Биопрепарат, преимущественно для очистки нефтеналивных ёмкостей, оборудования и водопочвенных экосистем от нефтезагрязнений

Номер патента: 1458

Опубликовано: 23.04.2001

Авторы: Авчиева Пенкер Бабаевна, Кузнецов Пётр Александрович

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Биопрепарат преимущественно для очистки нефтеналивных емкостей, оборудования и водопочвенных экосистем от нефтезагрязнений, включающий активный биокомпонент и минеральную добавку, отличающийся тем, что в качестве биокомпонента он содержит консорциум штаммов дрожжей Candida maltosa ь ВКПМ У-2256 и Candida maltosa ь ВКПМ У-2257, причём количество живых клеток консорциума в биопрепарате составляет 1Ч106-1Ч108 на 1 г преперата.

2. Биопрепарат по п.1, отличающийся тем, что соотношение указанных штаммов составляет 1:1.

Текст

Смотреть все

1 Область техники Изобретение относится к областям биотехнологий, в частности микробиологии и экологии, и касается создания нового биопрепарата на основе консорциума штаммов дрожжей Candida maltosaВКПМ У-2256 и Candida maltosaВКПМ У-2257 для очистки почвы, воды,оборудования и других объектов от широкого диапазона нефтепродуктов и непосредственно нефти, а также использования получаемого биопрепарата для эффективной очистки указанных объектов от нефтезагрязнений. Предшествующий уровень техники Постоянно возрастающие объемы добычи,транспортировки, переработки и использования нефти приводят к повсеместному загрязнению акватории и почв нефтью и нефтепродуктами. Несмотря на применяемые меры предосторожности на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, линиях трубопроводов, нефтяных танкерах периодически случаются аварии, результатом которых являются чрезвычайно опасные для окружающей среды проливы нефти и выбросы нефтепродуктов. Известно, что в природе существует эффективная система переработки нефтяных загрязнений с помощью утилизирующих углеводороды микроорганизмов. Однако природная микрофлора уже не в состоянии полностью переработать десятки миллионов тонн нефти, ежегодно попадающих в окружающую среду. В результате человечество оказалось перед реальной угрозой экологической катастрофы (см. L.R. BrownChemical Engineering Progress, 1987, vol.83,10, p. 35-40 "Oil-degrading microorganisms"). Такие традиционные методы очистки, как механические, химические и физические не обеспечивают требуемого уровня очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений. Кроме того,во многих случаях применение этих методов наносит более значительный урон окружающей среде, чем сами нефтяные проливы. В этой связи в последнее время все чаще применяются биологические методы очистки от нефтезагрязнений, в том числе с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов. Анализ развития биотехнологий, относящихся к очистке от нефтезагрязнений водопочвенных экосистем и оборудования, позволяет сделать вывод об экологичности процессов, основанных на биодеструкции нефтепродуктов под воздействием микроорганизмов. В соответствии с известными биотехнологиями воздействие на загрязненную среду может осуществляться с помощью биопрепаратов, включающих микроорганизмы как в виде монокультуры, так и содержащих консорциумы микроорганизмов - совокупность или ассоциацию двух и более организмов. Однако необходимо отметить, что с точки зрения достижения более полного использования функциональных биотехнологических возможностей микроорганизмов - биодест 001458 2 рукторов нефти, применение чистых монокультур микроорганизмов и биопрепаратов на их основе менее предпочтительно, чем применение смесей или ассоциаций микроорганизмов, которые в силу их специфики обладают способностью утилизировать более широкий диапазон неоднородных по составу субстратов (промышленных сточных вод, почвенных загрязнений и т.