RU2104249C1 - Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products - Google Patents
Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104249C1 RU2104249C1 RU96118846A RU96118846A RU2104249C1 RU 2104249 C1 RU2104249 C1 RU 2104249C1 RU 96118846 A RU96118846 A RU 96118846A RU 96118846 A RU96118846 A RU 96118846A RU 2104249 C1 RU2104249 C1 RU 2104249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microorganisms
- oil
- consortium
- rhodococcus
- ecosystems
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экологии и может быть использовано в качестве загрузочного материала для биофильтров при глубокой очистке экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, в том числе и сточных вод. The invention relates to ecology and can be used as loading material for biofilters in deep cleaning of ecosystems contaminated with oil and oil products, including wastewater.
Известен консорциум микроорганизмов Rhodococcus sp. 367-2 BKM AC-1500 D, Rhodococcus maris, 367-5 BKM AC-1501 D, Rhodococcus erythropolis, 367-6 BKM AC-1502 D, Pseudomonas stutzeri, 367-1 BKM-B-1972D, Candida sp, 367-3 BKM Y 2778 D, используемый для очистки почвенных солоноватоводных экосистем от загрязнения нефтепродуктами [1]. A known consortium of microorganisms Rhodococcus sp. 367-2 BKM AC-1500 D, Rhodococcus maris, 367-5 BKM AC-1501 D, Rhodococcus erythropolis, 367-6 BKM AC-1502 D, Pseudomonas stutzeri, 367-1 BKM-B-1972D, Candida sp, 367- 3 BKM Y 2778 D, used for cleaning soil brackish water ecosystems from oil pollution [1].
Указанный консорциум представляет собой порошок, который внедряют в загрязненную нефтепродуктами или чистой нефтью экосистему и осуществляют 100%-ное биоразложение этой системы на двадцатый день. Однако эксплуатация консорциума затруднена, при внедрении его в экосистему происходит потеря части порошка, а при сбрасывании его на загрязненную нефтью акваторию происходит потеря за счет неблагоприятных погодных условий до 50%, температурные условия также влияют на его работоспособность. The specified consortium is a powder that is introduced into an ecosystem contaminated with oil products or pure oil and carries out 100% biodegradation of this system on the twentieth day. However, the operation of the consortium is difficult, when it is introduced into the ecosystem, a part of the powder is lost, and when it is discharged to the oil-contaminated area, loss occurs due to adverse weather conditions up to 50%, temperature conditions also affect its performance.
Известен также материал для биологической очистки сточных вод "Редоксид", представляющий собой пористую керамику с разветвленной пористой структурой общей пористостью 77-91%, состоящий из следующих компонентов, мас.%:
Оксид кремния - 30-65
Оксид железа - 4-8
Оксид алюминия - 14-21
Оксиды щелочных металлов - 2-6
Прочие продукты при прокаливании - Остальное
[2].Also known material for biological wastewater treatment "Redoxide", which is a porous ceramic with a branched porous structure with a total porosity of 77-91%, consisting of the following components, wt.%:
Silica - 30-65
Iron Oxide - 4-8
Alumina - 14-21
Alkali metal oxides - 2-6
Other products on ignition - Other
[2].
Обладая высокоразветвленной открытой пористой структурой, материал "Редоксид" способствует прикреплению биоценоза к поверхности и удержанию его при эксплуатации. Однако пусконаладочный период при этом длится от двух недель до месяца. Having a highly branched open porous structure, the material "Redoxide" promotes the attachment of the biocenosis to the surface and its retention during operation. However, the commissioning period lasts from two weeks to a month.
Наиболее близким по биологической и технической сущности и достигаемым результатам является материал для биологической очистки экосистем, содержащий бактериальную композицию и твердый инертный носитель. В качестве бактериальной композиции в нем используют штамм Rseudomonas putida-36, депонированный под N B-2443, а в качестве твердого инертного носителя-тальк, диатомит, каолин и парафин [3]. The closest in biological and technical nature and the achieved results is a material for biological purification of ecosystems containing a bacterial composition and a solid inert carrier. Rseudomonas putida-36 strain deposited under N B-2443 is used as a bacterial composition in it, and talc, diatomite, kaolin and paraffin are used as a solid inert carrier [3].
