RU2327649C2 - Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs - Google Patents

Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs Download PDF

Info

Publication number
RU2327649C2
RU2327649C2 RU2006117416/13A RU2006117416A RU2327649C2 RU 2327649 C2 RU2327649 C2 RU 2327649C2 RU 2006117416/13 A RU2006117416/13 A RU 2006117416/13A RU 2006117416 A RU2006117416 A RU 2006117416A RU 2327649 C2 RU2327649 C2 RU 2327649C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
hydrocarbon
water
oxidizing bacteria
associations
Prior art date
Application number
RU2006117416/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006117416A (en
Inventor
к Екатерина Анатольевна Сребн (RU)
Екатерина Анатольевна Сребняк
Ирина Васильевна Ботвинко (RU)
Ирина Васильевна Ботвинко
Владимир Арнольдович Винокуров (RU)
Владимир Арнольдович Винокуров
Дина Викторовна Малахова (RU)
Дина Викторовна Малахова
Original Assignee
Екатерина Анатольевна Сребняк
Общество с ограниченной ответственностью "Океан Биосистема"
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 Екатерина Анатольевна Сребняк, Общество с ограниченной ответственностью "Океан Биосистема" filed Critical Екатерина Анатольевна Сребняк
Priority to RU2006117416/13A priority Critical patent/RU2327649C2/en
Publication of RU2006117416A publication Critical patent/RU2006117416A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2327649C2 publication Critical patent/RU2327649C2/en

Links

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: bioengineering.
SUBSTANCE: invention refers to bioengineering specifically to microbiological bio-restoration of oil-polluted open water area, inland waters or coastline. Method of biological preparation production includes mixed natural carrier - zeolite with open pores of cross-section dimension 1 mcm and mineral salts and glucose followed adding to liquid culture of water area released hydrocarbon-oxidising bacteria association produced with bioengineering methods. At first water released hydrocarbon-oxidising bacteria association are cultivated in appropriate liquid nutritional medium, and then this culture of water area released hydrocarbon-oxidising bacteria association produced with bioengineering methods is immobilised on prepared carrier and dried out. Before usage finished biological preparation is applied to appropriate oil sorbent.
EFFECT: increased efficiency of natural water decontamination of oil and oil products.
5 cl

Description

Изобретение относится к способам очистки природных вод, в частности к микробиологической биоремедиации (биовосстановлению) открытых акваторий, внутренних вод или береговой линии, загрязненных нефтью или нефтепродуктами.The invention relates to methods for treating natural waters, in particular to microbiological bioremediation (bioremediation) of open water areas, inland waters or coastlines contaminated with oil or oil products.

Известен способ получения биопрепарата непосредственно на месте загрязнения для очистки природных вод от нефти или нефтепродуктов, включающий внесение дополнительных источников питания, в том числе модифицированных, для придания им требуемых свойств, таких, например, как плавучесть и пролонгированное выделение азота в места нефтяных загрязнений и таким образом культивирование в местах загрязнений нефтью или нефтепродуктами углеводородокисляющих микроорганизмов естественных биоценозов (см. патент US №4230562, кл. С02В 9/02, 28.10.1980).A known method of obtaining a biological product directly at the site of pollution for the purification of natural water from oil or oil products, including the introduction of additional power sources, including modified ones, to give them the required properties, such as, for example, buoyancy and prolonged release of nitrogen in places of oil pollution and the way cultivation in places of pollution by oil or oil products of hydrocarbon-oxidizing microorganisms of natural biocenoses (see US patent No. 4230562, CL CO2 9/02, 10/28/1980).

Однако использование такого способа получения биопрепарата непосредственно на месте загрязнения не позволяет достичь удовлетворительной степени и сроков очистки из-за недостаточно высокой скорости роста углеводородокисляющих микроорганизмов естественных биоценозов, и, как следствие, медленного потребления углеводородов нефти, загрязняющих воду. Это, в первую очередь, связано с отсутствием средств, которые позволяли бы концентрировать нефть или нефтепродукт, питательные компоненты в месте концентрации нефтеокисляющих микроорганизмов, а также давали бы возможность микроорганизмам прикрепляться к субстрату и комфортно осуществлять процессы жизнедеятельности.However, the use of such a method of obtaining a biological product directly at the site of contamination does not allow to achieve a satisfactory degree and time of purification due to the insufficiently high growth rate of hydrocarbon-oxidizing microorganisms of natural biocenoses, and, as a result, the slow consumption of oil hydrocarbons that pollute water. This is, first of all, due to the lack of funds that would allow to concentrate oil or oil product, nutrient components in the place of concentration of oil-oxidizing microorganisms, and would also allow microorganisms to attach to the substrate and comfortably carry out vital processes.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения биопрепарата для очистки природных вод от нефти или нефтепродуктов, включающий смешивание пористого носителя с питательной водной средой и нефтеокисляющими микроорганизмами, обитающими в очищаемой природной воде (см. опубликованную заявку RU №2001135951, кл. C02F 3/34, 27.06.2004).Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of obtaining a biological product for the purification of natural water from oil or oil products, comprising mixing a porous carrier with a nutrient aqueous medium and oil-oxidizing microorganisms living in purified natural water (see published application RU No. 20011135951, cl C02F 3/34, 06/27/2004).

