PL227366B1 - Sposób masowej hodowli wrotków z rodzaju Lecane, zwłaszcza wykorzystywanych w ograniczaniu puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób intensywnej i taniej hodowli wrotków z rodzaju Lecane. Wrotki te okazały się skuteczne w ograniczaniu liczebności bakterii nitkowatych, będących przyczyną puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków.

Puchnięcie osadu wywołane przez nadmierny rozwój bakterii nitkowatych jest jednym z najbardziej powszechnych a jednocześnie najpoważniejszych problemów eksploatacyjnych w oczyszczalniach ścieków na całym świecie. Dotychczas podjęte badania wskazują, że wrotki mogą być stosowane jako biologiczne narzędzie w walce z bakteriami nitkowatymi, konkurencyjne wobec obecnie stosowanych metod chemicznych. Wdrożenie tej metody wymaga opracowania wystandaryzowanych procedur ciągłej hodowli wrotków na skalę masową.

Z polskiego zgłoszeniowego opisu patentowego P-383707 znany jest sposób ograniczenia rozwoju bakterii nitkowatych w osadzie czynnym, charakteryzujący się tym, że do osadu czynnego zawierającego bakterie nitkowate wprowadza się wrotki i/lub ameby domkowe, i że wyjadają one bakterie nitkowate i zmniejszają ich zagęszczenie w osadzie czynnym. Stosunek objętości inoculum wrotków do osadu czynnego zawarty jest w przedziale od 1:20 do 1:80, przy zagęszczeniu wrotków w inoculum 500-3000/ml. Pożywienie dla wrotków stanowią bakterie Microthrix parvicella i N. limicola, Typ 021/N. Proces ograniczania puchnięcia osadu czynnego, charakteryzujący się tym, że etap pierwszy obejmuje namnożenie wrotków, etap drugi obejmuje analizę skuteczności wrotków w stosunku do konkretnych osadów, gdzie osad czynny z testowanej oczyszczalni miesza się z inoculum wrotków w laboratoryjnym układzie eksperymentalnym z kilkoma powtórzeniami, przy czym osad bez dodatku wrotków traktuje się jako kontrolę. Analiza zmian liczebności wrotków w czasie i porównanie zagęszczenia bakterii nitkowatych w eksperymencie i kontroli umożliwia stwierdzenie skuteczności metody dla konkretnego osadu. Następnie w etapie trzecim wprowadza się inoculum do komór o ograniczonej pojemności zanurzonych w reaktorze napowietrzania lub bezpośrednio w reaktorze. Pożywienie dla wrotków stanowią bakterie Microthrix parvicella, N. limicola i Typ 021/N.

Dotychczasowe, prowadzone na masową skalę hodowle wrotków dotyczą wyłącznie morskich gatunków planktonowych: Brachionus plicatilis i Brachionus caliciforis. Prace nad sposobami hodowli tych gatunków trwają od ponad 30 lat. Optymalne zagęszczenia w hodowli wrotków Brachionus to ok. 500 os/ml. Ponadto są to organizmy wymagające stosunkowo wysokiego poziomu tlenu rozpuszczonego co znacząco podwyższa koszty hodowli. Wrotki te charakteryzują się również niską odpornością na podwyższone stężenie jonów amonowych w medium.

Przeprowadzone doświadczenia wskazują, że wrotki Lecane inermis jako organizmy związane głównie ze środowiskiem dennym są znacznie bardziej odporne na niski poziom tlenu rozpuszczonego i podwyższone stężenie jonów amonowych. W hodowlach uzyskiwano też znacznie wyższe zagęszczenie osobników nawet do 26.000 os/ml. W porównaniu z hodowlą wrotków z rodzaju Brachionus hodowla Lecane wymaga znacznie mniej przestrzeni i może być utrzymywana bez napowietrzania, co znacząco obniża jej koszty. W hodowli Brachionus jako pokarm stosowane są jednokomórkowe glony lub pokarm syntetyczny o zastrzeżonym składzie. W przypadku wrotków Lecane inermis pokarm stanowi opracowana mieszanka dostępnych na rynku półproduktów bogatych w minerały i witaminy zawierająca wszystkie składniki niezbędne do szybkiego rozwoju.