п.) и обеспечивают деградацию органических соединений за счет комбинированного воздействия несколькими видами микроорганизмов. Тем самым достигается более высокая экологичность биотехнологического обеззараживания и очистки объектов, причем биотехнологическое обеззараживание и очистка объектов ведется, как правило, за меньшее время. Известные биопрепараты для очистки от нефтезагрязнений, как правило, характеризуются либо относительно низкой эффективностью в силу избирательной способности использованных в биопрепарате монокультур, либо сложностью производства биопрепарата, что связано с процессом адаптации микроорганизмов к совместному существованию при использовании в биопрепарате консорциумов микроорганизмов. Так, известен штамм микроорганизмовRhodococcus sp. HX7, обладающий нефтеокисляющими свойствами, используемый при очистке воды и почвы от нефтезагрязнений. При обработке загрязнений этими бактериями обычно вносится доза 1 г клеточной биомассы на 1 м 2 обрабатываемой поверхности или суспензия биопрепарата на основе указанных бактерий, содержащая 1107-1108 клеток в 1 мл(1107-1108 кл/мл), при этом расход суспензии составляет 1 л на 1 м 2 (1 л/м 2) загрязненной площади. Однако отмеченный процесс очистки объектов от нефтезагрязнений является недостаточно эффективным, поскольку используется монокультура бактерий, что ограничивает круг очищаемых углеводородов. Кроме того, способ выращивания данной культуры является продолжительным и составляет несколько суток(см. патент RU2039714, кл. С 02F 3/34,1995). Известен природный штамм Pseudomonasputida-36 и его использование для очистки почвы от нефтяных загрязнений (см. патент US4822490, кл. С 02F 3/34, 1989). В известном способе очистки бактериальную культуру вносят в нефтяное загрязнение в виде биопрепарата,включающего указанный штамм совместно с минеральным удобрением, содержащим азот в нитратной форме. Количество вносимой культуры составляет не менее 1104 кл/мг. При этом расход водной смеси 0,5-1,0 л на 1 м 2. Однако очистка, достигаемая при использовании указанного штамма бактерий, также недостаточно высока. Кроме того, его использование имеет ограниченное применение. Это свя 3 зано с тем, что штамм, выращенный на стандартном углеводном субстрате, с трудом приспосабливается к новым условиям, что приводит к необходимости использовать новые субстраты из почвы. Также указанный штамм Pseudomonas putida-36 обладает гемолитической и желатиназной активностью, что препятствует развитию процесса самоочищения с помощью микроорганизмов. Кроме того, применение нитратных форм азота при внесении бактериальной культуры в почву приводит к дополнительному загрязнению среды токсичными нитрат-ионами. Известен консорциум микроорганизмовBKM AC-1502D, Pseudomonas stutzeri BKM Bl972D, Candida sp. BKM-Y-2778D и получаемый с его содержанием биопрепарат для очистки воды и почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Однако известные консорциум и биопрепарат обладают недостаточной эффективностью в очистке от нефтезагрязнений и, кроме того,характеризуются сложным процессом получения в связи с большим количеством входящих в состав консорциума различных микроорганизмов. Использование биопрепарата с указанным консорциумом для очистки от нефтезагрязнений в промышленных условиях затруднено, так как пять входящих в консорциум штаммов микроорганизмов сильно различаются по своим физиологическим особенностям и имеют различные характеристики роста. Известен также биопрепарат, полученный на основе указанного консорциума, включающий подготовку раствора жидкой питательной среды, содержащей источники азота, фосфора,микроэлементы и жидкие парафины в качестве источника углерода, а также культивирование,например, в ферментере засевной среды, в качестве которой использован