Однако использование перлита и вермикулита, которые являются производными природных алюмосиликатов, неоправданно, так как эти материалы обладают хорошей плавучестью, однако слабо развитой системой пор и каналов, которые сообщались бы с внешней средой. Поэтому клетки бактерий могут располагаться только на поверхности и не могут удерживаться на носителе в акватории. Кроме того, использование углеводородокисляющими бактериями в качестве питательных компонентов перлита и вермикулита невозможно, а поскольку минеральные добавки находятся на носителе, они будут смываться, и эффективность использования их бактериями будет низка, что снижает биологическую активность биопрепарата и, следовательно, эффективность очистки загрязненных водоемов.However, the use of perlite and vermiculite, which are derivatives of natural aluminosilicates, is unjustified, since these materials have good buoyancy, but a poorly developed system of pores and channels that would communicate with the external environment. Therefore, bacterial cells can only be located on the surface and cannot be retained on the carrier in the water area. In addition, the use of hydrocarbon-oxidizing bacteria as nutrients of perlite and vermiculite is impossible, and since the mineral additives are on the carrier, they will be washed off and the efficiency of their use by bacteria will be low, which reduces the biological activity of the biological product and, therefore, the efficiency of cleaning polluted water bodies.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является активизация процесса доставки загрязняющих воду нефти или нефтепродуктов к ассоциациям углеводородокисляющих бактерий, количество которых увеличено биотехнологическим путем, и надежная иммобилизация ассоциаций бактерий на носителе.The problem to which the present invention is directed, is to intensify the process of delivery of water-polluting oils or oil products to associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria, the number of which is increased biotechnologically, and reliable immobilization of bacterial associations on the carrier.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение эффективности очистки воды от нефти или нефтепродуктов.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the efficiency of water purification from oil or oil products.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ получения биопрепарата для биовосстановления водоемов, загрязненных нефтью или нефтепродуктами, включает обработку пористого носителя раствором минеральных солей и глюкозой и смешивание с биотехнологически полученной культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий, обитающих в очищаемой природной воде, в качестве носителя бактерий используют природные пористые цеолиты с закрытыми и открытыми порами с размером последних в поперечном сечении не менее 1 мкм, при этом вначале выделенные из очищаемой воды углеводородокисляющие бактерии культивируют в питательной водной среде, содержащей минеральные соли азота, фосфора, калия, нефть или нефтепродукты и глюкозу, а затем этой биотехнологически полученной культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий пропитывают пористый цеолит и таким образом бактерии иммобилизируют в его открытых порах, после чего последний извлекают из указанной среды, высушивают и наносят на сорбент для нефти, например поролон, перед внесением биопрепарата в очищаемую акваторию.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the method of producing a biological product for the bioremediation of water bodies contaminated with oil or oil products involves treating the porous carrier with a solution of mineral salts and glucose and mixing with a biotechnologically obtained culture of associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria living in the purified natural water, as a carrier of bacteria using natural porous zeolites with closed and open pores with the size of the latter in cross section and not less than 1 μm, while first hydrocarbon-oxidizing bacteria isolated from purified water are cultured in a nutrient aqueous medium containing mineral salts of nitrogen, phosphorus, potassium, oil or oil products and glucose, and then this porous zeolite is impregnated with this biotechnological culture of associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria and In this way, bacteria are immobilized in its open pores, after which the latter is removed from the specified medium, dried and applied to an oil sorbent, for example, foam rubber, before biopre parata in the cleared area.

В качестве источника углерода и энергии в питательную водную среду для культивирования углеводородокисляющих бактерий предпочтительно добавляют нефть или нефтепродукт в количестве 10-30 мл/л.As a source of carbon and energy, oil or oil product in an amount of 10-30 ml / l is preferably added to the nutrient aqueous medium for the cultivation of hydrocarbon-oxidizing bacteria.

