RU2181701C2 - Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof - Google Patents

Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2181701C2
RU2181701C2 RU2000115602A RU2000115602A RU2181701C2 RU 2181701 C2 RU2181701 C2 RU 2181701C2 RU 2000115602 A RU2000115602 A RU 2000115602A RU 2000115602 A RU2000115602 A RU 2000115602A RU 2181701 C2 RU2181701 C2 RU 2181701C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
oil
biodestructors
sio
preparation
Prior art date
Application number
RU2000115602A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Ю. Лимбах
Г.О. Карапетян
К.Г. Карапетян
И.И. Новикова
И.В. Бойкова
И.Н. Писарев
В.А. Леднев
Original Assignee
Лимбах Иван Юрьевич
Карапетян Гарегин Оганесович
Карапетян Кирилл Гарегинович
Новикова Ирина Игоревна
Бойкова Ирина Васильевна
Писарев Иван Николаевич
Леднев Владимир Анатольевич
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 Лимбах Иван Юрьевич, Карапетян Гарегин Оганесович, Карапетян Кирилл Гарегинович, Новикова Ирина Игоревна, Бойкова Ирина Васильевна, Писарев Иван Николаевич, Леднев Владимир Анатольевич filed Critical Лимбах Иван Юрьевич
Priority to RU2000115602A priority Critical patent/RU2181701C2/en
Priority to AU90401/01A priority patent/AU9040101A/en
Priority to PCT/RU2001/000364 priority patent/WO2001098435A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2181701C2 publication Critical patent/RU2181701C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/32Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: environmental safety. SUBSTANCE: preparation contains porous substrate and strains of destroying microorganisms immobilized in substrate pores and selected for the types of pollutants. Porous substrate is, in particular, foamed glasslike metaphosphates with variable constitution and biodestructor is represented by oil-oxidizing microorganisms. Cleaning procedure includes depositing a sorbent on a surface to be cleaned, after which preparation of invention is applied. EFFECT: essentially simplified transportation of cleaning means to polluted area and enhanced cleaning effect because of higher biological activity of oil-oxidizing microorganisms. 2 cl, 2 tbl, 4 ex

Description

Предлагаемое изобретение, названное авторами "АВАЛОН", относится к средствам борьбы с загрязнениями объектов окружающей среды. The present invention, called by the authors "AVALON", relates to means of combating pollution of environmental objects.

Известны разнообразные биопрепараты на основе нефтеокисляющих микроорганизмов и их ассоциаций, предназначенные для очистки окружающей среды от нефти и нефтепродуктов (патенты РФ 2053205, 1996, 2138451, 1999 г.). A variety of biological products based on oil-oxidizing microorganisms and their associations are known for purifying the environment from oil and oil products (RF patents 2053205, 1996, 2138451, 1999).

Наиболее близким к предлагаемому биопрепарату "АВАЛОН" по совокупности существенных признаков является материал для биологической очистки вод, загрязненных фенолом и фенольными соединениями "ИПК-Ф" по патенту РФ 2107665, взятый нами за прототип. Прототип содержит пористый носитель и искусственно иммобилизованные в поры носителя биодеструкторы. The closest to the proposed biological product "AVALON" on the set of essential features is the material for biological treatment of waters contaminated with phenol and phenolic compounds "IPK-F" according to the patent of the Russian Federation 2107665, taken by us as a prototype. The prototype contains a porous carrier and biodestructors artificially immobilized into the pores of the carrier.

Недостатком данного материала является применение пассивного носителя бактерий, не обеспечивающего микроорганизмы источниками минерального питания, что снижает нефтеокисляющую активность штаммов-деструкторов и сокращает длительность хранения биопрепарата без потери качества. The disadvantage of this material is the use of a passive carrier of bacteria that does not provide microorganisms with sources of mineral nutrition, which reduces the oil-oxidizing activity of strains of destructors and reduces the duration of storage of the biological product without loss of quality.

Целью данного изобретения является разработка такого препарата, в котором обеспечивались бы оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре в течение длительного времени, а также увеличивалась их нефтеокисляющая активность. The aim of the present invention is to develop such a preparation in which optimal conditions are provided for the immobilization and vital activity of microorganism cells on the porous structure for a long time, and their oil-oxidizing activity also increases.

Данная цель достигается тем, что в качестве носителя используют вспененные переохлажденные закаленные расплавы метафосфатов переменного состава, включающие калий, магний, кальций, натрий, бор, кремний, и микроэлементы, влияющие на скорость растворения вспененного твердого носителя в водных растворах. В качестве биодеструкторов используют штаммы микроорганизмов, подобранные к типу загрязнений. Структура вспененного стеклообразного метафосфатного носителя обеспечивает оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре. При этом значительно улучшаются условия их аэрации, увеличивается площадь питания клеток. Вспененные стеклообразные метафосфаты, являясь носителем для нефтеокисляющих бактерий, одновременно обеспечивают их минеральное питание. Благодаря указанным новым свойствам происходит значительное увеличение биологической активности препарата в отношении углеводородов. This goal is achieved by the fact that foamed supercooled quenched melts of metaphosphates of variable composition are used as a carrier, including potassium, magnesium, calcium, sodium, boron, silicon, and trace elements that affect the dissolution rate of the foamed solid carrier in aqueous solutions. As biodestructors, microorganism strains selected to the type of pollution are used. The structure of the foamed glassy metaphosphate carrier provides optimal conditions for the immobilization and vital activity of microorganism cells on the porous structure. At the same time, the conditions for their aeration are significantly improved, and the area of cell nutrition increases. Foamed glassy metaphosphates, being a carrier for oil-oxidizing bacteria, at the same time provide their mineral nutrition. Due to these new properties, there is a significant increase in the biological activity of the drug in relation to hydrocarbons.