Przedmiotem wynalazku jest sposób masowej hodowli wrotków z rodzaju Lecane, zwłaszcza wykorzystywanych w ograniczaniu puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków, stosowany poza komorami osadu czynnego, charakteryzuje się tym, że hodowlę prowadzi się na szalkach, w medium płynnym i przy dokarmianiu sztuczną pożywką, przy czym jako medium stosowana jest woda mineralna, natomiast jako pożywka stosowana jest mieszanka składająca się z żółtka jaj kurzych i kakao.

Korzystnie szalki zestawione są w pionowych modułach, szczególnie korzystnie po 10 szalek, przy czym każdy moduł zawiera płaskodenną podstawę oraz pokrywę.

Korzystnie szalki mają żebrowane dno z otworami zabezpieczonymi odcinkami pionowych rurek osadzonymi szczelnie w ten sposób, by zabezpieczyć przed mieszaniem się medium pomiędzy szalkami, jednocześnie umożliwiających wymianę powietrza.

W korzystnej realizacji jako medium stosowana jest woda mineralna marki Żywiec Zdrój, natomiast odżywką jest mieszanka suszonego, sproszkowanego żółtka jaj kurzych i kakao.

PL 227 366 B1

P r z y k ł a d w y k o n a n i a

Przedmiot wynalazku pokazany jest na rysunku, ilustrującym urządzenie do realizacji wynalazku, na którym fig. 1 przedstawia pojedynczy, 10-cio szalkowy moduł, fig. 2 - płaskodenną podstawę modułu, fig. 3 - pokrywę modułu, fig. 4 - pojedynczą szalkę modułu, fig. 5 - pojedynczą szalkę modułu w widoku z góry, przy czym fig. 1, 2 i 4 pokazane są w rzutach aksonometrycznych.

Pojedynczy moduł do hodowli wrotków złożony jest z dziesięciu szalek 1 o żebrowanych dnach 2, płaskodennej podstawy 3 oraz pokrywy 4. W dnie każdej szalki znajdują się otwory 5, w których umieszczane są szczelnie osadzone, pionowe odcinki rurek 6, dzięki czemu umożliwiona jest wymiana gazowa pomiędzy szalkami modułu, a jednocześnie medium nie podlega mieszaniu. Przezroczyste dno umożliwia łatwą kontrolę hodowli z dowolnej szalki pod mikroskopem stereoskopowym bez konieczności pobierania podprób. Kompletny bioreaktor składa się z 40 modułów zestawionych w 10 poziomach z szalkami 1 i zajmuje objętość, (rozumianą jako gabaryt) około 0,7 m³. Łączna wydajność bioreaktora o tej konfiguracji wynosi do 2 mld osobników w czasie 2-3 dni. Osiągnięcie porównywalnego zagęszczenia wrotków Brachionus w znanych do tej pory układach hodowlanych wymaga objętości co najmniej 4 m³.

Prowadzona w ten sposób hodowla wymaga okresowej kontroli wraz z wymianą medium i dokarmianiem. Dotychczasowe doświadczenia wskazały, że w sprzyjających warunkach, w temperaturze około 20°C tempo wzrostu wrotków może osiągać r=0,45, co umożliwia podwojenie liczebności wrotków nawet co dwa dni.

Claims (3)

1. Sposób masowej hodowli wrotków z rodzaju Lecane, zwłaszcza wykorzystywanych w ograniczaniu puchnięcia osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków, stosowany poza komorami osadu czynnego, znamienny tym, że hodowlę prowadzi się na szalkach (1), w medium płynnym i przy dokarmianiu sztuczną pożywką, przy czym jako medium stosowana jest woda mineralna, natomiast jako pożywka stosowana jest mieszanka składająca się z żółtka jaj kurzych i kakao.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szalki (1) zestawione są w pionowych modułach, korzystnie po 10 szalek, przy czym każdy moduł zawiera płaskodenną podstawę (3) oraz pokrywę (4).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szalki (1) mają żebrowane dno (2) z otworami (5) zabezpieczonymi szczelnie osadzonymi odcinkami pionowych rurek (6) w ten sposób by zabezpieczyć przed mieszaniem się medium pomiędzy szalkami (1), natomiast umożliwiających wymianę powietrza.