Глюкозу предпочтительно добавляют в питательную водную среду для культивирования углеводородоокисляющих бактерий в количестве 1 г/л.Glucose is preferably added to the nutrient aqueous medium for the cultivation of hydrocarbon-oxidizing bacteria in an amount of 1 g / l.

Цеолит после пропитки содержит раствор минеральных солей азота, фосфора, калия с культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий в количестве 10% от веса цеолита и глюкозу в количестве 0,1% от веса цеолита.Zeolite after impregnation contains a solution of mineral salts of nitrogen, phosphorus, potassium with a culture of associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria in an amount of 10% by weight of zeolite and glucose in an amount of 0.1% by weight of zeolite.

Диагностирование наличия бактерий в воде, отобранной для использования в качестве посевного материала для создания биопрепарата, и наличия бактерий в жидкости, полученной после культивирования, производят с использованием метода Коха (приготовление разведений и посев на плотную среду в чашки Петри) с последующим подсчетом выросших колоний или определением количества бактерий по оптической плотности. Нормальное содержание бактерий в отобранной пробе воды 102-104, в жидкости, полученной по окончании культивирования, 107-1010 клеток в 1 мл жидкости.Diagnosis of the presence of bacteria in the water selected for use as a seed for the creation of a biological product and the presence of bacteria in the liquid obtained after cultivation is carried out using the Koch method (preparation of dilutions and culture on solid medium in Petri dishes), followed by counting the grown colonies or determination of the number of bacteria by optical density. The normal bacterial content in the selected water sample is 10 2 -10 4 , in the liquid obtained at the end of the cultivation, 10 7 -10 10 cells in 1 ml of liquid.

При загрязнении акватории нефтью или нефтепродуктами происходит отравление и/или гибель большого количества организмов. При этом разрываются пищевые цепи, в результате чего прерываются связи в экосистеме и разрушается ее живая составляющая. Следствием является то, что даже при восстановлении жизни на данном участке возможны очень сильные преобразования в доминантах экологических ниш, что проявляется в уменьшении разнообразия живого мира. Это, в свою очередь, может привести к другим крупным негативным изменениям экосистемы. Современные технологии, применяемые при ликвидациях разливов нефти, несовершенны, т.к. не обеспечивают быстрой и полной очистки акватории от нефти, что не исключает опасность проникновения и накопления углеводородов нефти в пищевых цепях. Кроме недостаточной эффективности очистки морской акватории существующие технологии имеют высокую стоимость. Поэтому необходимы эффективные и сравнительно недорогие способы восстановления морской среды от разливов нефти.When the water area is contaminated with oil or oil products, poisoning and / or death of a large number of organisms occurs. At the same time, food chains are broken, as a result of which links in the ecosystem are broken and its living component is destroyed. The consequence is that even with the restoration of life in this area, very strong transformations are possible in the dominants of ecological niches, which is manifested in a decrease in the diversity of the living world. This, in turn, can lead to other major negative changes in the ecosystem. Modern technologies used in oil spill response are imperfect, because they do not provide quick and complete cleaning of the water area from oil, which does not exclude the danger of the penetration and accumulation of oil hydrocarbons in food chains. In addition to the insufficient efficiency of cleaning the marine area, existing technologies have a high cost. Therefore, effective and relatively inexpensive methods of restoring the marine environment from oil spills are needed.

В то же время физические процессы (ветер, волнение, течения, испарение и др.) обусловливают главным образом перенос нефти, а не ее трансформацию. Молекулы нефти могут быть рассеяны и частично выведены из экосистемы химическими агентами, а разрушены и преобразованы в безопасные формы только биологическими агентами.At the same time, physical processes (wind, waves, currents, evaporation, etc.) determine mainly the transfer of oil, and not its transformation. Oil molecules can be scattered and partially removed from the ecosystem by chemical agents, and destroyed and converted into safe forms only by biological agents.

По сравнению с другими морскими обитателями меньшую опасность представляет нефть для микроскопической биоты моря - бактериопланктона. Это связано с тем, что микроорганизмы являются единственным компонентом экосистемы, способным разрушать нефть и нефтепродукты до простых соединений в процессе своей жизнедеятельности. При благоприятных условиях биомасса углеводородокисляющих микроорганизмов нарастает и разрушение ускоряется. В процессе биодеградации нефти и нефтепродуктов микроорганизмы выделяют поверхностно-активные вещества, которые преобразуют нефтяную пленку в эмульсию, после чего молекулы нефти могут поступать в клетки микроорганизмов и использоваться в процессе жизнедеятельности.Compared with other marine inhabitants, oil is less dangerous for the microscopic biota of the sea - bacterioplankton. This is due to the fact that microorganisms are the only component of the ecosystem that can destroy oil and oil products to simple compounds in the course of their life. Under favorable conditions, the biomass of hydrocarbon-oxidizing microorganisms grows and destruction is accelerated. In the process of biodegradation of oil and oil products, microorganisms release surfactants that convert the oil film into an emulsion, after which oil molecules can enter the cells of microorganisms and be used in the process of life.