Указанный материал создан на основе одной монокультуры Pseudomonas putida-36, в состав которой входят только гидрофильные микроорганизмы, утилизирующие только растворенные в воде соединения, работает этот материал в узком диапазоне pH и способен активно окислять углеводороды только в пресной воде, а окислению подвергаются углеводороды с длиной цепи до C12, а более тяжелые нефтяные компоненты остаются неутилизированными. Условия эксплуатации материала осложнены тем, что монокультура прикреплена к твердому носителю, имеющему вид порошка, который при распылении над акваторией, загрязненной нефтью или нефтепродуктами, разносится над пространством и только частично попадает на загрязненное место, а при использовании его при очистке сточных вод, загрязненных нефтью или нефтепродуктами, уносится сточными водами при очистке в отстойники, вследствие чего требуется периодическое его добавление в очистные сооружения, что нерентабельно, и при этом не обеспечивается требуемая степень очистки.The indicated material was created on the basis of one monoculture Pseudomonas putida-36, which includes only hydrophilic microorganisms that utilize only compounds dissolved in water, operates in a narrow pH range and is able to actively oxidize hydrocarbons only in fresh water, and hydrocarbons with length chains to C 12 , and heavier oil components remain unused. The operating conditions of the material are complicated by the fact that the monoculture is attached to a solid carrier having the form of a powder, which, when sprayed over an area contaminated with oil or oil products, spreads over the space and only partially enters the contaminated place, and when used in wastewater treatment, contaminated with oil or petroleum products, is carried away by sewage during treatment into sedimentation tanks, as a result of which it is periodically added to treatment plants, which is unprofitable, and does not provide The required degree of purification is provided.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания материала для биологической очистки экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, на основе иммобилизованной пористой керамики (ИПК), активно окисляющей нефтепродукты как в зоне контакта с водой, так и непосредственно в нефтяной пленке, способной утилизировать широкий диапазон углеводородов нефти как в пресной, так и в засоленной экосистеме, удобной в длительной эксплуатации, пригодной для использования в качестве загрузки для биологических фильтров очистных сооружений. The basis of the present invention is the task of creating a material for biological treatment of ecosystems contaminated with oil and oil products, based on immobilized porous ceramics (IPC), actively oxidizing oil products both in the contact zone with water and directly in the oil film, capable of utilizing a wide range of oil hydrocarbons both in fresh and saline ecosystems, convenient for long-term operation, suitable for use as a load for biological filters of treatment facilities.
Сущность изобретения состоит в том, что материал для биологической очистки экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, содержащий бактериальную композицию и твердый инертный носитель, в качестве бактериальной композиции содержит консорциум микроорганизмов, подобранный к типу загрязнений, а в качестве твердого инертного носителя - пористую керамику "Редоксид" с разветвленной открытой пористой структурой и с наличием поверхностных и глубинных пор размерами не менее 20 мм и общей пористостью 71-95% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Консорциум микроорганизмов - 0,01-10,0
Пористая керамика "Редоксид" - Остальное
Кроме того, в качестве консорциума микроорганизмов он содержит штаммы микроорганизмов липофильных, гидрофильных и дрожжевых клеток, при этом липофильные клетки представлены штаммами Rhodococcus sp., 367-2 или Rhodococcus maris, 367-5 или Rhodococcus erythropolis, 367-6, гидрофильные клетки представлены штаммом Pseudomonas stuzeri, 367-1, а дрожжевые клетки - штаммом Yarrowia lipolytica, 367-3.The essence of the invention lies in the fact that the material for biological treatment of ecosystems contaminated with oil and oil products, containing a bacterial composition and a solid inert carrier, contains a consortium of microorganisms selected as a contaminant as a bacterial composition, and porous ceramic "Redoxide as a solid inert carrier""with a branched open porous structure and with the presence of surface and deep pores with dimensions of at least 20 mm and a total porosity of 71-95% in the following ratio of components s, wt.%:
Consortium of microorganisms - 0.01-10.0
Porous Ceramic "Redoxide" - Else
In addition, as a consortium of microorganisms, it contains strains of microorganisms of lipophilic, hydrophilic and yeast cells, while lipophilic cells are represented by strains of Rhodococcus sp., 367-2 or Rhodococcus maris, 367-5 or Rhodococcus erythropolis, 367-6, hydrophilic cells are represented by a strain Pseudomonas stuzeri, 367-1, and yeast cells with the Yarrowia lipolytica strain, 367-3.