вышеуказанный консорциум микроорганизмов, при температуре 28 С и поддержании рН среды 6,5-7,0. Причем процесс культивирования ведется в аэробных условиях, например при барбатировании среды воздушным потоком. Далее культивируемая биомасса концентрируется методом сепарации и обезвоживается с помощью лиофильной или термовакуумной сушки до влажности 10%. Полученный таким образом биопрепарат содержит 41011-41012 живых клеток в 1 г и включает как липофильные, так и галофильные микроорганизмы. Этот биопрепарат обладает способностью окислять нефтепродукты как в зоне контакта с водой, так и непосредственно в нефтяной пленке и способен удалять нефтезагрязнения не только в пресной, но и засоленной экосистеме. Применение получаемого вышеописанным методом биопрепарата заключается в использовании приготовленной на его основе водной суспензии для орошения ею водопочвенной 4 среды или поверхностей оборудования, загрязненных нефтью и/или нефтепродуктами. При этом вначале готовится базовая суспензия биопрепарата, которая представляет собой концентрированный водный раствор биопрепарата с азотно-фосфатной добавкой. Для приготовления этой суспензии используется вода с температурой от +15 до +30 С. Полученный таким образом состав выдерживают в течение 12 ч при перемешивании и аэрации, после чего базовая суспензия готова. Для приготовления рабочей суспензии в базовую дополнительно вводится азотно-фосфатная добавка и ведется разбавление ее водой до необходимой концентрации в зависимости от вида очищаемого объекта и степени его загрязнения нефтью и/или нефтепродуктами (см. заявку PCT/RU 94/00103, кл. С 02F 3/34, 1995). Раскрытие изобретений В связи с вышеизложенным задачей изобретения явилось создание новых консорциума микроорганизмов и биопрепарата на его основе,которые обладали бы улучшенными свойствами: наряду с активной работой по биодеградации нефти, в частности непосредственно в нефтяной пленке, и нефтепродуктов обладали бы более коротким циклом развития составляющих микроорганизмов и обеспечивали бы биоразложение широкого диапазона составляющих нефтепродукты углеводородов в условиях повышенных температур и большом диапазоне засоленности очищаемой среды. Предлагаемый биопрепарат является биодеструктором нефтяных загрязнений. Он включает в себя новый консорциум, в состав которого входят штаммы дрожжей Candida maltosa ВКПМ У-2256 и ВКПМ У-2257. Штаммы Candida maltosa ВКПМ У-2256 и ВКПМ У-2257 селектированы из аналогов, выделенных из пропитанной нефтью почвы. Они обладают следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками. Штамм Candida maltosa ВКПМ У-2256 Культурально-морфологические признаки. На сусло-агаре: клетки овальные и коротко овальные. Размеры клеток: 3,0-7,52,5-6,3 мк,хорошо почкуются. В двухсуточной культуре на солодовом сусле образует островки легкой матовой пленки, белый плотный осадок. Солодовый агар: колонии крупные, диаметр до 0,7 см,белого цвета, блестящие с желтоватым оттенком в средней части колонии. Поверхность колонии гладкая с намечающимся рисунком, край колонии бахромчатый или ровный. Физиолого-биохимические признаки. Хорошо сбраживает глюкозу, сахарозу,мальтозу, галактозу, ксилозу; несколько хуже арабинозу; не ассимилирует лактозу. Хорошо ассимилирует аммонийную форму азота, азотнокислый калий не ассимилирует. Растет при(из трех-четырех клеток). Размеры клеток: 3,07,85,2-3,0 мк. Аскоспоры не образует. Среда сусло-агар: колонии круглые, гладкие, кремовые с гладкой поверхностью и ровным краем. Центр колонии возвышен и слегка наплывает на край. В солодовом сусле, образует пленку, кольца не образует. Осадок - плотный, светлый. Физиолого-биохимические признаки. Аэробные свойства. Хорошо сбраживает глюкозу, сахарозу, галактозу, трегалозу; медленно - мальтозу; не сбраживает - лактозу и раффинозу. Ассимилирует глюкозу, сахарозу,мальтозу, галактозу, ксилозу, трегалозу, глицерин, адонит, сорбит, маннит. Не ассимилирует лактозу, раффинозу, рибозу, эритрит, инозит,растворимый крахмал. Хорошо усваивает аммонийную форму азота. Не усваивает азотнокислый калий. Растет при +5 - +41 С и рН 3,0-9,0. Оптимум роста при +30 - +41 С и рН 3,5-5,5. Штаммы хранят при +18 - +20 С на сусло-агаре. Для получения нового биопрепарата,включающего консорциум штаммов дрожжейCandida maltosa ВКПМ У-2256 и Candida maltosa ВКПМ У-2257, указанные штаммы культивируют непрерывным способом (при соотношении, например, 1:1) в условиях аэрации на природных или искусственных смесях углеводородов, например, нефтяных дистиллятах, при соотношении между изопарафинами и нпарафинами от 0,2:1 до 2:1 в водноминеральной питательной среде, содержащей источники азота, фосфора, калия и магния при+30 - +41 С и рН 3,0-4,0, коэффициенте разбавления среды Д=0,2 ч-1. Время выращивания 5 ч. Для удобства хранения и транспортирования полученную суспензию дрожжей собирают и сгущают путем декантации водной фазы, затем отделяют биомассу сепарацией и сушат до влажности не более 12%. Как видно из вышеприведенного, процесс получения нового биопрепарата является достаточно простым. Так, например, для получения нового биопрепарата штаммы дрожжей Candida maltosa ВКПМ У-2256 и Candida maltosa ВКПМ У-2257 смешивают. Количественное соотношение между индивидуальными штаммами может быть различным. Однако учитывая, что параметры роста штаммов Candida maltosa ВКПМ У-2256 иCandida maltosa ВКПМ У-2257 почти одинаковы и выращивание их проводится одновременно в одной емкости, предпочтительное соотношение указанных штаммов в консорциуме и биопрепарате на его основе составляет 1:1. Смесь штаммов культивируют, например, в ферментере, в жидкой питательной среде, которая представляет собой водный раствор, включающий следующие минеральные компоненты в составе, 001458MnSO47H2O азотосодержащую добавку из расчета поддержания азота в пределах 300-800 мг на 1 л получаемой суспензии. Культивирование указанных штаммов осуществляют на растворе приведенных компонентов при температуре +30 - +41 С. Процесс культивирования ведется при перемешивании и аэрации суспензии с поддержанием рН среды в ферментере на уровне 3,0-4,0. Поддержание заданного уровня рН ведется титрованием среды щелочью или кислотой в зависимости от исходного уровня рН. При этом в качестве титрующих щелочи и кислоты предпочтительно использовать, соответственно, NH4 ОН и H2SO4. Процесс культивирования может проводиться как в отъемно-доливном, так и непрерывном режимах, при которых ведется отвод нарощенной биомассы. Отведенная из ферментера биомасса подвергается осушке до влажности не более 12% с обеспечением содержания 11061108 живых клеток в 1 г осушенной биомассы. Процесс осушки ведется предварительно нагретым до +105 - +125 С воздухом. Полученный таким образом биопрепарат представляет собой порошок светло-желтого цвета и обладает:- высокой нефтеокисляющей активностью,- устойчивостью к химическим загрязнениям,- устойчивостью к резким колебаниям рН и температуры среды, способностью активно работать в интервале температур от +5 до +41 С и при рН 3,0-9,0,- адаптированностью к засоленным условиям среды (до 15% NaCl),- отсутствием токсичности и патогенности(подтверждено заключением НИИ Медицины труда РАМН). Возможно получение и применение биопрепарата в жидкой форме. При этом к нарощенной биомассе следует добавлять консервирующие и стабилизирующие компоненты, обеспечивающие длительное хранение биопрепарата перед его использованием. Полученный биопрепарат может работать как на поверхности нефтяной пленки, так и непосредственно в толще нефтяного слоя. Он может применяться для очистки