Несмотря на то, что бактериопланктон способен разрушить и вывести из морской экосистемы нефтяное загрязнение, для запуска этого процесса самовосстановления акватории требуется время. Способ восстановления экосистем с использованием микроорганизмов разрабатывается в течение двух последних десятилетий учеными разных стран мира.Despite the fact that bacterioplankton can destroy and remove oil pollution from the marine ecosystem, it takes time to start this process of self-healing of the water area. A method of restoring ecosystems using microorganisms has been developed over the past two decades by scientists from around the world.

Большинство биопрепаратов разработано для очистки почв. Поэтому эти биопрепараты не приспособлены для использования в акваториях. В частности, для эффективного применения биопрепарата в акватории он должен обладать плавучестью, не затопляться при сорбировании на нем нефти и быть локализован. В основе большинства биопрепаратов лежат музейные штаммы микроорганизмов, которые являются чужеродными для конкретной акватории, загрязненной нефтью. Внесение этих микроорганизмов в загрязненную морскую воду приводит к низкой эффективности ее очистки от нефти. Это объясняется тем, что при использовании таких биопрепаратов происходит: а) конкурентное вытеснение внесенных нефтеокисляющих микроорганизмов местной микробиотой; б) вымывание клеток из зоны загрязнения; в) лабораторные штаммы микроорганизмов долго не адаптируются к природным условиям и химическим загрязнителям воды.Most biological products are designed to clean soils. Therefore, these biological products are not suitable for use in water areas. In particular, for the effective use of a biological product in the water area, it must have buoyancy, not flood when sorbing oil on it and be localized. The majority of biological products are based on museum strains of microorganisms that are alien to a particular area contaminated with oil. The introduction of these microorganisms into polluted sea water leads to low efficiency of its purification from oil. This is due to the fact that when using such biological products, the following occurs: a) competitive displacement of the introduced oil-oxidizing microorganisms by the local microbiota; b) leaching of cells from the contamination zone; c) laboratory strains of microorganisms do not adapt for a long time to natural conditions and chemical pollutants of water.

Очистка воды, в частности восстановление морской акватории, происходит за счет биотехнологического восполнения ее бактериального начала, т.е. тех микроорганизмов, которые уже существуют в загрязненной акватории, что способствует интенсификации процессов самоочищения акватории, и основывается на двухступенчатой концепции:Water purification, in particular, restoration of the marine area, occurs due to biotechnological replenishment of its bacterial origin, i.e. those microorganisms that already exist in the polluted area, which contributes to the intensification of the processes of self-cleaning of the area, and is based on a two-stage concept:

1) в акваторию вносится биопрепарат, работающий в природной среде;1) a biological product operating in the natural environment is introduced into the water area;

2) снижение концентрации загрязнителя за счет работы биопрепарата и запас времени, пошедший на сохранение и концентрацию природных сил, способствуют активизации природных процессов самоочищения, что достигается за счет фрактальности (самоподобия) биопрепарата по отношению к природе.2) a decrease in the concentration of the pollutant due to the work of the biological product and the time spent on the conservation and concentration of natural forces contribute to the activation of natural self-cleaning processes, which is achieved due to the fractality (self-similarity) of the biological product in relation to nature.

В ходе исследования были определены требования к носителю биопрепарата. Носитель для ассоциации бактерий должен обладать адекватными свойствами как для клеток бактерий, так и для природной среды, в которую будет вноситься готовый биопрепарат для очищения от загрязнения путем биовосстановления природных вод, для чего носитель должен обладать следующими свойствами:During the study, the requirements for the carrier of the biological product were determined. The carrier for the association of bacteria should have adequate properties both for bacterial cells and for the natural environment into which the finished biological product will be applied to purify it from contamination by bioremediation of natural waters, for which the carrier must have the following properties:

- развитая система открытых пор, размер пор не должен быть меньше, чем размер клеток бактерий размер (>1 мкм);- a developed system of open pores, the pore size should not be smaller than the size of bacterial cells size (> 1 μm);

