PL206565B1 - Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej - Google Patents

Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej

Info

Publication number
PL206565B1
PL206565B1 PL372637A PL37263705A PL206565B1 PL 206565 B1 PL206565 B1 PL 206565B1 PL 372637 A PL372637 A PL 372637A PL 37263705 A PL37263705 A PL 37263705A PL 206565 B1 PL206565 B1 PL 206565B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydrocarbons
medium
amount
biopreparation
crude oil
Prior art date
Application number
PL372637A
Other languages
English (en)
Other versions
PL372637A1 (pl
Inventor
Ewa Kwapisz
Andrzej Jakubowski
Wioletta Wojdowska
Stanisław Bielecki
Małgorzata Piotrowicz-Wasiak
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL372637A priority Critical patent/PL206565B1/pl
Publication of PL372637A1 publication Critical patent/PL372637A1/pl
Publication of PL206565B1 publication Critical patent/PL206565B1/pl

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206565 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 372637 (51) Int.Cl.
B09C 1/10 (2006.01) C12N 1/20 (2006.01) C02F 3/34 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 07.02.2005
Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej
(73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 21.08.2006 BUP 17/06 (72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: EWA KWAPISZ, Łódź, PL ANDRZEJ JAKUBOWSKI, Zduńska Wola, PL WIOLETTA WOJDOWSKA, Warszawa, PL STANISŁAW BIELECKI, Łódź, PL MAŁGORZATA PIOTROWICZ-WASIAK, Łódź, PL
31.08.2010 WUP 08/10 (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Wojciech Zbigniew Bałczewski
PL 206 565 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej, zawierających alkany C14-C23 i węglowodory poliaromatyczne, tj. węglowodorów o temperaturze wrzenia powyżej 350°C. Znane są sposoby otrzymywania biopreparatów do degradacji związków ropopochodnych, polegające na wyselekcjonowaniu ze środowisk skażonych tymi związkami szczepów bakterii o zdolności do degradacji węglowodorów, a następnie na namnożeniu tych szczepów w warunkach hodowli tlenowej w sterylnej pożywce zawierającej niewielkie ilości łatwo przyswajalnego źródła węgla, źródło azotu, fosforany, substancje wzrostowe oraz odpowiedni dodatek związków ropopochodnych. W sposobach tych wykorzystuje się szczepy bakterii z rodzaju Achromobacter, Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Flavobacterium, Nocardia, Pseudomonas, Corynebacterium. Sposoby te są znane z czasopism: FEMS Microbiology Ecology 2000, 32, 69-75, Chemosphere 2000, 41, 1115-1123 i 2000, 41, 1463-1468, Applied Environmental Microbiology 2000, 66, 10,4205-4211, International Biodeterioration and Biodegradation 2000, 45, 57-88, Biotechnology Letters 1998, 18, 5, 577-582, Marine Pollution Bulletin 1995, 31, 4-12, 178-182.
Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej, zawierających alkany C14-C23 i węglowodory poliaromatyczne, według wynalazku polega na tym, że ze środowiska skażonego węglowodorami ropy naftowej wyizolowuje się, korzystnie metodą racjonalnego skriningu, szczepy trzech gatunków bakterii: Gordonia alkanivorans S7, Pseudomonas fluorescens SI-3 i Bacillus subtilis P-31.2, które namnaża się w formie mieszaniny w hodowli wstrząsanej w warunkach tlenowych, przy pH 6,5, w temperaturze 30°C, w czasie 72 godzin, w sterylnej pożywce zawierającej przyswajalne źródło węgla, azotu i fosforu, substancje wzrostowe oraz dodatek węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej zawierających alkany C14-C23 i węglowodory poliaromatyczne, w ilości do 0,2% objętościowych. Otrzymany biopreparat ewentualnie stabilizuje się siarczkiem sodu lub ewentualnie odwirowuje i suszy w strumieniu sterylnego powietrza o temperaturze 45°C. Szczepy bakterii używa się w ilości 2-5 ml zawiesiny, zawierającej 109 komórek/ml, na 1 l pożywki. Jako przyswajalne źródło węgla stosuje się glukozę lub sacharozę w ilości 0,5-2,0 g/l pożywki, jako przyswajalne źródło azotu stosuje się azotan lub siarczan amonu w ilości przeliczonej na azot 0,6-1,5 g/l pożywki, zaś jako przyswajalne źródło fosforu stosuje się wodorofosforan sodu w ilości przeliczonej na fosfor do 1 g/l pożywki. Korzystnym jest również dodatek ekstraktu drożdżowego w iloś ci 0,5-2,1 g/l poż ywki. Nadto poż ywka ewentualnie zawiera makroelementy w postaci jonów potasu i magnezu oraz mikroelementy w postaci jonów manganu, żelaza i wapnia.