почвы от нефтяных загрязнений, как путем распыления, так и закачки в подпочвенный слой. При проникновении нефти в почву на глубину до 20 мм, расход препарата составляет 0,2-0,3 г/м 2. Как показали испытания, проведенные НИИ Медицины труда РАМН, в течение 10 7 суток, после внесения биопрепарата в загрязненную почву, содержание нефти в ней уменьшилось на 30%, а при применении его для очистки поверхности воды нефтяная пленка на ней исчезла на 90%, что подтверждено лабораторными испытаниями. Пример 1. Для испытания полученного биопрепарата по методике НИИ Медицины труда РАМН использовалась подзолистая почва, освобожденная от посторонних включений. Нагрузка нефтью составляла 40 г/кг. В лотки 0,033 м 2, высотой 10 см вносили по 8 кг почвы, обработанной профильтрованной хозяйственно-фекальной сточной водой из расчета 2 мг/кг. Использовалось 4 лотка:1 - почва без нефти и препарата, 2 - почва с препаратом, но без нефти,3 почва с нефтью, но без препарата,4 - почва с нефтью и препаратом. Загрязнение почвы нефтью осуществлялось за 5 суток до внесения в нее препарата. Препарат вводился в почву в виде суспензии. При этом вначале готовилась базовая суспензия. Для чего в емкость объемом 100 мл вносили 1 г полученного в виде сухого порошка биопрепарата, 250 мг диаммофоса(азотно-фосфатного удобрения) и 50 мл теплой воды с температурой +15-+30 С. Указанные компоненты тщательно перемешивали. После чего доводили объем полученной суспензии до 100 мл, добавляя в нее воду. Полученную суспензию тщательно перемешивали и аэрировали в течение 12 ч. Непосредственно перед обработкой почвы в приготовленную базовую суспензию дополнительно вносили 3 г диаммофоса,после чего разводили ее водой в соотношении 1:100 и перемешивали. Полученным рабочим составом обрабатывали лотки 2 и 4 с почвой. Обработка велась из расчета 10 л рабочего состава на 1 м 2 поверхности (при комнатной температуре). Наблюдение вели в течение 20 дней, после чего определяли содержание нефти в почве весовым методом с экстракцией ее из почвы хлороформом и последующим хроматографическим выделением. Санитарнохимические показатели: азот аммония, нитриты,нитраты, фосфаты, перманганатная окисляемость, растворенный кислород, БПК, водородный показатель - определялись общепринятыми методами (см. Новиков Ю.В. и др. "Методы исследования качества воды в водоемах", М., Медизд., 1990). Результаты исследований по деградации нефти в почве сведены в табл. 1. Как видно из табл. 1, в лотке 3 с почвой, загрязненной нефтью, за счет естественных процессов самоочищения содержание нефтепродуктов,растворимых в хлороформе, снизилось за 10 суток с 38,6 г/кг до 37,2 г/кг, т.е. на 2,9%. В лотке 4, где загрязненная нефтью почва обрабатывалась приготовленным составом, за 10 суток содержание нефти, экстрагируемой в хлороформе, уменьшилось с 40,8 г/кг до 28,2 г/кг, т.е. на 30,8%. Концентрация азота аммонийного во 8 всех четырех лотках снижалась к десятому дню,но максимальная интенсивность процесса зарегистрирована в лотках 2 и 4, т.е. там, куда вводился препарат. В эти же сроки наблюдался процесс нитрафикации. Максимальное увеличение содержания нитратов также имело место в лотках 2 и 4, куда был введен препарат. Что касается процесса фосфорилирования, то наиболее активно он протекал в лотке 4(снижение фосфора относительно фона - 6,7%, в то время как в других лотках указанный показатель колебался в пределах 22-49%). Обработка загрязненной нефтью почвы препаратом положительно отразилась на сапрофитной микрофлоре. Так, общее микробное число (ОМЧ) при+22 и +37 С в почве лотка 4 было выше контрольного уровня (лоток 1), в то время как в лотке, где почва с нефтью не подвергалась воздействию препарата, эти показатели были на порядок ниже, чем в контрольном лотке 1 на всем протяжении