- наличие закрытых пор для обеспечения плавучести (актуально для использования биопрепарата в акваториях);- the presence of closed pores to ensure buoyancy (relevant for the use of a biological product in water areas);

- материал при длительном нахождении в загрязненной акватории должен быть либо инертен, либо разлагаться под воздействием физических, химических, биологических факторов природной среды;- the material should be either inert for a long time in a contaminated water area or decompose under the influence of physical, chemical, biological environmental factors;

- обязательно наличие гидрофильных свойств для нормального контакта с бактериальным матриксом, содержащим микроорганизмы и имеющим полисахаридную природу, что обеспечит закрепление в и на носителе ассоциаций бактерий;- necessarily the presence of hydrophilic properties for normal contact with the bacterial matrix containing microorganisms and having a polysaccharide nature, which will ensure the fixation of bacterial associations on and on the carrier;

- желательно, чтобы добавленные и входящие в химический состав носителя компоненты могли быть использованы углеводородокисляющими бактериями в качестве минеральных или органических питательных компонентов.- it is desirable that the components added and included in the chemical composition of the carrier can be used by hydrocarbon-oxidizing bacteria as mineral or organic nutrient components.

В результате было выявлено, что большинству этих требований удовлетворяют пористые цеолиты, которые могут иметь открытые поры порядка более 1,0 мкм, что обеспечивает одновременно возможность иммобилизации углеводородокисляющих микроорганизмов в порах носителя и транспортировку нефти или нефтепродуктов из области загрязнения к расположенным в порах ассоциациям бактерий.As a result, it was found that most of these requirements are met by porous zeolites, which can have open pores of the order of more than 1.0 μm, which simultaneously provides the possibility of immobilization of hydrocarbon-oxidizing microorganisms in the pores of the carrier and the transportation of oil or oil products from the contamination area to bacterial associations located in the pores.

Использование для очистки акватории микроорганизмов, приспособившихся именно к этой акватории, позволяет проводить восстановление морской акватории, которое происходит за счет биотехнологического восполнения ее бактериального начала.The use of microorganisms adapted to this water area for cleaning the water area allows the restoration of the sea water area, which occurs due to the biotechnological replenishment of its bacterial origin.

Как следствие, достигается эффективная очистка загрязненной акватории.As a result, effective treatment of contaminated water is achieved.

Способ получения биопрепарата для очистки природных вод от нефти и нефтепродуктов заключается в следующем.A method of obtaining a biological product for the purification of natural water from oil and oil products is as follows.

Из загрязненной акватории выделяют нефтеокисляющие микроорганизмы. Полученные таким образом ассоциации углеводородокисляющих бактерий культивируют в питательной водной среде, содержащей минеральные соли азота, фосфора, калия, нефть или нефтепродукт и глюкозу. Например, может быть использована классическая минеральная среда Чапека с добавлением углеводородов. По сравнению с составом морской воды среда Чапека обогащена фосфатом и нитратом.Oil-polluting microorganisms are isolated from the polluted water area. Thus obtained associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria are cultivated in a nutrient aqueous medium containing mineral salts of nitrogen, phosphorus, potassium, oil or oil product and glucose. For example, Chapek’s classic mineral medium with the addition of hydrocarbons can be used. Compared to the composition of sea water, Chapek’s environment is enriched in phosphate and nitrate.

Селективным фактором выделения ассоциации бактерий является температура, определяющая качественный и количественный состав ассоциации, скорость роста разных видов бактерий в составе ассоциаций. Рабочий диапазон температур селекции и культивирования аутентичных ассоциаций бактерий является характерным для конкретной акватории, из которой выделены ассоциации бактерий. Температура воды морских акваторий Российской Федерации в среднем колеблется в пределах от -1,7 до +25°С в зависимости от широты и сезона. Исходя из этих параметров, культивирование может осуществляться в следующих диапазонах температур:A selective factor for the identification of bacterial associations is the temperature, which determines the qualitative and quantitative composition of the association, the growth rate of different types of bacteria in the composition of associations. The operating temperature range for the selection and cultivation of authentic bacterial associations is characteristic of a particular water area from which bacterial associations are isolated. The water temperature of the marine areas of the Russian Federation on average ranges from -1.7 to + 25 ° C, depending on latitude and season. Based on these parameters, cultivation can be carried out in the following temperature ranges:

Моря Северного Ледовитого океана - средние температуры -1,7÷-1,4°С.Seas of the Arctic Ocean - average temperatures -1.7 ÷ -1.4 ° С.

Атлантический океан (выше 20° с.ш.) - зима +1÷+6, лето +16÷+18°С.Atlantic Ocean (above 20 ° N) - winter + 1 ÷ + 6, summer + 16 ÷ + 18 ° C.