Представленная выше совокупность существенных признаков направлена на достижение технического результата и находится в причинно-следственной связи с ним, так как позволяет:
- активно окислять нефтепродукты как в зоне контакта с водой, так и непосредственно в нефтяной пленке;
- утилизировать широкий диапазон углеводородов нефти как в пресной, так и в засоленной экосистеме;
- улучшить условия работы консорциума микроорганизмов при их длительной эксплуатации;
- повысить эффективность работы биофильтров очистных сооружений с сокращением времени пусконаладочного периода.The above set of essential features is aimed at achieving a technical result and is in a causal relationship with it, as it allows:
- actively oxidize oil products both in the zone of contact with water and directly in the oil film;
- utilize a wide range of oil hydrocarbons in both fresh and saline ecosystems;
- improve the working conditions of a consortium of microorganisms during their long-term operation;
- increase the efficiency of biofilters of treatment facilities with a reduction in the time of the commissioning period.
Кроме того, предложенное техническое решение практически применимо, так как может быть использовано при очистке экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами предприятий и городов. In addition, the proposed technical solution is practically applicable, as it can be used in cleaning ecosystems contaminated with oil and oil products of enterprises and cities.
Таким образом, можно сделать вывод, что предложенное техническое решение соответствует критериям патентоспособности изобретения. Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the criteria of patentability of the invention.
Предлагаемый материал для биологической очистки экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами на основе иммобилизированной пористой керамики (ИПК-Н) получают при строго определенном технологическом процессе из особого глинистого сырья, обжиг которого осуществляют при регламентированных временных и температурных режимах с образованием крупнопористых блоков из вспученного аморфизированного вещества с общей пористостью 71-95% сообщающихся открытых пор с максимальным размером до 20 мм, имеющих сложную развитую поверхность с культивированием на них по специальной технологии штаммов микроорганизмов липофильных, гидрофильных и дрожжевых клеток с использованием микроэлементов. Организованная сборка биофильтров из этих блоков приводит к значительному повышению как производительности, так и эффективности очистки экосистем от сырой нефти и нефтепродуктов. The proposed material for biological treatment of ecosystems contaminated with oil and oil products based on immobilized porous ceramics (IPK-N) is obtained using a strictly defined technological process from special clay raw materials, which are fired under regulated time and temperature conditions with the formation of large-porous blocks of expanded amorphized material with the total porosity of 71-95% of communicating open pores with a maximum size of up to 20 mm, having a complex developed surface with a culture Hovhan to them by a special technology microorganisms lipophilic, hydrophilic, and yeast cells using microelements. Organized assembly of biofilters from these blocks leads to a significant increase in both productivity and the efficiency of cleaning ecosystems from crude oil and oil products.
Штаммы сохраняются в коллекции в лиофилизированном состоянии. Для сохранения штаммов используют метод периодических пересевов (3-4 раза в год) на картофельном агаре с 1% NaCl, мясопептонном агаре (МПА) или сусло-картофельном агаре с 1% NaCl. Инкубирование после пересева ведут при температуре 28oC в течение 3-10 дней, затем культуру хранят в холодильнике при температуре 4oC.The strains are stored in the collection in a lyophilized state. To save the strains, the method of periodic reseeding (3-4 times a year) on potato agar with 1% NaCl, meat peptone agar (MPA) or wort-potato agar with 1% NaCl is used. Incubation after reseeding is carried out at a temperature of 28 o C for 3-10 days, then the culture is stored in a refrigerator at a temperature of 4 o C.
Материал ИПК-Н относится к непатогенным материалам. Исследования на безвредность проводили по следующим тестам: пероральное, интраназальное, внутрибрюшное и внутривенное введение белым мышам, кератоконъюктивальное и накожное нанесение кроликам выявили практическую безвредность и непатогенность содержащихся в нем штаммов микроорганизмов. Аллергия и бактериозы у людей не выявлены. The IPK-N material belongs to non-pathogenic materials. The safety tests were carried out according to the following tests: oral, intranasal, intraperitoneal and intravenous administration to white mice, keratoconjunctival and cutaneous application to rabbits revealed the practical safety and non-pathogenicity of the microorganism strains contained in it. Allergies and bacterioses in humans have not been identified.