эксперимента. Отсутствие токсического действия предлагаемого препарата подтверждается и результатами дегидрогеназного теста (см. табл. 1). Пример 2. При оценке эффективности очистки воды в качестве экспериментальных моделей использовались 10 литровые стеклянные емкости, заполненные речной водой из реки Яуза. Опыты проводились на 4 моделях:1 - речная вода без нефти и препарата,2 - речная вода без нефти с препаратом,3 - речная вода с нефтью без препарата,4 - речная вода с нефтью и препаратом. Водная поверхность в каждой емкости составляла 201 см 2. Нагрузка нефтепродуктов на водоемы создавалась из расчета 5 г/л. Для оценки деградации нефтяной пленки использовались"малые" водоемы емкостью 10 л, в которые вносилось 5 г нефти на 1 л речной воды. Обработка препаратом осуществлялась через двое суток после внесения в модели нефти. При обработке моделей 2 и 4 использовали рабочий состав. Для приготовления рабочего состава базовая суспензия препарата, приготовленная в соответствии с примером 1, была разбавлена в 10 раз. Доза рабочего состава при обработке 1 м 2 поверхности составляла 1 л. Титр микроорганизмов в рабочем составе составлял 1108 кл/г. Наблюдение за качеством воды в экспериментальных моделях выявили высокую эффективность консорциума при очистке от нефти. Так, к десятому дню нефтяная пленка в модели 4(вода с нефтью и препаратом) исчезла на 90% относительно исходной величины, в то время как в модели 3 (вода с нефтью без препарата) нефтяная пленка уменьшилась не более, чем на 10%. Уровень пленочных нефтепродуктов, растворенных в хлороформе, за рассматриваемый период снизился с 4,8 до 1,7 г. Данные проведенных наблюдений и анализов сведены в табл. 2. Концентрация нефтепродуктов в водном слое,растворенном в гексане, в модели 4 снизи 9 лась с 7 до 5 мг/л. В то же время в воде модели 3 (вода с нефтью без препарата) содержание пленочной нефти снизилось с 4,9 до 4,5 г, при этом в водном слое зафиксировано увеличение содержания нефти с 6 до 6,7 мг/л. Процессы нитрафикации и фосфорилирования замедляются только в модели 3, где снижение загрязнения нефтью на протяжении срока эксперимента незначительно. Снижение перманганатной окисляемости (ПО), а также содержания растворенного кислорода (см. табл. 2) свидетельствует о протекании деструктивных процессов нефти под действием внесенного препарата. Низкое содержание кислорода в водоемах моделей 2 и 4 и уровень БПК коррелирует с количеством сапрофитной микрофлоры. Таким образом,данные табл. 2 отражают выраженную деструкцию нефти в присутствии консорциума. 10 Аналогично вышеизложенному примеру 2 проводились эксперименты по очистке водной среды с повышенным солесодержанием. Параметры процесса: температура очищаемой среды+32 С, рН 5,0. Начальная величина содержания углеводородов в среде 50 г/л. Результаты биодеградации углеводородов нефти под воздействием предлагаемого препарата в засоленных средах приведены в табл. 3. Как показали проведенные эксперименты,предлагаемый биопрепарат обеспечивает эффективную биодеградацию нефтезагрязнений в почве и воде. По данным гигиенической экспертизы НИИ Медицины труда РАМН ограничений для опытно-промышленного применения предлагаемого биопрепарата не выявлено. Результаты экспериментальных исследований на почвенных моделях Лоток /почва/ Время внесения/сутки/ 1 2 3 без нефти и без нефти с с нефтью без нефти препарата препарата препаратом препарата Азот аммония, мг/л 5 1 34,7 339 14,4 15 10 12,2 19,65 6,21 Азот нитритов, мг/л 5 1 1,58 1,65 0,69 15 10 0,88 0,98 0,58 Азот нитратов, мг/л 5 1 0,4 0 0 15 10 6,5 209,6 2,76 Фосфор, мг/л 0,92 1,92 5 1 0,75 0,72 1,32 15 10 0,38 21 31 49 Снижение нефтепродуктов, растворимых в хлороформе, г/кг 5 1 38,6 15 10 37,2 2,9 ОМЧ при 28 С, кл/г 5 1 3,8106 1,5104 2,4105 5 6 15 10 3,210 1,610 1,6104 