10.8. Рекуперация активного ила

Считая на сухое вещество, активный ил содержит 37-52% бел­ков, 20—35% аминокислот, а также витамины группы В. Он может быть использован для кормления животных, рыб и птиц. Разработа­ны различные технологические схемы получения белково-витаминного кормового продукта (белвитамила), производства смеси кормовых дрожжей с илом и получения технологического витамина В₁₂ для комбикормовой промышленности.

Получение белвитамила. Схемы получения белвитамила пока­заны на рис. II-92.

По схеме с флотационным уплотнением (рис. II-92,а) остаточ­ный активный ил из вторичного отстойника поступает во флотаци­онный уплотнитель. Одновременно сюда же подают рабочую жид­кость, которую насосом вместе с воздухом направляют в напорный бак, а затем через перфорированные трубы распределяют в уплотни­теле. Уплотненный ил скребками сдвигают в сборник, затем насо­сом подают в подогреватель, где предварительно нагревают до 70-90°С, и направляют в сушилку, а затем потребителю.

Рис. II-92. Схемы установок для получения белвитамила: a — с флотацион­ным уплотнением: 1 — вторичный отстойник, 2 — иловая насосная станция, 3, 8 — насосы, 4 — напорная емкость, 5 — флотационный уплотнитель, 6 — перфориро­ванные трубы, 7 — сборник, 9 — подогреватель, 10 — сушилка; 6 — с двухступен­чатым уплотнением: 1 — вторичный отстойник, 2, 4, 7, 10 — насосы, 3, 6, 9 — емкости, 5, 8 — сепараторы I и П ступеней, 11 — распылительная сушилка, 12 — пневмопровод, 13, 14 — циклон, 15 — узел упаковки; в — в виде гранул: 1 — вторичный отстойник, 2, 5 — насосы, 3 — уплотнитель, 4 — емкость, 6 — центри­фуга, 7 — шнековый гранулятор, 8 — сушилка, 9 — циклон, 10 — батарейный циклон, 11 — шнековый транспортер

Схема получения белвитамила с двухступенчатым уплотнением представлена на рис. II-92,6. Избыточный активный ил влажностью 99-99,5% из вторичного отстойника насосом подают в емкость, из которой он поступает в I, а затем во II ступени сепарации, где сгуща­ется до влажности 96%. Затем ил направляют в распылительную сушилку, где он высушивается до влажности 5-10% и по пневмопро­воду поступает в циклон и на упаковку. Теплоноситель очищают в циклонах, а уловленный продукт пневмотранспортом направляют на упаковку. Иловую жидкость после II ступени сепарации направляют в емкость.

Схема получения гранулированного белвитамила представлена на рис. II-92,в. Избыточный активный ил из отстойника поступает в уплотнитель, затем на центрифугу, где сгущается до влажности 70-80%. После этого он поступает в шнековый гранулятор и в сушилку, где при 120-200°С высушивается до остаточной влажности 5-10%. Продукт упаковывают, а газы очищают в циклонах.

Получение технического витамина В₁₂ для комбикормовой промышленности. Витамин В₁₂ (кабаламин) является антианеми­ческим средством, стимулирует и регулирует процесс кроветворения, участвует в белковом обмене и в обмене углеводов, оказывает воз­действие на рост, регулирует основные обменные процессы в пече­ни, влияет на сохранение нормальной деятельности нервной системы.

Витамин В₁₂ имеет формулу C₆₃H₈₈O₁₄PCo. Его молекулярная мас­са 1357. Ранее его извлекали из печеночных экстратов, сейчас в ос­новном из культуральной жидкости антибиотиков.

Получение витамина В₁₂ состоит из нескольких стадий. Актив­ный ил уплотняют до влажности 95-96%, затем подкисляют серной кислотой до рН=3 и направляют в реактор, где подогревают паром до 110°С. После охлаждения из ила в центрифуге отделяют твердые частицы, которые сушат, дробят и затем используют как удобрение, а фильтрат направляют в коагулятор, где обрабатывают щелочью до рН=5. В коагуляторах массу отстаивают 1-6 ч, затем осадок отделя­ют на центрифуге и перерабатывают в удобрение, а фильтрат выпа­ривают, обрабатывают щелочью, сушат и дробят. Готовый продукт расфасовывают.

Получение смеси кормовых дрожжей с активным илом. Для повышения качества дрожжей, обогащения их витамином В₁₂, гото­вят смеси дрожжей с активным илом.

Смесь готовят смешением компонентов дрожжей и ила в соотно­шении 10:1. При этом в смеси обеспечивается необходимое количе­ство витамина В₁₂. Кормовая смесь может быть приготовлена сме­шением сгущенных компонентов дрожжей с илом (рис. II-93).

Активный ил влажностью 96,5% из вторичных отстойников на­правляют в емкость, откуда насосом подают в смеситель, в который поступают и концентрированные дрожжи. Образующуюся смесь су­шат.

Получение белка. Для получения белка экстракционным спосо­бом сгущенный активный ил обрабатывают соляной кислотой так, чтобы концентрация ее после перемешивания равнялась децинор-мальной.

В таких условиях смесь выдерживают 24 ч при периодическом перемешивании. После отделения воды ил обрабатывают 0,1 н. ра­створом NaOH и выдерживают сутки. После этого щелочную жид­кую фракцию, отделенную от ила, нагревают до 80-90°С, а затем охлаждают до 25°С и осаждают белок, добавляя 10%-ную соляную кислоту до рН=4,6-4,7. Белок высушивают и расфасовывают.

Получение активного угля. Высушенный избыточный актив­ный ил подкисляют и смешивают с формальдегидом. Далее прово­дят карбонизацию, т. е. пиролиз в печах без доступа воздуха при 700-800°С.

Чем выше температура, тем плотнее получается материал, снижается его реакционная способность из-за уменьшения объема пор. В процессе карбонизации выделяются летучие соединения. При 600°С летучие составляют ≈70% от исходного вещества (28% — смолы, 25% — вода и 17% — газы), а оставшийся карбонизат (~30%) на ⁴/₅ состоит из углерода.

Рис. II-93. Схема получения кормовых дрожжей с активным илом: 1 — вторич­ный отстойник; 2 — емкость; 3,5 — насосы; 4 — смеситель; 6 — сушилка; 7 —шнек

Карбонизат подвергают активизации кислородом, водяным па­ром или диоксидом углерода. Активирование кислородом воздуха дает удовлетворительные результаты при 350-450°С. При активировании водяным паром и диоксидом углерода в качестве катализаторов до­бавляют карбонаты калия или кальция. Микропоры образуются при взаимодействии углерода с водяным паром и диоксидом углерода. Оптимальная температура активации 750-1000°С. Процесс прово­дят в печах разной конструкции. После активации производят тон­кий размол и рассев материала. Для получения гранулированного угля порошкообразный материал после карбонизации смешивают со связующим, формуют гранулы, а затем активируют.

Адсорбент можно получать без введения реагентов. Ил, обезво­женный на центрифуге, сушат в течение 16 ч при 105°С, затем карбонируют 4 ч при 700°С в инертной среде. Активацию угля проводят водяным паром при 800°С до обгара 30%. Полученный уголь имеет суммарную поверхность пор 200 м²/г и объем пор 0,31 см^:/г. Сорбционная емкость достигает 150 мг ХПК/г. Уголь обладает недоста­точной прочностью.