Предлагаемый биопрепарат "АВАЛОН" для очистки объектов окружающей среды от техногенных загрязнений, как и прототип, содержит пористый носитель и биодеструкторы, искусственно иммобилизованные в поры носителя. The proposed biological product "AVALON" for cleaning environmental objects from industrial pollution, as well as the prototype, contains a porous carrier and biodestructors artificially immobilized in the pores of the carrier.

Биопрепарат отличается тем, что в качестве пористого носителя он содержит вспененные стеклообразные метафосфаты переменного состава, обеспечивающие оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре со следующей структурной формулой:
Am•Bn•[PО4]p•Z•X•H2О
где m, n, p - простые целые числа в пределах: m=2-4; n=2-6; p=6-12,
А - одновалентные катионы первой группы,
В - двухвалентные катионы второй группы периодической системы,
Z - легирующие микроэлементы [Zn, Mn, Fe, Сu, Со, Ni, Мo, V, Se, Ag в концентрации 0,01÷0,3% каждого] и
X - добавки [SiО3, В2О3, Аl2О3, V2O5, SO3, SeO3], влияющие на кинетику растворения при следующем соотношении компонентов, % массовые: КРО3 - 10,0÷35,0%; NаРО3 - 4÷8%; Mg(PО3)2 - 4,0÷18,0%; Са(РО3)2 - 20,0÷60,0%;
Z(РО3)2 - 1÷3%;
X - SiО2 - 1,0÷15,0%; В2О3 - 1,0÷5,0%; Аl2О3 - 0,1÷5,0%; V2O5 - 0,1÷0,3%; SО3 - 0,2÷2,0%; SeО3 - 0,1÷0,3%,
а в качестве биодеструкторов содержит следующие штаммы микроорганизмов: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
The biological product is characterized in that as a porous carrier it contains foamed glassy metaphosphates of variable composition, providing optimal conditions for the immobilization and vital activity of microorganism cells on a porous structure with the following structural formula:
A m • B n • [PO 4 ] p • Z • X • H 2 O
where m, n, p are prime integers in the range: m = 2-4; n is 2-6; p = 6-12,
A - monovalent cations of the first group,
In - divalent cations of the second group of the periodic system,
Z - doping trace elements [Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Ni, Mo, V, Se, Ag at a concentration of 0.01 ÷ 0.3% each] and
X - additives [SiO 3 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , V 2 O 5 , SO 3 , SeO 3 ], affecting the kinetics of dissolution in the following ratio of components,% mass: KRO 3 - 10.0 ÷ 35, 0% NARO 3 - 4 ÷ 8%; Mg (PO 3 ) 2 - 4.0 ÷ 18.0%; Ca (PO 3 ) 2 - 20.0 ÷ 60.0%;
Z (PO 3 ) 2 - 1 ÷ 3%;
X - SiO 2 - 1.0 ÷ 15.0%; In 2 About 3 - 1.0 ÷ 5.0%; Al 2 O 3 - 0.1 ÷ 5.0%; V 2 O 5 - 0.1 ÷ 0.3%; SO 3 - 0.2 ÷ 2.0%; SeО 3 - 0.1 ÷ 0.3%,
and as biodestructors it contains the following strains of microorganisms: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.

Химическая формула носителя с указанием мас.% приведена ниже:
КPO3 - 10÷35%
NaPO3 - 4÷8%
Mg(PO3)2 - 4÷18%
Ca(PO3)2 - 20÷60%
Zn(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Mn(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Fe(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Cu(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Co(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Ni(PO3)2 - 0,1÷0,8%
Na2B4O7 - 0,5÷5,0%
K2MoO4 - 0,1÷0,3%
K2SeO4 - 0,1÷0,5%
Na2SO4 - 0,1÷1,0%
AgJ - 0,01÷0,1%
CaV2O6 - 0,1÷0,5%
Na2SiO3 - 1,0÷15,0%
Al2O3 - 0,1÷5,0%
Наиболее близким к предлагаемому способу получения биопрепарата "АВАЛОН" по совокупности существенных признаков является способ по патенту РФ 2116145, в котором осуществляют глубинное культивирование штаммов-деструкторов на жидкой питательной среде, готовят стерильный носитель и осуществляют поверхностное культивирование микроорганизмов на носителе.
The chemical formula of the carrier with the wt.% Is given below:
KPO 3 - 10 ÷ 35%
NaPO 3 - 4 ÷ 8%
Mg (PO 3 ) 2 - 4 ÷ 18%
Ca (PO 3 ) 2 - 20 ÷ 60%
Zn (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Mn (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Fe (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Cu (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Co (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Ni (PO 3 ) 2 - 0.1 ÷ 0.8%
Na 2 B 4 O 7 - 0.5 ÷ 5.0%
K 2 MoO 4 - 0.1 ÷ 0.3%
K 2 SeO 4 - 0.1 ÷ 0.5%
Na 2 SO 4 - 0.1 ÷ 1.0%
AgJ - 0.01 ÷ 0.1%
CaV 2 O 6 - 0.1 ÷ 0.5%
Na 2 SiO 3 - 1.0 ÷ 15.0%
Al 2 O 3 - 0.1 ÷ 5.0%
The closest to the proposed method for the preparation of the biological product "AVALON" on the set of essential features is the method according to the patent of the Russian Federation 2116145, which carry out the deep cultivation of strains of destructors on a liquid nutrient medium, prepare a sterile carrier and carry out surface cultivation of microorganisms on the carrier.