В табл. 1 приведены составы используемых керамзитовых глин для изготовления материала "Редоксид";
в табл. 2 - штаммы, входящие в консорциум микроорганизмов, выделенные из пластовых вод Бондюжского нефтяного месторождения, и их признаки; в табл. 3 - составы ИПК-Н и прототипа; в табл. 4 - данные по эффективности очистки сырой нефти и нефтепродуктов с использованием биофильтра из материала ИПК-Н в лабораторных условиях; в табл. 5 - данные по эффективности очистки от сырой нефти и нефтепродуктов с использованием биофильтров из материала ИПК-Н в очистных сооружениях для мойки автомашин.In the table. 1 shows the compositions of the expanded clay clays used for the manufacture of the Redox material;
in table 2 - strains included in a consortium of microorganisms isolated from the formation water of the Bondyuzhsky oil field, and their signs; in table 3 - compositions IPK-N and prototype; in table 4 - data on the efficiency of refining crude oil and petroleum products using a biofilter from IPK-N material in laboratory conditions; in table 5 - data on the effectiveness of purification from crude oil and petroleum products using biofilters made of IPK-N material in sewage treatment plants for car washing.
Пример 1. В лаборатории изучали возможность использования керамического носителя из материала "Редоксид" для снижения содержания нефти и нефтепродуктов с помощью консорциума микроорганизмов. Для этой цели был использован метод иммобилизации клеток микроорганизмов на пористую керамику "Редоксид". Перед иммобилизацией консорциум микроорганизмов активировали на ростовой среде: NaNO3-1%, K2HPO4- 0,5%, парафин - 0,3%, pH 7 -7,5, консорциум микроорганизмов составлял 15 г. Активацию осуществляли в аппарате "АНКУМ", объем среды 1,5 - 3,0 л, число оборотов мешалки 800 об/мин, аэрация 3л/мин, температура 28o, время ферментации 24 ч. После выращивания консорциум микроорганизмов микроскопировали, а также высевали на твердую питательную среду. Микробиологический контроль показал наличие микроорганизмов, входящих в состав консорциума, посторонняя микрофлора отсутствовала. Контроль за активностью консорциума осуществляли в колбах на качалке. Иммобилизацию консорциума осуществляли посредством прокачки культуральной жидкости через фильтр из пористой керамики "Редоксид" в течение 24 ч. Через 24 ч оптическая плотность составляла 60% от исходной. Была получена иммобилизованная пористая керамика для очистки от нефти и нефтепродуктов-ИПК-Н.Example 1. In the laboratory, we studied the possibility of using a ceramic carrier of the material "Redoxide" to reduce the content of oil and oil products using a consortium of microorganisms. For this purpose, the method of immobilization of cells of microorganisms on porous ceramics "Redoxide" was used. Before immobilization, a consortium of microorganisms was activated on a growth medium: NaNO 3 -1%, K 2 HPO 4 0.5%, paraffin 0.3%, pH 7-7.5, a consortium of microorganisms was 15 g. Activation was carried out in the apparatus ANKUM ", the volume of the medium is 1.5 - 3.0 l, the number of revolutions of the stirrer is 800 rpm, aeration is 3 l / min, temperature is 28 o , the fermentation time is 24 hours. After cultivation, the consortium of microorganisms was microscopic and also plated on solid nutrient medium. Microbiological control showed the presence of microorganisms that make up the consortium, there was no extraneous microflora. Control over the activity of the consortium was carried out in flasks on a rocking chair. The consortium was immobilized by pumping the culture fluid through a Redox porous ceramic filter for 24 hours. After 24 hours, the optical density was 60% of the original. Immobilized porous ceramics for purification from oil and oil products-IPK-N was obtained.
В сливную емкость (V=3 л) вносили 2 мл нефти. Аэрацию и перемешивание осуществляли с помощью насоса, подача воздуха производилась от аквариумного компрессора. Работа биофильтра из ИПК-Н осуществлялась в замкнутом режиме. Биофильтр представлял из себя три кассеты из материала ИПК-Н, размер одной кассеты 40х80х130 мм, масса одной кассеты 85 г, объем одной кассеты 416 см3. Результаты испытаний приведены в табл. 4. В модельных экспериментах с использованием загрузки для биофильтров из материала ИПК-Н нефтеокисляющие микроорганизмы снижали содержание нефтепродуктов с 132 до 0,30 мг/л при линейной скорости потока около 2,0 м/ч. При этом не наблюдалось вымывание бактериальных клеток с поверхности материала, а отношение массы консорциума микроорганизма с ростовой средой к массе кассет чистого редоксида составляло 1:(17 - 20).2 ml of oil was added to the drain tank (V = 3 L). Aeration and mixing was carried out using a pump; air was supplied from an aquarium compressor. The biofilter from IPK-N was carried out in closed mode. The biofilter consisted of three cartridges made of IPK-N material, the size of one cartridge 40x80x130 mm, the weight of one cartridge 85 g, the volume of one cartridge 416 cm 3 . The test results are given in table. 4. In model experiments using a loading for biofilters from IPK-N material, oil-oxidizing microorganisms reduced the content of oil products from 132 to 0.30 mg / l at a linear flow velocity of about 2.0 m / h. In this case, leaching of bacterial cells from the surface of the material was not observed, and the ratio of the mass of the consortium of the microorganism with the growth medium to the weight of the pure redoxide cassettes was 1: (17 - 20).
