.0 | 550,6 | 2660 | 2529 | -131 1670 | 1400 | 994 | 788 | -206 | 2589 | 2712 |

»-123

Нагрузка на ил М ХПК : М ила, мг/г х час 14,6_

15,9

Скорость в Д М ХПК : М ила, мг/г х час 2^6_

Подано кислорода М02 : М ила, ДМ ХПК,мгйг/г.цас 3,3

Средние данные ( по 9 опытам ) за третьи сутки

1200 | 1000 | 659 | 552 | -107 | 37,7 1 494,0 1 2160 | 2263 | +Н)Г

1400 | 1191 | 663 | 526 | -137 [ 2266 | 2276 | +16

Нагрузка на ил М ХПК : М ила мг/г х час 12,7

12,2

Скорость изъятия в ДМ ХПК : М ила, мг/г х час

_

2,5

Подано кислорода М02 : ДМ ХПК, ыгОг/г-

час

5

6

7

8

2

4

более активно в условиях подачи в иловую смесь пероксида водорода, что в свою очередь может быть объяснено большим количеством поданного в иловую смесь кислорода, чем при аэрации воздухом, поскольку в случае аэрации воздухом количество переданного в жидкость кислорода не учитывалось. Нормальное функционирование активного ила. в условиях подачи пероксида водорода подтверждалось и анализами на присутствие в нем основных индикаторных групп микроорганизмов.. Эксперимент по проверке возможности образования запаса кислорода в биомассе активного ила строился на предположении, что если в активном иле накоплен в какой-то форме кислород, то при введении его в контакт с исходной сточной жидкостью процесс изъятия и окисления загрязнений должен протекать и без дальнейшего внесения пероксида водорода. В этих целях активный ил после трех суток эксперимента в условиях внесения HgOg отделился от очищенной вода и вводился в такое же количество исходной сточной жидкости и перемешивался магнитной мешалкой. Через каждый час в течение 4-х часов отбиралась проба на анализ ХПК и дозы ила, а затем через сутки после отбора последней часовой пробы на анализ. Результаты анализов подтвердили правильность предположения и показали, что в первые два часа наблюдалось и снижение концентрашпт ХПК и снижение дозы ила /более активные в первый час опыта/, затем практическое равенство убыли массы ХПК и прироста массы ила в течение третьего часа и, наконец, прекращение изъятия ХПК и убыли ила в течение четвертого часа. В течение последующих суток отмечено незначительное снижение ХПК и более высокий прирост дозы ила. Таким образом, этот эксперимент показал возможность введения перерыва в. аэрации благодаря накоплению в активном иле запасов кислорода в процессе предыдущей аэрации.

Пятая гтава содержит инженерные рекомендаиии по практическому использованию подученных результатов в конструктивном оформлении режима периодической аэрации иловой смеси в аэротенках. Показано, что этот метод требует учета таких факторов, как. возможность осаждения ила и его залеживания на дне аэротенка при прекращении подачи воздуха, необходимость обеспечения перемешивания вновь поступающих порций сточной вода с активным илом в голове сооружения и исключения прерывистости поступления активного ила во вторичные отстойники; возможность попадания вода в аэрационную систему через аэраторы или неплотности в соединениях воздухораспределительных труб и аэраторов при прекращении подачи

воз.пуха, рассмотрение этих факторов показало, что устройство периодической аэрации может быть сведено к следующим двум вариантам:

I/ Периодическая аэрация иловой смеси с полным прекращением подачи воздуха при отключении аэрашмнной системы /кроме головной и выходной секций аэротенка/;

2/ Аэрация иловой смеси с периодичным переключением режима подачи воздуха с расчетной интенсивности аэрации на минимальную интенсивность /кроме головной и выходной секций аэротенка/.

При использовании метода периодической аэрации с полным прекращением подачи воздуха при отключении аэрационной системы /кроме головной и входной секции аэротенка/ удельный расход воздуха рекомендуется определять по формуле

_ , РОСЧ / I

, -ер _ Га -Л (> , а-*а )

Т/3/

Г- I Рас*

где га - площадь аэротенка; и» - расчетная интенсивность аэрации, определяемая по СНШ 2.04.03.-65; - отношение длительности отключения аэрации, к длительности цикла "аэрация - отключение аэрации".; - длительность аэрации до отключения; iat^- ~ длительность очистки, воды в азротенках; ^ - среднечасовой расход очищаемой воды за время ¿¿иг .

При использовании метода переменной интенсивности аэрации в условиях обеспечения постоянства аэрации в головной и выходной секциях аэротенка удельный расход воздуха определяется как:

, лер

,, »ер _ Май

7*" = А/

аУ

где и ал. - количество воздуха, подаваемого в аэротенк за

¿«г*«"' .