Известный способ не позволяет получить биопрепарат с высокой деструктивной активностью и высоким титром жизнеспособны х клеток. The known method does not allow to obtain a biological product with high destructive activity and a high titer of viable cells.

В предлагаемом способе получения биопрепарата для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, включающем глубинное культивирование биодеструкторов на жидкой питательной среде, подготовку стерильного носителя и поверхностное культивирование биодеструкторов на носителе, предлагается в качестве носителя использовать вспененные стеклообразные метафосфаты переменного состава, обеспечивающие оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре в процессе их поверхностного культивирования со следующей структурной формулой:
Am•Bn•[PО4]p•Z•X•H2О
где m, n, p - простые целые числа при произвольном значении p находятся в пределах соотношения: (m+n)/p=0,5÷1,0,
А - одновалентные катионы первой группы,
В - двухвалентные катионы второй группы периодической системы,
Z - легирующие микроэлементы [Zn, Mn, Fe, Сu, Со, Ni, Мo, V, Se, Ag в концентрации 0,01÷0,3% каждого] и
X - добавки [SiO3, В2О3, Аl2O3, V2O5, SO3, SeO3], влияющие на кинетику растворения при следующем соотношении компонентов, % массовые: КРО3 - 10,0÷35,0%; NaPО3 - 4÷8%; Мg(РО3)2 - 4,0÷18,0%; Са(РО3)2 - 20,0÷60,0%;
Z(РО3)2 - 1÷3%;
X - SiO2 - 1,0÷15,0%; В2О3 - 1,0÷5,0%; Аl2О3 - 0,1÷5,0%; V2O5 - 0,1÷0,3%; SО3 - 0,2÷2,0%; SеО3 - 0,1÷0,3%,
а в качестве биодеструкторов содержит следующие штаммы микроорганизмов: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
In the proposed method for producing a biological product for purification of environmental objects from oil and oil products, including deep cultivation of biodestructors on a liquid nutrient medium, preparation of a sterile carrier and surface cultivation of biodestructors on a carrier, it is proposed to use foamed glassy metaphosphates of variable composition providing optimal conditions for immobilization and vital activity of microorganism cells on a porous structure in the process of their surface rest cultivation with the following structural formula:
A m • B n • [PO 4 ] p • Z • X • H 2 O
where m, n, p are prime integers with an arbitrary value of p are within the relationship: (m + n) / p = 0.5 ÷ 1.0,
A - monovalent cations of the first group,
In - divalent cations of the second group of the periodic system,
Z - doping trace elements [Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Ni, Mo, V, Se, Ag at a concentration of 0.01 ÷ 0.3% each] and
X - additives [SiO 3 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , V 2 O 5 , SO 3 , SeO 3 ], affecting the kinetics of dissolution in the following ratio of components,% mass: KRO 3 - 10.0 ÷ 35, 0% NaPO 3 - 4 ÷ 8%; Mg (PO 3 ) 2 - 4.0 ÷ 18.0%; Ca (PO 3 ) 2 - 20.0 ÷ 60.0%;
Z (PO 3 ) 2 - 1 ÷ 3%;
X - SiO 2 - 1.0 ÷ 15.0%; In 2 About 3 - 1.0 ÷ 5.0%; Al 2 O 3 - 0.1 ÷ 5.0%; V 2 O 5 - 0.1 ÷ 0.3%; SO 3 - 0.2 ÷ 2.0%; SeO 3 - 0.1 ÷ 0.3%,
and as biodestructors it contains the following strains of microorganisms: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.

Для промышленной реализации предлагаемого изобретения используются типовое биотехнологическое оборудование и материалы. For the industrial implementation of the invention, typical biotechnological equipment and materials are used.

Рассмотрим применение предлагаемых решений на следующих примерах. Consider the application of the proposed solutions in the following examples.