Пример 2. Использование материала ИПК-Н осуществляли в реальной системе очистки сточных вод, образуемых после мойки автомашин, перевозящих разнообразные нефтепродукты и сырую нефть. Цикл - периодический. Производительность очистного сооружения от 30 до 50 м3/сут, при этом оно содержит установленный по ходу движения воды отстойник-песколовку, резервуар для осадка взвешенных веществ, маслоуловитель, фильтр тонкослойной очистки и два последовательно установленных фильтра из материала "Сипрон", которые впитывают в себя нефтепродукты. После фильтров из сипрона происходил сброс в городскую канализацию. Содержание нефтепродуктов в сточной воде составляло 15-30 мг/л.Example 2. The use of IPK-N material was carried out in a real wastewater treatment system formed after washing cars transporting a variety of oil products and crude oil. The cycle is periodic. The capacity of the treatment plant is from 30 to 50 m 3 / day, while it contains a sand trap installed in the direction of water movement, a sediment sedimentation tank, an oil trap, a thin-layer filter and two successively installed Sipron filters that absorb oil products themselves. After the filters from the sipron, there was a discharge into the city sewer. The oil content in the wastewater was 15-30 mg / L.
Реконструкция очистных сооружений была произведена по следующей схеме. В резервуар для осадка взвешенных веществ на поверхности загрязненной воды были установлены плавающие блоки из материала ИПК-Н, объемная плотность которого составляет от 130 до 280 кг/м3. Объем плавающих блоков из ИПК-Н -3,0 м3. В секции для размещения фильтров из сипрона были установлены щиты из материала ИПК-Н, прочность которого равна 6=0,8-1,0 МПа, с возможностью образования лабиринта, через который протекает сточная вода. Объем ИПК-Н в щитах составлял 15 м3. суммарный объем ИПК-Н в очистном сооружении составлял 18 м3, суммарная масса биофильтров при этом колеблется от 2340 до 5040 кг. Иммобилизацию блоков из пористой керамики "Редоксид" осуществляют в отдельных емкостях-ваннах, в которых на первом этапе поступают нефтепродукты или сырая нефть с водой, а затем подают консорциум микроорганизмов с ростовой средой. Время ферментации в зависимости от объема ванны колеблется от 24 до 48 ч. Так как используемый консорциум микроорганизмов носит аэробный характер, в очистном сооружении организована система аэрации, состоящая из труб, осмотического дозатора, струйного аэратора и насоса "Гном".Reconstruction of treatment facilities was carried out according to the following scheme. Floating blocks of IPK-N material with a bulk density of 130 to 280 kg / m 3 were installed in the tank for sediment of suspended solids on the surface of contaminated water. The volume of floating blocks from IPK-N is 3.0 m 3 . Shields of IPK-N material were installed in the section for placement of sipron filters, the strength of which is 6 = 0.8-1.0 MPa, with the possibility of the formation of a labyrinth through which waste water flows. The volume of IPK-N in the shields was 15 m 3 . the total volume of IPK-N in the treatment plant was 18 m 3 , while the total mass of biofilters in this case ranges from 2340 to 5040 kg. The immobilization of porous ceramic blocks "Redoxide" is carried out in separate bath tanks, in which at the first stage oil products or crude oil with water are supplied, and then a consortium of microorganisms with growth medium is supplied. The fermentation time, depending on the volume of the bath, ranges from 24 to 48 hours. Since the consortium of microorganisms used is aerobic in nature, an aeration system is organized in the treatment plant, consisting of pipes, an osmotic dispenser, a jet aerator and a Gnome pump.