Тихий океан (выше 30° с.ш.) зима +1÷+6, лето +16÷+25°С.Pacific Ocean (above 30 ° N) winter + 1 ÷ + 6, summer + 16 ÷ + 25 ° C.

Возможен следующий состав минеральной питательной водной среды Чапека (г/л природной воды):The following composition of the mineral nutrient aquatic environment of апapek (g / l of natural water) is possible:

NaNO3 NaNO 3 22 К2HPO4 K 2 HPO 4 1one MgSO4·7H2OMgSO 4 · 7H 2 O 0,50.5 KClKcl 0,50.5

В качестве источника углерода и энергии предпочтительно добавляется 10-30 мл/л нефти или нефтепродуктов.As a source of carbon and energy, 10-30 ml / l of oil or oil products are preferably added.

В ходе исследования было установлено, что наиболее оптимально содержание глюкозы в количестве 1 г/л, которая добавляется для создания условий соокисления, что способствует: более быстрому наращиванию биомассы бактерий, ускорению биодеградации углеводородов (нефти или нефтепродуктов) и биосинтезу большего количества полисахаридного бактериального матрикса.In the course of the study, it was found that the most optimal glucose content is 1 g / l, which is added to create co-oxidation conditions, which contributes to: faster growth of bacterial biomass, accelerated biodegradation of hydrocarbons (oil or oil products) and the biosynthesis of more polysaccharide bacterial matrix.

Носитель используется для иммобилизации клеток ассоциации бактерий. Носитель дает возможность клеткам находиться в прикрепленном состоянии. Для закрепления клеток бактерий на носителе он должен быть гидрофилен. Клетки бактерий стремятся закрепиться на субстрате для того, чтобы комфортно осуществлять процессы жизнедеятельности и наращивать биомассу. Для этого указанной питательной жидкой средой с выращенными ассоциациями углеводородокисляющих бактерий пропитывают носитель.The carrier is used to immobilize the bacteria association cells. The carrier allows the cells to be in an attached state. To fix bacterial cells on the carrier, it must be hydrophilic. Bacterial cells tend to gain a foothold on the substrate in order to comfortably carry out vital processes and build up biomass. To this end, the carrier is impregnated with the indicated nutrient liquid medium with grown associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria.

Ассоциация бактерий, находящаяся в бактериальном матриксе (т.е. ассоциация бактерий, которую нарастили на питательной водной среде и которая находится в естественном непреобразованном состоянии), закрепляется на носителе. Происходит распределение в поровых пространствах носителя клеток бактерий, находящихся в матриксе. Бактериальный матрикс представляет собой слизистую субстанцию, синтезированную клетками бактерий, входящих в ассоциацию бактерий, имеющую полисахаридную природу и выполняющую структурообразующую, защитную, коммуникативную функции. После пропитки носителя его высушивают.The bacterial association located in the bacterial matrix (i.e., the bacterial association that has grown in a nutrient-rich aquatic environment and which is in a naturally unreformed state) is attached to the carrier. There is a distribution in the pore spaces of the carrier of bacterial cells located in the matrix. The bacterial matrix is a mucous substance synthesized by the cells of bacteria belonging to the bacterial association, which has a polysaccharide nature and performs structure-forming, protective, communicative functions. After the carrier is impregnated, it is dried.

Перед применением биопрепарата он наносится на сорбент для нефти, например поролон или другой материал (преимущественно гидрофобный), после чего он готов к внесению его в загрязненную водную акваторию для ее очистки. Сорбент должен обладать всеми или несколькими из следующих свойств:Before using the biological product, it is applied to a sorbent for oil, for example, foam rubber or other material (mainly hydrophobic), after which it is ready to be introduced into a contaminated water area for its purification. The sorbent must possess all or several of the following properties:

- способностью сорбировать нефть или нефтепродукты, быть гидрофобным;- the ability to sorb oil or oil products, to be hydrophobic;

- развитой системой открытых пор с размером более 10 мкм;- a developed system of open pores with a size of more than 10 microns;

- плавучестью, которую материал сохраняет длительное время; наличием закрытых пор для обеспечения плавучести или других особенностей материала (актуально для использования биопрепарата в акваториях);- buoyancy, which the material retains for a long time; the presence of closed pores to ensure buoyancy or other characteristics of the material (relevant for the use of a biological product in water areas);

- быть природным материалом, не вредящим природе; в экосистеме при длительном нахождении должен быть либо инертным, либо разлагаемым под воздействием физических, химических, биологических факторов природной среды;- be a natural material that is not harmful to nature; in the ecosystem, when stored for a long time, it must be either inert or degradable under the influence of physical, chemical, biological environmental factors;