Пример 1. Example 1

В первом конкретном примере биопрепарат содержит бактериальные штаммы Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1. Чистые культуры микроорганизмов выделены из почв, загрязненных нефтепродуктами, на селективных питательных средах, содержащих в качестве единственного источника углеродного питания углеводороды нефтепродуктов. Штаммы зарегистрированы в коллекции микрооганизмов Всероссийского научно-исследовательского института защиты растений КМЗР ВИЗР. Штаммы хранятся отдельно на агаризованной питательной среде (МПА или СПА) при температуре 0+5oС или в лиофилизированном состоянии в ампулах.In a first specific example, the biological product contains bacterial strains of Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1. Pure cultures of microorganisms are isolated from soils contaminated with oil products in selective nutrient media containing hydrocarbons of oil products as the sole source of carbon nutrition. The strains are registered in the microorganism collection of the All-Russian Scientific Research Institute of Plant Protection KMZR VIZR. The strains are stored separately on an agarized nutrient medium (MPA or SPA) at a temperature of 0 + 5 o C or in a lyophilized state in ampoules.

Штамм Serratia marcescens PL-1 подвижные с перитрихиальным расположением жгутиков прямые палочки размером 0,8 x 1,0-1,6. На стандартных питательных средах (МПА, СПА, Becton Dickinson) образует круглые колонии 3 мм в диаметре и более, выпуклые, гладкие, края ровные, красного цвета, непрозрачные. Окраска по Граму методом Gregersen (1978) - грамотрицательная. Факультативный анаэроб. Хемоорганотроф. Ферментативный тип метаболизма в тесте O\Ф. Образует кислоту из лизина и орнитина. Не ферментирует арабинозу, ксилозу. Реакция Фогес-Проскауэра положительная. Тест метиловый красный отрицательный. Утилизирует цитрат на среде Симмонса. Гидролизует желатин. Обладает лизин и орнитин декарбоксилазой. Не имеет аргинин дегидролазы. Не образует сероводород, не разрушает мочевину. Редуцирует нитраты до образования NO2--.Strain Serratia marcescens PL-1, straight sticks with a peritrichous arrangement of flagella, size 0.8 x 1.0-1.6. On standard nutrient media (MPA, SPA, Becton Dickinson) forms round colonies of 3 mm or more in diameter, convex, smooth, the edges are even, red, opaque. Gram stain method Gregersen (1978) - gram-negative. Optional anaerobic. Hemoorganotroph. The enzymatic type of metabolism in the test O \ F. Forms acid from lysine and ornithine. Does not ferment arabinose, xylose. The Voges-Proskauer reaction is positive. Test methyl red negative. Disposes of citrate in Simmons medium. Hydrolyzes gelatin. It has lysine and ornithine decarboxylase. Does not have arginine dehydrolase. Does not form hydrogen sulfide, does not destroy urea. Reduces nitrates to form NO 2 - .

Штамм Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1 - подвижные с полярным жгутикованием, слегка изогнутые палочки размером 0,8-0,9 x 1,1-3,0. На стандартных питательных средах (МПА, СПА, Becton Dickinson) образует круглые колонии 2 мм в диаметре и более, выпуклые, гладкие, края ровные, бесцветные, непрозрачные. Окраска по Граму методом Gregersen (1978) - грамотрицательная. Аэроб. Способен расти в анаэробных условиях в присутствии нитратов в питательной среде. Хемоорганотроф. Окислительный тип метаболизма в тесте O\F. Оксидаза и каталаза положительный. Образует флуресцирующий пигмент. Растет при +4oС, не растет при +41oС. Образует леван из сахарозы. Обладает аргинин дегидролазой, желатиназой - разжижает желатин, способен к денитрификации. Крахмал не гидролизует. Утилизирует глюкозу, трегалозу, инозит, аргинин.The strain Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1 is motile with a polar flagellum, slightly curved rods 0.8-0.9 x 1.1-3.0 in size. On standard nutrient media (MPA, SPA, Becton Dickinson) forms round colonies of 2 mm or more in diameter, convex, smooth, the edges are even, colorless, opaque. Gram stain method Gregersen (1978) - gram-negative. Aerobe. It is able to grow under anaerobic conditions in the presence of nitrates in a nutrient medium. Hemoorganotroph. The oxidative type of metabolism in the O \ F test. Oxidase and catalase are positive. Forms a fluorescent pigment. It grows at +4 o С, does not grow at +41 o С. It forms levan from sucrose. It has arginine dehydrolase, gelatinase - dilutes gelatin, is capable of denitrification. Starch does not hydrolyze. It utilizes glucose, trehalose, inositol, arginine.

Для получения посевного материала штаммы выращивали раздельно, в ферментере вели совместное культивирование микроорганизмов. To obtain seed, the strains were grown separately; microorganisms were co-cultured in the fermenter.