Обладая поверхностью пор размерами до 20 мм, материал обеспечивает образование биопленки с иммобилизованным консорциумом микроорганизмов. В процессе жизнедеятельности микроорганизмы биопленки окисляют нефтепродукты, которые поступают со сточной водой, образуя при этом многочисленные колонии. Иммобилизованные микроорганизмы вступают в работу через сутки, т.е. при наличии их в биофильтре практически отсутствует пусконаладочный период. При прекращении поступления нефтепродуктов со сточной водой иммобилизованный консорциум микроорганизмов переходит в анабиозное состояние, и это состояние может поддерживаться довольно длительный период за счет ростовой среды, в состав которой входит диаммоний фосфат и другие микроэлементы. Having a pore surface of up to 20 mm in size, the material provides the formation of a biofilm with an immobilized consortium of microorganisms. In the process of life, microorganisms of the biofilm oxidize petroleum products that come with wastewater, thus forming numerous colonies. Immobilized microorganisms come into operation in a day, i.e. if they are present in the biofilter, there is practically no commissioning period. When the flow of petroleum products with wastewater ceases, the immobilized consortium of microorganisms goes into anabiotic state, and this state can be maintained for a rather long period due to the growth medium, which includes diammonium phosphate and other trace elements.
Степень очистки сточной воды с содержанием нефтепродуктов, которая может быть достигнута, составляет 0,05 мг/л при максимальной площади контакта биофильтров из материала ИПК-Н со сточной водой, загрязненной сырой нефтью и нефтепродуктами. Степень очистки до 0,1-0,3 мг/л была получена сразу же после ввода реконструированного очистного сооружения, а до 1,0 мг/л была получена при отсутствии плавающих блоков из материала ИПК-Н. Контроль степени биоразложения (степени очистки) производили на приборе DU-7 (Backmah), дублировали с применением газожидкостной хроматографии на приборе P 4500 и с помощью инфракрасной спектроскопии на приборе JFS-48 (Bruker). Результаты испытаний приведены в табл. 5. The degree of purification of wastewater with a petroleum product content that can be achieved is 0.05 mg / l with a maximum contact area of biofilters from IPK-N material with wastewater contaminated with crude oil and petroleum products. The degree of purification up to 0.1-0.3 mg / l was obtained immediately after the commissioning of the reconstructed treatment plant, and up to 1.0 mg / l was obtained in the absence of floating blocks from the IPK-N material. The biodegradation degree (degree of purification) was monitored on a DU-7 instrument (Backmah), duplicated using gas-liquid chromatography on a P 4500 instrument and infrared spectroscopy on a JFS-48 instrument (Bruker). The test results are given in table. 5.
Представленные данные показывают высокую эффективность материала иммобилизованная пористая керамика ИПК-Н, как деструктора сырой нефти и нефтепродуктов в условиях очистки сточной воды по сравнению с прототипом, в котором сухую композицию, включающую 1 г. биокомпонента (штамма Pseudomonas putida-36, депонированного под N B-2443) и 32 г смеси минеральных солей (KNO3-37,12%, NH4Cl-31,28%, NH4Y2PO4-28,71% и NH4NO3-2,89%) в количестве 33 г смешивают с 1650 г твердого инертного носителя-диатомита. Соотношение в массовых частях сухой композиции и носителя составляет 1:50. Тщательно перемешанная композиция с наполнителем представляет собой легкий сыпучий порошок светло-серого цвета. Лабораторные экспериментальные исследования по изложенной в примере 1 схеме показали, что степень биоразложения нефти хуже, чем в случае с ИПК-Н в 3-4 раза, а при сливе водной среды из емкости порошок удалялся вместе с водой. Экспериментальные исследования на реальных очистных сооружениях по изложенной в примере 2 схеме показали, что степень очистки от нефтепродуктов составила 5-8 мг/л, часть порошка была вынесена вместе со сточной водой в канализацию, а некоторая его часть выпала в иловый осадок.The presented data show the high efficiency of the material of the IPC-N immobilized porous ceramic as a destructor of crude oil and oil products under wastewater treatment conditions compared to the prototype in which a dry composition comprising 1 g of a biocomponent (Pseudomonas putida-36 strain deposited under N B -2443) and 32 g of a mixture of mineral salts (KNO 3 -37.12%, NH 4 Cl-31.28%, NH 4 Y 2 PO 4 -28.71% and NH 4 NO 3 -2.89%) in the amount of 33 g is mixed with 1650 g of solid inert carrier-diatomaceous earth. The ratio in mass parts of the dry composition and the carrier is 1:50. A thoroughly mixed filler composition is a light, free-flowing powder of light gray color. Laboratory experimental studies according to the scheme described in Example 1 showed that the degree of biodegradation of oil is 3-4 times worse than in the case of IPK-N, and when the aqueous medium was drained from the tank, the powder was removed together with water. Experimental studies at real treatment facilities according to the scheme described in Example 2 showed that the degree of purification from oil products was 5-8 mg / l, part of the powder was discharged into the sewer along with waste water, and some of it fell into the sludge.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом состоит в том, что использование предложенного материала в качестве загрузки для биофильтров, предназначенных для глубокой биологической очистки экосистемы, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, в том числе и сточных вод, позволяет:
- активно окислять нефтепродукты как в зоне контакта с водой, так и непосредственно в нефтяной пленке;
- утилизировать широкий диапазон углеводородов как в пресной, так и в засоленной экосистеме;
- стабилизировать ферментативную активность клеток микроорганизмов в условиях длительной эксплуатации биофильтров в очистных сооружениях;
- расширить температурный интервал и оптимальный интервал pH на 20-30%;
- в 30-40 раз снизить время пуско-наладочного периода очистных сооружений;
- увеличить производительность процесса очистки в 2-3 раза;
- повысить в 5-10 раз степень очистки экосистем от нефти и нефтепродуктов и довести ее до 0,05-0,1 мг/л.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution compared to the prototype is that the use of the proposed material as a load for biofilters designed for deep biological treatment of ecosystems contaminated with oil and oil products, including wastewater, allows:
- actively oxidize oil products both in the zone of contact with water and directly in the oil film;
- utilize a wide range of hydrocarbons in both fresh and saline ecosystems;
- to stabilize the enzymatic activity of microorganism cells under conditions of long-term operation of biofilters in sewage treatment plants;
- expand the temperature range and the optimal pH range by 20-30%;
- 30-40 times to reduce the time of the commissioning period of treatment facilities;
- increase the productivity of the cleaning process by 2-3 times;
- increase by 5-10 times the degree of purification of ecosystems from oil and oil products and bring it to 0.05-0.1 mg / l.
Claims (1)
Пористая керамика "Редоксид" Остальное
2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве консорциума микроорганизмов он содержит штаммы липофильных и гидрофильных бактериальных культур и дрожжей, при этом липофильные бактерии представлены штаммами Rhodococcus sp. 367-2, или Rhodococcus maris 376/5, или Rhodococcus erythoropolis 367-6, гидрофильные бактерии представлены штаммом Pseudomonas stutzeri 367-1, а дрожжи штаммом Yarrowia lipolytica 367-3.Consortium of microorganisms 0.01 10.0
Porous ceramics "Redox" Else
2. The material according to p. 1, characterized in that as a consortium of microorganisms it contains strains of lipophilic and hydrophilic bacterial cultures and yeast, while the lipophilic bacteria are represented by strains of Rhodococcus sp. 367-2, or Rhodococcus maris 376/5, or Rhodococcus erythoropolis 367-6, the hydrophilic bacteria are represented by the Pseudomonas stutzeri 367-1 strain, and the yeast by the Yarrowia lipolytica 367-3 strain.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118846A RU2104249C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products |
| AU44762/97A AU4476297A (en) | 1996-09-27 | 1997-09-19 | Immobilised porous ceramic (ipc) material for the biological purification of wastewater or natural water contaminated by xenobiotics |
| PCT/RU1997/000289 WO1998013307A1 (en) | 1996-09-27 | 1997-09-19 | Immobilised porous ceramic (ipc) material for the biological purification of wastewater or natural water contaminated by xenobiotics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96118846A RU2104249C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2104249C1 true RU2104249C1 (en) | 1998-02-10 |
| RU96118846A RU96118846A (en) | 1999-05-10 |
Family
ID=20185684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96118846A RU2104249C1 (en) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4476297A (en) |
| RU (1) | RU2104249C1 (en) |
| WO (1) | WO1998013307A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098435A2 (en) * | 2000-06-20 | 2001-12-27 | Ivan Yurievich Limbah | Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation |
| RU2457221C2 (en) * | 2010-10-18 | 2012-07-27 | Валерий Александрович Шевцов | Composition for making articles for storing food products |
| RU2699984C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Арктический Научно-Проектный Центр Шельфовых Разработок" | Yarrowia lipolytica arc 48 vkpm y-4347 strain - destructor of oil and oil products |
| RU2700078C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Арктический Научно-Проектный Центр Шельфовых Разработок" | Yarrowia lipolytica arc 49 vkpm y-4348 strain destructor of oil and oil products |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2143947C1 (en) * | 1999-08-05 | 2000-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Адекватные технологии" | Sorbent for cleaning natural water and soil from oil pollutants |
