[發(fā)明專利]處理有機(jī)物料的工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380030322.4
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN104619651B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·戴爾;P·D·戴爾
• 申請（專利權(quán)）人: 尼奧齊姆國際有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 牟靜芳,鄭霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物處理有機(jī)物料的工藝。特別地，本發(fā)明提供了一種處理來源于城市廢水及類似物處理的污水污泥的工藝，以除去揮發(fā)性固體以及其他污染物，并生成沼氣。

背景技術(shù)

由于清潔水法案的通過，要求許多行業(yè)在將他們產(chǎn)生的廢水排到公共排水渠和排水道前，需制定廢水處理程序。這些程序經(jīng)常包括現(xiàn)場廢水處理工藝、排放到公共處理廠，或兩者都包括。

廢水是描述經(jīng)家庭、商業(yè)和工業(yè)使用后發(fā)生改變的水的術(shù)語，特別是被污染的、并流入排水管道的水。

廢水通常含有各種各樣的污染物，這些污染物必須在排放到公共排水道之前除去，并且這些污染物包括：有機(jī)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類；化學(xué)品，例如農(nóng)藥、殺蟲劑、重金屬和肥料；以及污水。通常通過以下幾個方面評估廢水：生化需氧量(BOD)、總懸浮固體(TSS)和溶解氧(DO)。必須從廢水中除去的另一類重要成分是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，該揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)引起或?qū)е聫U水有氣味。

已經(jīng)開發(fā)出許多用于廢水中發(fā)現(xiàn)的特定污染物的工藝，例如：已經(jīng)使用酚氧化酶和過氧化氫來對果漿和造紙廠廢水脫色(美國專利號5,407,577)；已經(jīng)使用來自嗜熱脂肪芽孢桿菌的非典型菌種的酶來降解藻類細(xì)胞壁(美國專利號5,139,945)；已經(jīng)使用細(xì)菌和酶類的組合來改善常靜水水體的水質(zhì)(美國專利號5,227,067)；已經(jīng)使用纖維素酶來消化木材/紙組合物(美國專利號5,326,477)；已經(jīng)使用黃單胞菌和蘇云金桿菌來降解極性有機(jī)溶劑(美國專利號5,369,031)；已經(jīng)使用酵母來消化含碳水化合物的廢水(美國專利號5,075,008)；已經(jīng)使用β-葡聚糖酶、α-淀粉酶以及蛋白酶的組合來消化微生物粘液(美國專利號5,071,765)；以及已經(jīng)使用淀粉酶、脂肪酶和/或蛋白酶的組合來消化諸如淀粉、油脂、脂肪和蛋白質(zhì)的膠體物料(美國專利號5,882,059)。然而，這些組合物中的每種僅用于特定的污染物，并且它們并沒有致力于通常在廢水和其他污染水發(fā)現(xiàn)的各種污染物。美國專利號3,635,797中描述的組合物使用酵母發(fā)酵組合物來對污水池塘進(jìn)行脫臭和對有機(jī)廢物進(jìn)行降解。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該組合物不穩(wěn)定，并且該組合物批次間的產(chǎn)物會發(fā)生變化。

上述工藝一般在需氧條件下進(jìn)行，也就是說，處理工藝要求氧氣的存在，氧氣通常來自空氣。

本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)明一種液體組合物，液體組合物包含發(fā)酵上清液和非離子表面活性劑，發(fā)酵上清液來自例如釀酒酵母培養(yǎng)物的酵母，非離子表面活性劑優(yōu)選選自由以下組成的組：乙氧基化烷基酚和/或長鏈脂肪醇。已經(jīng)使用與釀酒酵母發(fā)酵產(chǎn)生的活性酶結(jié)合的該液體組合物，在需氧條件下，以及厭氧條件下，尤其用來處理廢水、城市污水等。(參見美國專利號5,820,758；5,849,566；5,879,928；5,885,590以及公開的美國專利申請?zhí)?2/586,126。)現(xiàn)在，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，包含以下組合的產(chǎn)物可有效地處理因諸如城市廢水或工業(yè)廢水的處理而導(dǎo)致的污水污泥，該組合是來自釀酒酵母培養(yǎng)的發(fā)酵上清液的組合物，不含活性酶類以及非離子表面活性劑。該發(fā)現(xiàn)將在下面詳細(xì)討論。

污染物以溶解狀、膠體態(tài)或精細(xì)分散的形式包含于液體中，通過微生物活性，例如通過厭氧降解，對被有機(jī)物料污染的液體的生物處理或除去有機(jī)污染物的對廢水的凈化，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，稱為沼氣。

一般地，當(dāng)廢水在活水中，即在需氧條件下，進(jìn)行生物自清潔，廢水在水處理廠中使用相同或類似的程序進(jìn)行生物凈化，盡管，是以在技術(shù)上更密集的方式。在大自然中，生物凈化的厭氧工藝同樣發(fā)生，例如在平靜的靜止水域的底部。

為了描述本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，“處理(treating)”意味著有機(jī)物料(即，污染物)的轉(zhuǎn)化，即在存在或不存在氧氣的情況下，通過例如細(xì)菌的微生物的方法進(jìn)行處理。在有機(jī)物料厭氧降解工藝中，產(chǎn)生了沼氣，即，主要由甲烷組成的、含有二氧化碳和痕量的其他成分的氣體混合物。本發(fā)明工藝也可在需氧條件下進(jìn)行，以提供來自纖維質(zhì)原料等的發(fā)酵產(chǎn)物。

生物處理含有作為污染物的大量有機(jī)物料的液體的方法，已知用于在厭氧條件下處理來自食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦物油工業(yè)以及造漿中的廢水。換句話說，它可能處理很多液體，但是一般地，這種已知的生物方法不能提供這類有機(jī)污染物的充分凈化或完全轉(zhuǎn)化。

本發(fā)明的一個目的是用細(xì)菌工藝處理有機(jī)廢料，通過在升高的溫度下消化所述廢料來產(chǎn)生沼氣，這些沼氣可以在用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)和/或用于加熱目的的鍋爐中使用。