Для выращивания микроорганизмов использовали питательную среду следующего состава (г/л):
К2НРО4 - 1,0
NаNО3 - 3,0
KCl - 0,5
MgSО4 - 0,3
FеСl3•6Н2О - 0,05
NH43 - 2,0
Вода - До 1 л
Кукурузная мука - 5,0
Сахароза - 20,0
Процесс культивирования проводили в ферментере при Т=20oС, рН 6,5-7,0 в течение 24-36 часов в аэробных условиях. В качестве индуктора использовали 0,02% сырую нефть. После этого проводят иммобилизацию микроорганизмов на пористом носителе путем смешивания его с культуральной жидкостью, содержащей микроорганизмы с титром 2-5,109 кл/мл.
For the cultivation of microorganisms used nutrient medium of the following composition (g / l):
K 2 NRA 4 - 1,0
NaNO 3 - 3.0
KCl - 0.5
MgSO 4 - 0.3
FeCl 3 • 6H 2 O - 0.05
NH 4 NO 3 - 2.0
Water - Up to 1 L
Cornmeal - 5.0
Sucrose - 20.0
The cultivation process was carried out in a fermenter at T = 20 o C, pH 6.5-7.0 for 24-36 hours under aerobic conditions. As an inductor, 0.02% crude oil was used. After that, immobilization of microorganisms on a porous carrier is carried out by mixing it with a culture fluid containing microorganisms with a titer of 2-5.10 9 cells / ml.

Поверхностное культивирование на пористом носителе проводили при 20oС в течение 72 часов. Титр биопрепарата 1012 жизнеспособных клеток в 1 г.Surface cultivation on a porous support was carried out at 20 ° C. for 72 hours. The titer of a biological product 10 12 viable cells in 1 g

Пример 2
Во втором примере биопрепарат содержит штаммы Acidovorax delafieldii 3-1 и Serratia marcescens PL-1.
Example 2
In the second example, the biological product contains strains of Acidovorax delafieldii 3-1 and Serratia marcescens PL-1.

Штамм Acidovorax delafieldii 3-1 - подвижные с полярным жгутикованием палочки размером 0,6 x 0,8-2,5, расположенные одиночно и попарно. На стандартных питательных средах (МПА, СПА, Becton Dickinson) образует круглые колонии 2 мм в диаметре и более, выпуклые, гладкие, края ровные, бесцветные, блестящие, непрозрачные. Strain Acidovorax delafieldii 3-1 - mobile with polar flagella rods of size 0.6 x 0.8-2.5, located singly and in pairs. On standard nutrient media (MPA, SPA, Becton Dickinson) forms round colonies of 2 mm or more in diameter, convex, smooth, the edges are even, colorless, shiny, opaque.

Окраска по Граму методом Gregersen (1978) - грамотрицательная. Аэроб. Хемоорганотроф. В факторах роста не нуждается. Оксидаза и каталаза положительный. Растет при +4oС, не растет при +41oС. Не способен к денитрификацнн. Не образует леван из сахарозы. Желатин не разжижает. Крахмал не гидролизует. Использует в качестве единственного источника углерода глюкозу, глутамат, ксилозу, рибозу, малонат, не использует трегалозу, инозит, рамнозу и сахарозу.Gram stain method Gregersen (1978) - gram-negative. Aerobe. Hemoorganotroph. It does not need growth factors. Oxidase and catalase are positive. It grows at +4 o С, does not grow at +41 o С. Not capable of denitrification. Does not form levan from sucrose. Gelatin does not thin. Starch does not hydrolyze. It uses glucose, glutamate, xylose, ribose, malonate as the sole carbon source, does not use trehalose, inositol, rhamnose and sucrose.

Глубинное культивирование микроорганизмов проводили на той же питательной среде, что и в первом примере. Deep cultivation of microorganisms was carried out on the same nutrient medium as in the first example.

Поверхностное культивирование на пористом носителе проводили при 20oС в течение 96 часов. Титр биопрепарата - 9,1011 жизнеспособных клеток в 1 г.Surface cultivation on a porous support was carried out at 20 ° C. for 96 hours. The titer of a biological product is 9.10 11 viable cells in 1 g.

Пример 3
В третьем примере полученные согласно описанию образцы биопрепарата АВАЛОН использовали для очистки грунта, загрязненного мазутом или сырой нефтью. В сосуды, содержащие 1 кг грунта, вносили по 5 г сорбента на основе вспененных метафосфатов, тщательно перемешивали грунт, а затем вносили в сосуды биопрепарат АВАЛОН в количестве 1 г, периодически взрыхляя и поливая почву. В контрольные сосуды сорбент и биопрепарат не вносили. Содержание нефтепродуктов определяли ИК-спектрофотометрически на приборе АН-2 (см. табл. 1),
где состав сорбента AVA-7:
КРО3 - 31,0%
NаРО3 - 4,0%
Mg(PО3)2 - 8,0%
Са(РО3)2 - 48,0%
SiО2 - 4,4%
В2О3 - 3,0%
3 - 0,2%
V2О5 - 0,2%
ZO - Zn, Mn, Fe, Cu, Mo, Co, - 0,2% каждого Σ = 1,2% мас. по синтезу
Размер пор сорбента не лимитируется, а плотность выбирается меньше 1 г/см3, чтобы обеспечить его удержание на поверхности воды.
Example 3
In the third example, the Avalon biopreparation samples obtained as described above were used to clean soil contaminated with fuel oil or crude oil. 5 g of sorbent based on foamed metaphosphates were added to the vessels containing 1 kg of soil, the soil was thoroughly mixed, and then the AVALON biological product was added to the vessels in an amount of 1 g, periodically loosening and watering the soil. The sorbent and biological product were not added to the control vessels. The oil content was determined by IR spectrophotometry on the device AN-2 (see table. 1)
where the composition of the sorbent AVA-7:
KRO 3 - 31.0%
NARO 3 - 4.0%
Mg (PO 3 ) 2 - 8.0%
Ca (PO 3 ) 2 - 48.0%
SiO 2 - 4.4%
In 2 About 3 - 3.0%
SO 3 - 0.2%
V 2 About 5 - 0.2%
ZO - Zn, Mn, Fe, Cu, Mo, Co, - 0.2% of each Σ = 1.2% wt. for synthesis
The pore size of the sorbent is not limited, and the density is selected less than 1 g / cm 3 to ensure its retention on the surface of the water.