- некоторые компоненты, входящие в состав сорбента, должны использоваться бактериями в качестве минеральных или органических питательных компонентов;- some of the components that make up the sorbent should be used by bacteria as mineral or organic nutrients;

- удобством и длительностью хранения;- convenience and duration of storage;

- возможностью нанесения разными способами и при разных условиях;- the possibility of applying in different ways and under different conditions;

- адекватными рабочими характеристиками при применении в конкретной акватории;- adequate performance when used in a specific water area;

- возможностью регенерации сорбента и его повторным использованием;- the possibility of regeneration of the sorbent and its reuse;

- возможностью утилизации использованного сорбента с использованием экологически чистых технологий;- the possibility of recycling the used sorbent using environmentally friendly technologies;

- экономической эффективностью применения.- economic efficiency of application.

Настоящее изобретение может быть использовано при чрезвычайных ситуациях, связанных с ликвидацией загрязнения водных акваторий в результате техногенных катастроф при добыче, транспортировке, использовании нефти или нефтепродуктов, в частности при разрушении танкеров, при авариях на морских нефтяных платформах с разливом нефти или нефтепродуктов, при погрузочно-разгрузочных операциях в портовых акваториях и т.д.The present invention can be used in emergency situations associated with the elimination of pollution of water areas as a result of technological disasters during the extraction, transportation, use of oil or oil products, in particular during the destruction of tankers, in accidents on offshore oil platforms with oil spills or oil products, during loading unloading operations in port waters, etc.

Claims (5)

1. Способ получения биопрепарата для биовосстановления водоемов, загрязненных нефтью или нефтепродуктами, включающий обработку пористого носителя раствором минеральных солей и глюкозой и последующим смешиванием с биотехнологически полученной культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий, обитающих в очищаемой природной воде, при этом в качестве носителя бактерий используют природные пористые цеолиты с закрытыми и открытыми порами с размером последних в поперечном сечении не менее 1 мкм, вначале выделенные из очищаемой воды углеводородокисляющие бактерии культивируют в питательной водной среде, содержащей минеральные соли азота, фосфора, калия, нефть или нефтепродукты и глюкозу, а затем этой биотехнологически полученной культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий пропитывают пористый цеолит и таким образом бактерии иммобилизируют в его открытых порах, после чего последний извлекают из указанной среды, высушивают и наносят на сорбент для нефти, например поролон, перед внесением биопрепарата в очищаемую акваторию.1. A method of obtaining a biological product for the bioremediation of water bodies contaminated with oil or oil products, comprising treating a porous carrier with a solution of mineral salts and glucose and then mixing it with a biotechnologically obtained culture of associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria living in purified natural water, using natural porous zeolites as a carrier of bacteria with closed and open pores with a size of the latter in the cross section of at least 1 μm, initially isolated from the treated water at left-hydrogen-oxidizing bacteria are cultured in a nutrient aqueous medium containing mineral salts of nitrogen, phosphorus, potassium, oil or oil products and glucose, and then this porous zeolite is impregnated with this biotechnologically obtained culture of hydrocarbon-oxidizing bacteria associations and the bacteria are immobilized in its open pores, after which the latter is removed from the specified environment, dried and applied to a sorbent for oil, such as foam, before applying the biological product to the cleaned area. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефть или нефтепродукты добавляют в питательную водную среду для культивирования углеводородокисляющих бактерий в количестве 10-30 мл/л.2. The method according to claim 1, characterized in that the oil or oil products are added to the nutrient aqueous medium for the cultivation of hydrocarbon-oxidizing bacteria in an amount of 10-30 ml / l. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что глюкозу добавляют в питательную водную среду для культивирования углеводородокисляющих бактерий в количестве 1 г/л.3. The method according to claim 1, characterized in that glucose is added to the nutrient aqueous medium for the cultivation of hydrocarbon-oxidizing bacteria in an amount of 1 g / L. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что селекцию и культивирование ассоциаций бактерий осуществляют в диапазоне температур -1,7÷+25°С.4. The method according to claim 1, characterized in that the selection and cultivation of bacterial associations is carried out in the temperature range -1.7 ÷ + 25 ° C. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что цеолит после пропитки содержит раствор минеральных солей азота, фосфора, калия с культурой ассоциаций углеводородокисляющих бактерий в количестве 10% от веса цеолита и глюкозу в количестве 0,1% от веса цеолита.5. The method according to claim 1, characterized in that the zeolite after impregnation contains a solution of mineral salts of nitrogen, phosphorus, potassium with a culture of associations of hydrocarbon-oxidizing bacteria in an amount of 10% by weight of zeolite and glucose in an amount of 0.1% by weight of zeolite.
RU2006117416/13A 2006-05-23 2006-05-23 Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs RU2327649C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117416/13A RU2327649C2 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006117416/13A RU2327649C2 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006117416A RU2006117416A (en) 2006-09-20
RU2327649C2 true RU2327649C2 (en) 2008-06-27