ОМЧ при 37 С, кл/г 5 1 3,4105 2,5106 1,5104 5 6 15 10 4,010 1,410 1,6104 Дегидрогеназная активность Ent. coli, в мин (водная вытяжка) 5 1 48-58 54-60 98-106 15 10 54-66 56-62 100-110 Таблица 2 Результаты экспериментальных исследований на водных моделях Модели Время внесения/сутки/ 1 2 3 4 Дата Контроль: вода с превода с нефтью вода с нефтью и нефти препарата вода без нефти паратом без без препарата препаратом и препарата нефти Растворенный кислород, мг/л 1,4 3,2 2,9 7,6 1 3 15.11.96 0,98 3,4 1,4 7,4 5 8 20.11.96 1,2 3,2 0,98 7,4 10 13 25.11.96 2,3 4,6 1,6 7,2 15 18 30.11.96 4,1 4,8 2,7 7,4 18 21 02.12.96 Пятисуточное биохимическое потребление кислорода ( БПК, мг/л) 25.11.96 13 10 1,8 10,3 2,1 11,1 Перманганатная окисляемость (ПО, мг/л) 15.11.96 3 1 14,2 14,8 20,2 22,1 20.11.96 8 5 н/о н/о н/о н/о 25.11.96 13 10 12,6 14,0 18,6 10,6 30.11.96 18 15 11,2 13,1 12,4 11,0 Азот аммония, мг/л более 8 0,26 Более 8 0,22 1 3 15.11.96 3,8 0,04 3,4 0,02 5 8 20.11.96 1,0 0,08 3,0 0,1 10 13 25.11.96 0,6 0,04 2,0 0,04 15 18 30.11.96 0,4 0,001 0,8 0,001 18 21 02.12.96 Азот нитритов, мг/л 0,06 0,004 0,06 0,004 1 3 15.11.96 0,01 0,06 0,1 0,15 5 8 20.11.96 0,04 0,001 0,004 0,003 10 13 25.11.96 0,1 0,003 0,004 0,004 15 18 30.11.96 менее 0,001 менее 0,001 менее 0,001 менее 0,001 18 21 02.12.96 Азот нитратов, мг/л 30.11.96 18 15 0,4 0,38 0,6 0,4 02.12.96 21 18 0,8 4,0 0,98 6,8 Фосфаты, мг/л 15.11.96 3 1 0,04 0,56 0,028 0,54 25.11.96 13 10 0,01 0,66 0,016 0,2 Величина водородного показателя, рН 7,5 7,3 7,5 7,7 1 3 15.11.96 7,4 7,4 7,7 7,8 10 13 25.11.96 7,7 7,4 7,4 7,8 15 18 30.11.96 Содержание нефтепродуктов в пленке (малые водоемы), г, (хлороформный экстракт) 4,8 3 1 4,9 15.11.96 1,7 13 10 4,5 25.11.96 61 3,2% снижения Содержание нефтепродуктов в водной фазе, мг/л (растворенные в гексане) 15.11.96 3 1 6,2 7,0 25.11.96 13 10 6,7 5,0 Таблица 3 Биодеградация углеводородов предлагаемым биопрепаратом при различной степени засоленности среды Концентрация углеводородов, % Концентрация Продолжительность культивирования в суткахNaCl, г/л 1 2 3 4 5 6 10,0 3,5 1,3 0,5 0,1 20,0 3,5 1,8 0,8 0,5 0,1 0,05 30,0 3,8 1,7 0,9 0,6 0,2 0,1 50,0 3,8 1,6 0,9 0,5 0,3 0,05 100,0 4,0 3,2 2,6 1,5 0,7 0,03 120,0 4,0 3,5 2,3 1,7 0,7 0,3 150,0 4,2 3,1 2,0 1,4 0,8 0,4 Промышленная применимость Настоящее изобретение может быть эффективно использовано в промышленном масштабе для очистки от загрязнений нефтью и нефтепродуктами практически любых, в том числе и засоленных, почвенных и водных экосистем, а также оборудования нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Изложенное подтверждается проведенными экспериментами. Применение полученного биопрепарата для очистки водо-почвенных экосистем и оборудования от нефтезагрязнений ведется следующим образом. Вначале готовится базовая суспензия биопрепарата, для чего к 50 л воды с температурой+15 - +30 С добавляют 1 кг биопрепарата и 0,25 кг диаммофоса (или эквивалентное количество другой азотно-фосфатной добавки) и тщательно перемешивают, после чего доводят объем суспензии до 100 л, добавляя в нее воду. Полученную смесь необходимо аэрировать при перемешивании в течение 12 ч, после чего в нее необходимо ввести дополнительно около 3 кг диаммофоса (или эквивалентное количество другой азотно-фосфатной добавки). В качестве иных азотно-фосфатных добавок возможно использование азотосодержащих солей (таких как: аммофос, натриевая селитра, мочевина, хлористый аммоний, водный раствор аммиака) и фосфоросодержащих солей (таких как: фосфорные соли щелочных металлов или жирных кислот, например пальмитиновой или стеариновой). Наиболее предпочтительным источником азота и фосфора является смесь диаммоний фосфатаNH4)2HPO4) и аммиачной селитры (NH4NO3) в соотношении соответственно (0,5-1,5):(10-20). Полученную