Через 28 суток биологическая активность составила 75-90% в различных вариантах опыта. В контроле содержание нефтепродуктов снизилось незначительно. After 28 days, the biological activity was 75-90% in various experimental variants. In the control, the content of petroleum products decreased slightly.

Пример 4
В пластмассовые кюветы размером 21 x 34 см, заполненные водой (V=3 л), внесли 2 мл смеси нефти и мазута в соотношении 2 : 1. На поверхность воды последовательно нанесли сорбент на основе вспененных метафосфатов в количестве 3 г, а затем биопрепарат АВАЛОН в количестве 1 г. В контрольные сосуды внесли смесь нефти и мазута без сорбента и биопрепарата.
Example 4
In plastic cuvettes 21 x 34 cm in size, filled with water (V = 3 L), 2 ml of a mixture of oil and fuel oil was added in a 2: 1 ratio. A sorbent based on foamed metaphosphates in an amount of 3 g was sequentially applied to the water surface, followed by the AVALON biological product in an amount of 1 g. A mixture of oil and fuel oil without sorbent and biological product was introduced into the control vessels.

Через 3-4 дня после нанесения АВАЛОНА на водную поверхность, загрязненную мазутом, вокруг частиц биопрепарата образовалась бактериальная пленка, что свидетельствует о том, что он является для микроорганизмов источником питания. Через 1 месяц на поверхности воды полностью отсутствовала радужная пленка. Через 2 месяца после начала эксперимента водную фазу отделили от осадка фильтрованием через бумажный фильтр, затем определили концентрацию нефтепродуктов в осадке и в воде методом ИК-спектрофотометрии на приборе АН-2. Результаты исследования приведены в таблице 2,
где состав сорбента AVA-8:
КРО3 - 33,0%
NаРО3 - 1,0%
Mg(PО3)2 - 12,3%
Са(РО3)2 - 44,0%
SiО2 - 5,2%
В2О3 - 2,0%
3 - 0,2%
SeО3 - 0,2%
ZO - Zn, Mn, Fe, Cu, Mo, Co, Ni, каждого Σ = 1,2% мас. по синтезу
Анализ результатов показал, что во всех вариантах опыта активно прошел процесс биодеструкции нефтепродуктов (79,6-94,9%).
3-4 days after applying AVALON to a water surface contaminated with fuel oil, a bacterial film formed around the particles of the biological product, which indicates that it is a source of nutrition for microorganisms. After 1 month, a rainbow film was completely absent on the surface of the water. 2 months after the start of the experiment, the aqueous phase was separated from the precipitate by filtration through a paper filter, then the concentration of oil products in the precipitate and in water was determined by IR spectrophotometry on an AN-2 instrument. The results of the study are shown in table 2,
where the composition of the sorbent AVA-8:
KRO 3 - 33.0%
NARO 3 - 1.0%
Mg (PO 3 ) 2 - 12.3%
Ca (PO 3 ) 2 - 44.0%
SiO 2 - 5.2%
In 2 About 3 - 2.0%
SO 3 - 0.2%
SeO 3 - 0.2%
ZO - Zn, Mn, Fe, Cu, Mo, Co, Ni, each Σ = 1.2% wt. for synthesis
Analysis of the results showed that in all variants of the experiment, the process of biodegradation of oil products was actively passed (79.6-94.9%).

В результате проведенных опытов можно констатировать:
- увеличение продолжительности пребывания нефтеокисляющих микроорганизмов в окружающей среде в 3-4 раза, что обеспечивает активный процесс биодеструкции без дополнительного внесения биопрепарата;
- обеспечение минеральным питанием аборигенной микрофлоры, что повышает эффективность очистки объектов окружающей среды от техногенных загрязнений и восстановление нарушенных вследствие этих техногенных загрязнений биоценотических связей.
As a result of the experiments, we can state:
- an increase in the duration of stay of oil-oxidizing microorganisms in the environment by 3-4 times, which ensures an active process of biodegradation without additional introduction of a biological product;
- providing indigenous microflora with mineral nutrition, which increases the efficiency of cleaning environmental objects from technogenic pollution and the restoration of biocenotic links disturbed as a result of these technogenic pollution.