Family

ID=37113762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006117416/13A RU2327649C2 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2327649C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516412C2 (en) * 2011-12-20 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "ЭКАМ" Preparation for purification of water and soil from oil pollution and method of obtaining thereof
RU2538404C1 (en) * 2013-08-09 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) Method of activating dry form of biopreparation for purification of petropolluted soils
RU2794792C1 (en) * 2022-04-15 2023-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for producing biological product with magnetic field for bottom sediment biodegradation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114716283A (en) * 2022-04-07 2022-07-08 广东百林生态科技股份有限公司 Preparation method of organic fertilizer for ecological restoration
CN115181716A (en) * 2022-06-25 2022-10-14 广西七彩环境科技有限公司 Method for culturing and propagating target microorganisms by using porous nonmetallic mineral material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОРОНЕЛЛИ Т.В. Принципы и методы интенсификации биологического разрушения углеводородов в окружающей среде. Прикладная биохимия и микробиология. - М.: Наука, 1996, т.32, № 6, с.579-585. СТЕКСОВА Е.В. и др. Разработка биопрепарата для очистки морских акваторий от нефти и нефтепродуктов. Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды. Материалы международной конференции 14-16 сентября 2005 г. - Саратов. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516412C2 (en) * 2011-12-20 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "ЭКАМ" Preparation for purification of water and soil from oil pollution and method of obtaining thereof
RU2538404C1 (en) * 2013-08-09 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) Method of activating dry form of biopreparation for purification of petropolluted soils
RU2794792C1 (en) * 2022-04-15 2023-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method for producing biological product with magnetic field for bottom sediment biodegradation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006117416A (en) 2006-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dzionek et al. Natural carriers in bioremediation: A review
JP5591899B2 (en) Microbial activity control substance supply device, environmental purification method and bioreactor using the same
US20130180915A1 (en) Composition for triggering microbiological processes in water and method of producing the same
JPH0436758B2 (en)
RU2422587C1 (en) Complex bio-sorbent on base of bacteria strain and fungi for purification of water medium from oil and oil products at presence of micro-alga
RU2327649C2 (en) Method of biological preparation produced for restoration of oil-polluted water reservoirs
WO2011074007A2 (en) Process and composition for bioremediation of oily sludge
RU2604788C1 (en) Method of cleaning freshwater ecosystems from oil and oil products at high latitudes
RU2405741C2 (en) Cartridge for purifying natural water from oil pollutants
KR101511999B1 (en) Method for improving water quality and capsule for improving water quality used in the method
RU2571180C2 (en) Method for purification of marine and brackish water ecosystems from oil and oil products under high latitude conditions
JP2008012461A (en) Method for treating selenic acid compound-containing liquid using microorganism
RU2420579C2 (en) Method of immobilising microorganism cells in sorbent used for oil cleaning
RU2104249C1 (en) Material for biological treatment of ecosystems polluted with oil and petroleum products
RU2317162C1 (en) Preparation for microbiological treatment of oil slimes and ground polluted by petroleum products
Rodríguez-Calvo et al. Capacity of hydrophobic carriers to form biofilm for removing hydrocarbons from polluted industrial wastewater: assay in microcosms
Al Mosawi et al. Immobilize algae to removal copper and lead from aquatic ecosystem
RU2114174C1 (en) Consortium of yeast candida maltosa for biodegradation of petroleum pollution
RU2143947C1 (en) Sorbent for cleaning natural water and soil from oil pollutants
Lisichkin et al. Elimination of emergency oil spills: state of the art and problems
Fokina et al. Use of mineral sorbents for the purification of natural environments from petroleum products in the Kolsky northern region
RU2191753C2 (en) Biological preparation for removing crude oil and petroleum products from water and ground
RU2656146C1 (en) Biosorbent for purification of water from hydrocarbon pollution and method of its production
GB2482399A (en) Oil spill remediation method
Somdee et al. Removal of microcystin from lake water using an internal airlift loop ceramic honeycomb support bioreactor

Legal Events

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

Effective date: 20190524