Biopreparat otrzymany sposobem według wynalazku wykazuje wysoką skuteczność rozkładu całego spektrum węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej bez gromadzenia substancji pośrednich o właściwościach toksycznych czy mutagennych. Używane w nim szczepy bakterii namnażają się stosunkowo szybko, wykazują niewysokie wymagania pokarmowe jak chodzi o źródło azotu i fosforu, rozwijają się w szerokim zakresie natlenienia. Szczep Gordonia alkinivorans S7 wykazuje zdolność do degradacji stosunkowo szerokiej gamy węglowodorów od alifatycznych po aromatyczne, szczep Pseudomonas fluorescens SI-3 degraduje węglowodory lżejsze, zaś szczep Bacillus subtilis P-31.2 jest aktywny w stosunku do węglowodorów zawierających powyżej dwudziestu atomów węgla.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d I
Pożywkę płynną, zawierającą w 1 l: 2 g glukozy, 2 g ekstraktu drożdżowego, 1,5 g wodorofosforanu sodu, 2,5 g azotanu amonu, 0,2% objętościowych frakcji P-30 ropy naftowej, umieszczono w kolbach pł askodennych o pojemnoś ci 500 ml, wypeł nionych 50 ml poż ywki i po doprowadzeniu pH pożywki do wartości 6,5, sterylizowano ją w temperaturze 121°C w czasie 20 minut. Pożywki szczepiono kulturami bakterii Gordonia alkanivorans S7, Pseudomonas fluorescens SI-3 i Bacillus subtilis P-31.2 wyizolowanymi ze środowiska skażonego węglowodorami ropy naftowej metodą racjonalnego skriningu, użytymi w ilości po 0,5 ml każdej z kultur zawierających 109 komórek w 1 ml. Hodowlę mieszaniny kultur prowadzono na wytrząsarce mimośrodowej o szybkości obrotów 200 rpm i amplitudzie 4,5 cm, w warunkach tlenowych, w temperaturze 30°C w czasie 72 godzin.
Otrzymany w ten sposób biopreparat płynny użyto do biodegradacji węglowodorów frakcji P-30 ropy naftowej. W tym celu pożywkę o składzie jak wyżej, ale zawierającą 3% objętościowych węglowodorów frakcji P-30 ropy naftowej, umieszczono w kolbach płaskodennych o pojemności 500 ml, po 40 ml pożywki w każdej i po wysterylizowaniu w warunkach jak wyżej zaszczepiono otrzymanym biopreparatem użytym w ilości 2% objętościowych, po czym prowadzono hodowlę na wytrząsarce
PL 206 565 B1 mimośrodowej o szybkości obrotów 200 rpm i amplitudzie 4,5 cm w czasie 20 dni. Wyniki biodegradacji były następujące:
- namnoż enie biomasy - 1,1 g/l,
- stopień zużycia węglowodorów ogółem, oznaczony metodą wagową, - 71%,
- ubytek wę glowodorów aromatycznych - 44%,
- aktywność emulgacyjna - 0,760.
Otrzymany biopreparat użyto także do biodegradacji węglowodorów frakcji P-30 ropy naftowej obciążających grunt o zawartości piasku 15% wagowych i stężeniu substancji organicznych 5,2% wagowych, przy czym zawartość węglowodorów frakcji P-30 w tym gruncie była równa 4% wagowych. W tym celu do próbek gruntu wprowadzono otrzymany biopreparat w ilości 5% objętościowych oraz azotan amonu i wodorofosforan sodu po 1 g/kg sm gruntu. Biodegradację prowadzono 21 dni utrzymując wilgotność podłoża na poziomie 30%. W 7 i 14 dniu procesu próbki zasilono dodatkowymi porcjami biopreparatu po 3% objętościowych. Oznaczenia zawartości węglowodorów po 21 dniach biodegradacji przeprowadzono metodą chromatografii gazowej, po uprzedniej ich ekstrakcji z matrycy gleby eterem naftowym. Stężenie węglowodorów aromatycznych oznaczono w drodze pomiaru absorbancji przy długości fali 254 nm. Wyniki biodegradacji były następujące:
- stopień degradacji węglowodorów ogół em - 64%
- stopień degradacji węglowodorów aromatycznych - 52%.
P r z y k ł a d II
Biopreparat płynny przygotowano jak w przykładzie I. Następnie poddano go wirowaniu w temperaturze 4°C w czasie 20 minut przy szybkości obrotów 18000/minutę, po czym odwirowaną biomasę rozproszono w wodzie redestylowanej i powtórnie wirowano. Oddzielony biopreparat suszono w strumieniu sterylnego powietrza o temperaturze 45°C do osiągnięcia wilgotności poniżej 5%.
Otrzymany biopreparat, po uprzedniej jego rehydratacji tj. rozproszeniu 1 g sm komórek w 20 ml sterylnej wody destylowanej, użyto do biodegradacji węglowodorów frakcji P-30 ropy naftowej, zawartych w pożywce płynnej o składzie jak w przykładzie I, w ilości 6% objętościowych. Biopreparat dodano w ilości 5% objętościowych. Biodegradację prowadzono w warunkach analogicznych jak w przykładzie I. Wyniki biodegradacji prowadzonej 18 dni były następujące:
- namnoż enie biomasy - 1,0 g/l,
- stopień zużycia węglowodorów ogółem, oznaczony metodą wagową, - 68%,
- stopień degradacji wę glowodorów aromatycznych - 51%,
- aktywność emulgacyjna - 0,510.
Otrzymany biopreparat w stanie stałym zastosowano również do biodegradacji węglowodorów frakcji P-30 ropy naftowej obciążających grunt o zawartości piasku 18% wagowych i stężeniu substancji organicznych 5,1% wagowych, przy czym zawartość frakcji P-30 w tym gruncie była równa 4% wagowych. Biopreparat dodano do gruntu w postaci zawiesiny w wodzie destylowanej, zawierającej 1 g biopreparatu w 20 ml wody, stosując 50 ml zawiesiny na 1 kg sm skażonego gruntu oraz azotan amonu i wodorofosforan sodu w ilości po 1 g/kg sm gruntu. Proces biodegradacji prowadzono w czasie 21 dni utrzymując wilgotność podłoża na poziomie 30%. W 7 i 14 dniu procesu biodegradacji do gruntu dodano dodatkową porcję zawiesiny biopreparatu w ilości 20 ml/kg sm gruntu. Oznaczenie zawartości węglowodorów w gruncie po procesie biodegradacji przeprowadzono metodą chromatografii gazowej, po uprzedniej ich ekstrakcji z matrycy gleby eterem naftowym. Stężenie węglowodorów aromatycznych oznaczono w drodze pomiaru absorbancji przy długości fali 254 nm. Wyniki biodegradacji były następujące:
- stopień degradacji węglowodorów ogółem - 61%
- stopień degradacji wę glowodorów aromatycznych - 48%.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej, zawierających alkany C14-C23 i węglowodory poliaromatyczne, polegający na wyselekcjonowaniu bakterii ze środowisk skażonych węglowodorami ropy naftowej, a następnie na namnożeniu tych bakterii w warunkach tlenowych, w sterylnej pożywce zawierającej łatwo przyswajalne źródło węgla, azotu, fosforu, substancje wzrostowe oraz niewielki dodatek węglowodorów ropy naftowej, znamienny tym, że wyselekcjonowuje się szczepy trzech gatunków bakterii: Gordonia alkanivorans S7,
    PL 206 565 B1
    Pseudomonas fluorescens SI-3 i Bacillus subtilis P-31.2, które namnaża się w formie mieszaniny stosując jako inokulum 2-5 ml zawiesiny kultur tych szczepów, zawierającej 109 komórek/ml, na 1 l pożywki zawierającej dodatek węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej zawierających alkany C14-C23 i węglowodory poliaromatyczne, w ilości do 0,2% objętościowych, przy czym namnażanie prowadzi się na wytrząsarce mimośrodowej, przy pH 6,5, w temperaturze 30°C, w czasie 72 godzin, zaś otrzymany biopreparat ewentualnie stabilizuje się siarczkiem sodu lub ewentualnie odwirowuje i suszy w strumieniu sterylnego powietrza o temperaturze 45°C.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szczepy bakterii wyizolowuje się ze środowisk skażonych węglowodorami ropy naftowej korzystnie metodą racjonalnego skriningu.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako przyswajalne źródło węgla stosuje się glukozę lub sacharozę w ilości 0,5-2,0 g/l pożywki.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako przyswajalne źródło azotu stosuje się azotan lub siarczan amonu w ilości przeliczonej na azot 0,6-1,5 g/l pożywki.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako przyswajalne źródło fosforu stosuje się wodorofosforan sodu w ilości przeliczonej na fosfor do 1 g/l pożywki.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pożywka korzystnie zawiera dodatek ekstraktu drożdżowego w ilości 0,5-2,1 g/l pożywki.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pożywka ewentualnie zawiera makroelementy w postaci jonów potasu i magnezu oraz mikroelementy w postaci jonów manganu, ż elaza i wapnia.
    Departament Wydawnictw UP RP
PL372637A 2005-02-07 2005-02-07 Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej PL206565B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL372637A PL206565B1 (pl) 2005-02-07 2005-02-07 Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL372637A PL206565B1 (pl) 2005-02-07 2005-02-07 Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL372637A1 PL372637A1 (pl) 2006-08-21
PL206565B1 true PL206565B1 (pl) 2010-08-31