Claims (2)

1. Биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, включающий пористый носитель и биодеструкторы, искусственно иммобилизованные в поры носителя и подобранные к типу загрязнений, отличающийся тем, что в качестве пористого носителя он содержит вспененные стеклообразные метафосфаты переменного состава, обеспечивающие оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре со следующей структурной формулой:
Am•Bn•[PO4] p•Z•X•H2O,
где m, n, p - простые целые числа в пределах: m= 2-4; n= 2-6; p= 6-12;
А - одновалентные катионы первой группы;
В - двухвалентные катионы второй группы Периодической системы;
Z - легирующие микроэлементы [Zn, Mn, Fe, Сu, Со, Ni, Мo, V, Se, Ag в концентрации 0,01-0,3% каждого] ;
X - добавки [SiО3, В2О3, Аl2О3, V2O5, SO3, SeO3] , влияющие на кинетику растворения при следующем соотношении компонентов, мас. %:
КРО3 10,0-35,0%; NаРО3 4-8%; Mg(PО3)2 4,0-18,0%; Са(РО3)2 20,0-60,0%; Z(РО3)2 1-3%;
X - SiО2 1,0-15,0%; В2О3 1,0-5,0%; Аl2О3 0,1-5,0%; V2O5 0,1-0,3%; SO3 0,2-2,0%; SeO3 0,1-0,3%,
а в качестве биодеструкторов содержит следующие штаммы микроорганизмов: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
1. Biological product for cleaning environmental objects from oil and oil products, including a porous carrier and biodestructors, artificially immobilized in the pores of the carrier and selected to the type of impurities, characterized in that as a porous carrier it contains foamed glassy metaphosphates of variable composition, providing optimal conditions for immobilization and vital activity of microorganism cells on a porous structure with the following structural formula:
A m • B n • [PO 4 ] p • Z • X • H 2 O,
where m, n, p are prime integers in the range: m = 2-4; n is 2-6; p = 6-12;
A - monovalent cations of the first group;
B - divalent cations of the second group of the Periodic system;
Z - doping trace elements [Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Ni, Mo, V, Se, Ag at a concentration of 0.01-0.3% each];
X - additives [SiO 3 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , V 2 O 5 , SO 3 , SeO 3 ], affecting the kinetics of dissolution in the following ratio of components, wt. %:
CRO 3 10.0-35.0%; NARO 3 4-8%; Mg (PO 3 ) 2 4.0-18.0%; Ca (PO 3 ) 2 20.0-60.0%; Z (PO 3 ) 2 1-3%;
X is SiO 2 1.0-15.0%; B 2 O 3 1.0-5.0%; Al 2 O 3 0.1-5.0%; V 2 O 5 0.1-0.3%; SO 3 0.2-2.0%; SeO 3 0.1-0.3%,
and as biodestructors it contains the following strains of microorganisms: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
2. Способ получения биопрепарата для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, включающий глубинное культивирование биодеструкторов на жидкой питательной среде, подготовку стерильного носителя и поверхностное культивирование биодеструкторов на носителе, отличающийся тем, что в качестве носителя используют вспененные стеклообразные метафосфаты переменного состава, обеспечивающие оптимальные условия для иммобилизации и жизнедеятельности клеток микроорганизмов на пористой структуре в процессе их поверхностного культивирования со следующей структурной формулой:
Am•Bn•[PO4] p•Z•X•H2O
где m, n, p - простые целые числа в пределах: m= 2-4; n= 2-6; p= 6-12;
А - одновалентные катионы первой группы;
В - двухвалентные катионы второй группы Периодической системы;
Z - легирующие микроэлементы [Zn, Mn, Fe, Сu, Со, Ni, Мo, V, Se, Ag в концентрации 0,01-0,3% каждого] ;
X - добавки [SiО3, В2О3, Аl2О3, V2O5, SO3, SeO3] , влияющие на кинетику растворения при следующем соотношении компонентов, мас. %:
КРО3 10,0-35,0%; NаРО3 4-8%; Mg(PО3)2 4,0-18,0%; Са(РО3)2 20,0-60,0%; Z(РО3)21-3%;
X - SiО2 1,0-15,0%; В2О3 1,0-5,0%; Аl2О3 0,1-5,0%; V2O5 0,1-0,3%; SО3 0,2-2,0%; SeО3 0,1-0,3%,
а в качестве биодеструкторов содержит следующие штаммы микроорганизмов: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
2. A method of obtaining a biological product for cleaning environmental objects from oil and oil products, including the deep cultivation of biodestructors on a liquid nutrient medium, the preparation of a sterile carrier and the surface cultivation of biodestructors on a carrier, characterized in that foamed glassy metaphosphates of variable composition are used as a carrier, providing optimal conditions for immobilization and vital activity of microorganism cells on a porous structure in the process of their surface ultivirovaniya the following structural formula:
A m • B n • [PO 4 ] p • Z • X • H 2 O
where m, n, p are prime integers in the range: m = 2-4; n is 2-6; p = 6-12;
A - monovalent cations of the first group;
B - divalent cations of the second group of the Periodic system;
Z - doping trace elements [Zn, Mn, Fe, Cu, Co, Ni, Mo, V, Se, Ag at a concentration of 0.01-0.3% each];
X - additives [SiO 3 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , V 2 O 5 , SO 3 , SeO 3 ], affecting the kinetics of dissolution in the following ratio of components, wt. %:
CRO 3 10.0-35.0%; NARO 3 4-8%; Mg (PO 3 ) 2 4.0-18.0%; Ca (PO 3 ) 2 20.0-60.0%; Z (PO 3 ) 2 1-3%;
X is SiO 2 1.0-15.0%; B 2 O 3 1.0-5.0%; Al 2 O 3 0.1-5.0%; V 2 O 5 0.1-0.3%; SO 3 0.2-2.0%; SeO 3 0.1-0.3%,
and as biodestructors it contains the following strains of microorganisms: Serratia marcescens PL-1, Pseudomonas fluorescens biovar II 10-1, Acidovorax delafieldii 3-1.
RU2000115602A 2000-06-20 2000-06-20 Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof RU2181701C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115602A RU2181701C2 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof
AU90401/01A AU9040101A (en) 2000-06-20 2001-06-19 Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation
PCT/RU2001/000364 WO2001098435A2 (en) 2000-06-20 2001-06-19 Avalon biopreparation for removing petrol and petrol products from environmental sites and method for producing said biopreparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115602A RU2181701C2 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2181701C2 true RU2181701C2 (en) 2002-04-27