| MD4298C1 (en) * | 2013-02-14 | 2015-03-31 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Process for water treatment of ground and surface waters |
| CN111762893B (en) * | 2020-07-01 | 2022-07-15 | 孔德起 | Preparation method and application of water body purification material |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195843A (en) * | 1991-05-30 | 1993-03-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Ceramic foam body having closed cell structure |
| US5443845A (en) * | 1993-04-22 | 1995-08-22 | Bionutratech, Inc. | Composition for enhanced bioremediation of petroleum |
| RU2063386C1 (en) * | 1993-06-23 | 1996-07-10 | Санкт-Петербургский технологический институт | Method of purifying natural and waste water from petroleum products |
| WO1995008513A1 (en) * | 1993-09-24 | 1995-03-30 | Sbp Technologies, Inc. | Biocomposite comprising a microorganism and an additive in a formulation matrix for bioremediation and pollution control |
| RU2081854C1 (en) * | 1995-03-02 | 1997-06-20 | Акционерное общество закрытого типа "Экогеос-I" | Bioreagent for water and soil treatment from petroleum pollution |
-
1996
- 1996-09-27 RU RU96118846A patent/RU2104249C1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-09-19 AU AU44762/97A patent/AU4476297A/en not_active Abandoned
- 1997-09-19 WO PCT/RU1997/000289 patent/WO1998013307A1/en active Application Filing
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098435A2 (en) * | 2000-06-20 | 2001-12-27 | Ivan Yurievich Limbah | Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation |
| WO2001098435A3 (en) * | 2000-06-20 | 2002-05-16 | Ivan Yurievich Limbah | Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation |
| RU2457221C2 (en) * | 2010-10-18 | 2012-07-27 | Валерий Александрович Шевцов | Composition for making articles for storing food products |
| RU2699984C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Арктический Научно-Проектный Центр Шельфовых Разработок" | Yarrowia lipolytica arc 48 vkpm y-4347 strain - destructor of oil and oil products |
| RU2700078C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-09-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Арктический Научно-Проектный Центр Шельфовых Разработок" | Yarrowia lipolytica arc 49 vkpm y-4348 strain destructor of oil and oil products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998013307A1 (en) | 1998-04-02 |
| AU4476297A (en) | 1998-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103601334B (en) | A kind of efficient treatment facility of stain disease and method | |
| EA018087B1 (en) | Wastewater treatment process and plant comprising controlling the dissolved oxygen concentration | |
| KR20110122953A (en) | Formation method for purifying marsh using accumulated micro organism and functional ceramics | |
| WO2016061248A1 (en) | High bioactivity density, aerobic wastewater treatment | |
| Nagadomi et al. | Simultaneous removal of chemical oxygen demand and nitrate in aerobic treatment of sewage wastewater using an immobilized photosynthetic bacterium of porous ceramic plates | |
| RU2104249C1 (en) | Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products | |
| CN111362406A (en) | Suspended solar integrated water purification equipment and water purification method | |
| JP2013520309A (en) | Industrial waste treatment methods | |
| CN106277614B (en) | A kind of processing method of reuse condensed oil sewage | |
| RU2272793C2 (en) | Waste water treatment process, means and mixed bacterial population (options) for implementation of the process | |
| CN106904743A (en) | A kind of water-treatment biological membrane reactor | |
| Sang et al. | Simultaneous removal of carbon, nitrogen and phosphorus from hypersaline wastewater by bioaugmented intermittently aerated biological filter (IABF) | |
| CN111689640A (en) | Sewage treatment method | |
| Shi | Removal of nitrogen and phosphorus from municipal wastewater using microalgae immobilized on twin-layer system | |
| Senthilnathan et al. | Application of biomass carriers in activated sludge process | |
| US20210179467A1 (en) | Sustainable processes for treating wastewater | |
| JP2006272117A (en) | Water cleaning system | |
| JPS6211596A (en) | Treatment of waste water by microbe and apparatus therefor | |
| Kandasamy et al. | Adsorption and biological filtration in wastewater treatment | |
| RU2107665C1 (en) | Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds | |
| CN111908597A (en) | Novel biological aerated filter sewage treatment equipment and sewage treatment method | |
| Fitch et al. | Biological fixed-film systems | |
| Malovanyy et al. | Use of microbiocenosis immobilized on carrer in technologies of biological treatment of surface and wastewater | |
| RU2191753C2 (en) | Biological preparation for removing crude oil and petroleum products from water and ground | |
| RU2053204C1 (en) | Method of treatment of environment objects from petroleum products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050928 |