таким образом базовую суспензию при обработке ею загрязненной почвы, воды,оборудования разводят водой в соотношениях,соответственно, 1:100, 1:10, 1:10. Полученная в результате тщательного перемешивания рабочая суспензия наносится на очищаемый объект,преимущественно методом дождевания. Для очистки внутренних поверхностей оборудования, загрязненного нефтепродуктами,(например, емкостей) применяется рабочий состав, представляющий собой разбавленную в 10 раз базовую суспензию препарата, приготовленную в соответствии с примером 1. Очищаемую емкость заполняют рабочим составом до уровня или выше уровня загрязнения стенок емкости. Процесс очистки желательно вести совместно с другими общепринятыми мероприятиями по очистке емкостей, например, совместно с механической очисткой. В процессе очистки необходимо производить перемешивание рабочего состава и его аэрирование, что активизирует действие предлагаемого консорциума. При этом очистку указанных поверхностей желательно осуществлять при рН=4,5-7,0 и температурах +25 - +32 С. Пример 3. Проведенные на предприятии "Воронежнефтепродукт" промышленные испытания показали, что использование нового биопрепарата дает устойчивую положительную динамику в снижении степени загрязнения нефтепродуктами очищаемой среды. Испытания проводились на загрязненной нефтепродуктами водной акватории с поверхностью 2000 м 2 и на шламонакопителе с загрязненной площадью 1500 м 2. Приготовление базовой и рабочей суспензий проводилось в соответствии с методиками по примерам 1 и 2. Предварительно проводилось определение степени загрязнения очищаемых объектов. В зависимости от вида очищаемого объекта, площади загрязненной поверхности и исходной степени загрязнения использовалось различное количество рабочей суспензии. Выбор количества рабочей суспензии проводился из расчета 1-3 кг биопрепарата на 1 т чистой нефти. В процессе испытаний проводился отбор проб, результаты анализа которых сведены в табл. 4 и проиллюстрированы приведенными графиками. На фиг. 1 проиллюстрирована динамика очистки шламонакопителя, а на фиг. 2 динамика очистки акватории. Анализ проб проводился хроматографическим методом. Наименование очищаемого объекта Акватория Шламонакопитель Таблица 4 Степень загрязнения в г/л по анализу проб 0,0056 0,004 341,6 183,6 Примечание к табл. 4. Проба для определения исходной степени загрязнения объекта проводилась 02.07.97 г. В этот же день осуществлялась обработка загрязненного объекта биопрепаратом. Последующие отборы проб проводились соответственно 29.08.97 г. и 30.10.97 г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Биопрепарат преимущественно для очистки нефтеналивных емкостей, оборудования и водопочвенных экосистем от нефтезагрязнений,включающий активный биокомпонент и минеральную добавку, отличающийся тем, что в качестве биокомпонента он содержит консорциум штаммов дрожжей Candida maltosaВКПМ У 2256 и Candida maltosaВКПМ У-2257, причм количество живых клеток консорциума в биопрепарате составляет 1106 - 1108 на 1 г преперата. 2. Биопрепарат по п.1, отличающийся тем,что соотношение указанных штаммов составляет 1:1. Фиг. 2. Динамика очистки акватории Фиг. 1. Динамика очистки шламонакопителя

МПК / Метки

МПК: C12N 1/26, C02F 3/34, C12S 9/00, B09C 1/10

Метки: очистки, нефтезагрязнений, экосистем, водопочвенных, нефтеналивных, биопрепарат, оборудования, преимущественно, ёмкостей

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-1458-biopreparat-preimushhestvenno-dlya-ochistki-neftenalivnyh-yomkostejj-oborudovaniya-i-vodopochvennyh-ekosistem-ot-neftezagryaznenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Биопрепарат, преимущественно для очистки нефтеналивных ёмкостей, оборудования и водопочвенных экосистем от нефтезагрязнений</a>

Похожие патенты