Family

ID=20236300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115602A RU2181701C2 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU9040101A (en)
RU (1) RU2181701C2 (en)
WO (1) WO2001098435A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005023963A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Ivan Yurievich Limbah Biopreparation for recultivating soils, method for the production thereof
WO2012082016A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Khlynovskiy Alexey Mikhailovich Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants
RU2571219C2 (en) * 2013-06-25 2015-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof
RU2699627C2 (en) * 2017-12-08 2019-09-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method for intensifying biological waste water treatment processes using activated sludge as nutrient medium for em-biopreparations

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2104249C1 (en) * 1996-09-27 1998-02-10 Борзенков Игорь Анатольевич Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products
RU2107665C1 (en) * 1996-12-27 1998-03-27 Матвеев Юрий Иванович Material for biologically treating water polluted by phenol and phenol compounds
JP3452347B2 (en) * 1998-08-06 2003-09-29 株式会社東京バイオックス Water purification agent and water purification method
CA2281443A1 (en) * 1998-08-25 2000-02-25 Takashi Sasahira A material and a method for wastewater treatment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005023963A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Ivan Yurievich Limbah Biopreparation for recultivating soils, method for the production thereof
WO2012082016A1 (en) 2010-12-17 2012-06-21 Khlynovskiy Alexey Mikhailovich Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants
RU2455240C1 (en) * 2010-12-17 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "АМИРЭКО" Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants
RU2571219C2 (en) * 2013-06-25 2015-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof
RU2699627C2 (en) * 2017-12-08 2019-09-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method for intensifying biological waste water treatment processes using activated sludge as nutrient medium for em-biopreparations

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001098435A2 (en) 2001-12-27
AU9040101A (en) 2002-01-02
WO2001098435A3 (en) 2002-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0436758B2 (en)
RU2565549C2 (en) Biopreparation for bioremediation of oil-contaminated soils for climatic conditions of far north
RU2378060C2 (en) Biological preparation for cleaning of soils from contaminations with oil and oil products, method of its production and application
RU2393215C2 (en) Eco-biological prepration for purifying water from oil products
CN118028186A (en) Salt-tolerant enterobacter cholerae Hb, microbial agent and application thereof
RU2181701C2 (en) Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof
RU2404139C2 (en) Biopreparation for removing oil from sea water
RU2295403C1 (en) Method of preparing bacterial agent rhoder for cleaning soils, lands, oil slimes, fresh and mineralized waters to remove petroleum and petroleum product pollution
RU2312891C1 (en) Bioemulgator-producing association microorganism strains for degradation of petroleum and petroleum products in soil, fresh and sea water
KR19980033946A (en) Active microorganism culture material for wastewater treatment and its use method
RU2502569C1 (en) Method of removing hydrocarbon contaminants from soils
KR20180105354A (en) Microorganism Kit-based Porous Concrete Block for Odor Removal and Water Quality Improvement in Lake and River
RU2571219C2 (en) Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof
RU2270808C2 (en) Biologically active composition for treatment of surface water, soil and ground from petroleum pollution
RU2114174C1 (en) Consortium of yeast candida maltosa for biodegradation of petroleum pollution
RU2142996C1 (en) Strain arthrobacter sp for degradation of crude oil and petroleum products
RU2039714C1 (en) Method for decontamination of water and soil surfaces from oil
RU2455240C1 (en) Biopreparation for purifying water from hydrocarbon contaminants
SU1428809A1 (en) Method of purifying water and soil from oil pollution
RU2108426C1 (en) Method for cleaning soil and water from fouling with oil and its products
RU2174496C2 (en) Biological preparation "roder" for cleaning soils, soil grounds, sweet and mineralized waters to remove crude oil and petroleum products
RU2195435C2 (en) Method of cleaning land and water to remove petroleum product pollutions
RU2129604C1 (en) Consortium of microorganisms arthrobacter oxidants and pseudomonas putida used for treatment of soil and water from petroleum and petroleum products pollution
RU2749108C1 (en) Biological product for cleaning contaminated soil of railway track
RU2157840C1 (en) Bacterial strain serratia ficaria b for oxidation of petroleum hydrocarbons and derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110621