Family

ID=39592212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL372637A PL206565B1 (pl) 2005-02-07 2005-02-07 Sposób otrzymywania biopreparatu do degradacji węglowodorów cięższych frakcji ropy naftowej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL206565B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL372637A1 (pl) 2006-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Michaud et al. The biodegradation efficiency on diesel oil by two psychrotrophic Antarctic marine bacteria during a two-month-long experiment
Chaerun et al. Bioremediation of coastal areas 5 years after the Nakhodka oil spill in the Sea of Japan: isolation and characterization of hydrocarbon-degrading bacteria
Bergauer et al. Biodegradation of phenol and phenol-related compounds by psychrophilic and cold-tolerant alpine yeasts
Darvishi et al. Biosurfactant production under extreme environmental conditions by an efficient microbial consortium, ERCPPI-2
Gargouri et al. Application of a continuously stirred tank bioreactor (CSTR) for bioremediation of hydrocarbon-rich industrial wastewater effluents
Nwaogu et al. Degradation of diesel oil in a polluted soil using Bacillus subtilis
Robertson et al. Petroleum hydrocarbon contamination in boreal forest soils: a mycorrhizal ecosystems perspective
Cunha et al. Serratia sp. SVGG16: a promising biosurfactant producer isolated from tropical soil during growth with ethanol-blended gasoline
Di Gregorio et al. Selenite precipitation by a rhizospheric strain of Stenotrophomonas sp. isolated from the root system of Astragalus bisulcatus: a biotechnological perspective
Vinothini et al. Biodegradation of petroleum and crude oil by Pseudomonas putida and Bacillus cereus
Prakash et al. Biodegradation potential of petroleum hydrocarbons by bacteria and mixed bacterial consortium isolated from contaminated sites
El-Sheshtawy et al. Production of biosurfactant by Bacillus megaterium and its correlation with lipid peroxidation of Lactuca sativa
Filipowicz et al. Isolation and characterization of phenol-degrading psychrotolerant yeasts
CN102994431A (zh) 一种用于修复石油污染的盐碱土壤的微生物菌剂及制备
Phulpoto et al. Evaluation of di-rhamnolipid biosurfactants production by a novel Pseudomonas sp. S1WB: optimization, characterization and effect on petroleum-hydrocarbon degradation
Alsayegh et al. Study of bacterial interactions in reconstituted hydrocarbon-degrading bacterial consortia from a local collection, for the bioremediation of weathered oily-soils
Al-Kaabi et al. Interaction between indigenous hydrocarbon-degrading bacteria in reconstituted mixtures for remediation of weathered oil in soil
Ahmed et al. Biodegradation of crude oil in contaminated water by local isolates of Enterobacter cloacae
Li et al. Rhamnolipids amendment improves soil properties and enhances microecological functions in the saline-alkali soil
Devianto et al. Biosurfactants production using glucose and molasses as carbon sources by Azotobacter vinelandii and soil washing application in hydrocarbon-contaminated soil
WO2020009097A1 (ja) 石油関連物質により汚染された環境の除染方法および使用する資材
Bar-Or et al. The role of cell-bound flocculants in coflocculation of benthic cyanobacteria with clay particles
Shafiee et al. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by aerobic mixed bacterial culture isolated from hydrocarbon polluted soils
Hou et al. Rhizosphere phytoremediation with Cyperus rotundus for diesel-contaminated wetlands
Semboung Lang et al. The effect of nutrients on the degradation of hydrocarbons in mangrove ecosystems by microorganisms

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20120207