фны рекомендации по инженерному оформлению метода периодической аэрации иловых смесей в азротенках.

Основные вывода

1. Спиртодрожжевое производство -.одно из наиболее перспективных направлений использования гидролитической переработки растительной массы в целях получения технического спирта и кормовых дрожжей.

2. Сточные вода спиртолрожжевнх производств содержат широкий спектр загрязнений органического происхождения, который определяется составом исходного сырья и техно логическими режимами его переработки и представлен такими основными компонентами как моносахарида, аминокислоты, органические кислоты, жиры, белки и др.

3. Идя очистки сточных вод спиртодрожжевнх производств получили широкое применение биологические методы, реализуемые в

аэрационных сооружениях, опыт расчета, проектирования и эксплуатации которых в данной отрасли промышленности свидетельствует о целесообразности их устройства по многоступенчатым схемам.

4. Анализ результатов научных исследований последних лет показывает, что оптимизация кислородного режима в аэрационных сооружениях может служить основой для снижения энергетических затрат на их функционирование.

5. В св^те современных воззрений ферментативной кинетики диссимиляций органических соединений под воздействием ряла последовательных микробиалъных трансформаций приводит к накоплению в клетке как питательных веществ в форме промежуточных продуктов, так и высвобождаемой химической энергии в форме макроэргических соединений, используемых микробиальной клеткой по мере потребности в энергии.

6. В процессах микробной трансформации органических соединений в аэробных условиях одним из промежуточных продуктов является пероксид водорода, который образуется как на начальных стадиях трансформации, так и на этапе окисления промежуточных продуктов до конечных соединений - С02 и Н20.

7.. Динамика микробных трансформаций с образованием пероксида водорода,. универсальность наличия таких ферментов как катала-за и пероксидаза у всех групп микроорганизмов позволяют рассматривать накапливаемый.в.клетке пероксид водорода как внутриклеточный запас кислорода.

8. Благодаря накоплению в клетке питательных веществ, мак-

роэргических соединений и пероксида водорода прекращение на определенный период времени аэрации культуральной жидкости не приводит к остановке дыхательных, процессов в микробиальной массе , что может быть использовано для введени периодической аэрации иловой смеси в аэротенках в целях снижения энергетических затрат на их эксплуатацию.

9. Проведенный цикл экспериментальных исследований подтвердил возможность введения периодической аэрации иловой смеси в аэротенках без всякого ущерба для скорости или для глубины протекания процесса биохимической очистки сточных вод в этих сооружениях.

ГО. Периодическая аэрация иловой смеси в аэротенках может быть реализована либо по щгти полного периодического отключения подачи воздуха в аэротенк, либо по пути периодического изменения интенсивности аэрации с расчетной на минимальную в зависимости от конструктивного устройства аэрационной системы.

II. Расчеты показывают, что периодическая подача воздуха в аэротенки позволяет снизить .затраты электроэнергии на 20-25% по сравнению с непрерывной.подачей для достижения заданного эффекта очистки воды.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гельфанд Е.Д., Юшманова Т.Н. Влияние обработки гидролизата лигнином на последующую нейтрализацию и очистку нейтрализа-

та.//Гидролизное пр-во. Реф.сб. -1976. - В 6. - С.17-18.

2. Гельфанд Е.Д., Юшманова Т.Н. О возможности использования шлама, образующегося при очистке после дрожжевой бражки известковым молоком / Сб.науч.тр.,АЛТИ. - Архангельск, 1976. - С.29.

3. Гельфанд Е.Д., Юшманова Т.Н. Очистка биоокисленной последрож-жевой бражки известковым молоком // Гидролизами и лесохимическая промышленность. - 1978. - № 5. - С. 16-17.

4. Журов В.Н., У Мин, Спипына Т.Н., Журов.В.В. Рапиональная схема использования биологических.прудов для глубокой очистки сточных вод // Экспресс-информ. ВШИНП. Сер.: Инженерное обеспечение объектов строительства. - 1996. -Вып.4.

5. Журов В.Н., Спшщна Т.Н., Журов В.В. Современные направления интенсификации работы аэрационных сооружений // Экспресс-ин-форм. ВНИИНП. Сер.: Инженерное обеспечение объектов строительства. - 1996. - № 6.

6. Спицына Т.Н. О возможности введения периодической аэрапии' иловых смесей в аэротенках // Экспресс-информ. ВНИЙНП. Сер.: Инженерное обеспечение объектов строительства. -Т977. - а I.