RU2430021C1 - Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений - Google Patents
Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2430021C1 RU2430021C1 RU2010117186/10A RU2010117186A RU2430021C1 RU 2430021 C1 RU2430021 C1 RU 2430021C1 RU 2010117186/10 A RU2010117186/10 A RU 2010117186/10A RU 2010117186 A RU2010117186 A RU 2010117186A RU 2430021 C1 RU2430021 C1 RU 2430021C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microorganisms
- strain
- medium
- vkpm
- consortium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологическим способам очистки окружающей среды, и может применяться для очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума микроорганизмов. Способ включает внесение в очищаемую среду консорциума микроорганизмов и минеральной питательной среды. В качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824 в соотношении, %: (1-99):(99-1) соответственно. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений. 2 табл.
Description
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологическим способам очистки окружающей среды, и может применяться для очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума штаммов микроорганизмов.
Известны микроорганизмы, которые используются для очистки почвы и водоемов от углеводородных загрязнений:
- штамм Pseudomonas graminis ВКПМ В-8615 (патент РФ №2257411, C12N 1/20, 2005.07.27);
- штамм Arthrobacter sp. ВКПМ Ac-1556 (патент РФ №2128221, C12N 1/20, 1999.03.27);
- штамм Aspergillus niger S-1 (патент РФ №2280013, C02F 3/34, 2006.07.20).
Данные виды микроорганизмов отличаются как по активности усвоения углеводородов, так и по условиям применения, обеспечивающим их наибольшую эффективность (температуре, рН, источникам фосфора и азота). Однако особенности монокультур штаммов микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов для биологической деградации углеводородов, ограничивают область применения и условия использования биопрепаратов. Более высокой эффективностью и устойчивостью в природной экосистеме обладают биопрепараты на основе консорциумов из различных видов микроорганизмов.
Известен биопрепарат «Деворойл» (патент РФ №2023686, C02F 3/34, 1994.11.30), разработанный на основе консорциума штаммов микроорганизмов: Rhodococcus erytropolis 367-2, Rhodococcus maris 367-5, Rhodococcus erytropolis 367-6, Pseudomonas stutzeri 367-1, Candida lipolytica 367-3. Микроорганизмы, входящие в указанный препарат, способны развиваться в широком диапазоне солености (от 0,05% до 15%) и обеспечивать эффективное разложение нефтепродуктов в засоленных экосистемах.
Известен консорциум штаммов микроорганизмов (патент РФ №2107722, C12N 1/20, 1998.03.27), состоящий из психрофильных бактерий: Acinetobacter calcoaeticus Baumann et al. 279 ВКПМ B-7179, Pseudomonas fluorescens Stanier et al. 325 ВКПМ В-7152, Alcaligenes faecalis Castellani et Chalmers 404 ВКПМ В-7180. Соотношение штаммов микроорганизмов в консорциуме, %: (30-35):(40-50):(20-25) соответственно. Данный консорциум обеспечивает биодеградацию углеводородов при температуре 10÷25°С.
Однако многокомпонентные препараты, состоящие из 4-х и более различных штаммов микроорганизмов, сложны как в производстве, так и в применении в связи с трудностями в поддержании и контроле соотношения видов в консорциуме. Кроме того, указанные консорциумы-деструкторы углеводородов составлены из прокариотических микроорганизмов, т.е. бактериальных штаммов, что ограничивает возможности таких препаратов.
Более широкими возможностями обладают биопрепараты, состоящие из прокариотических микроорганизмов и эукариотических микроорганизмов (грибов и дрожжей).
Известен консорциум микроорганизмов (патент РФ №2318736, C02F 3/34, 2008.03.10), включающий штамм бактерий Rhodococcus erytropolis HK-16, Artrobacter sp. HK-15, штаммы дрожжевого гриба Candida lipolytica КБП-3308 и Candida guilliermondi КБП-3175. Данный консорциум микроорганизмов применяется при температуре 28÷30°С, рН 4,5÷7,0 и обеспечивает утилизацию 95÷98% нефти за десять суток.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому способу является способ очистки воды и почвы от нефтепродуктов (патент РФ №2014286, C02F 3/34, 1994.06.15), в котором используются штаммы микроорганизмов: бактерий Mycococcus lactis ВСБ-Д-5, Mycococcus lactis ВСБ-574, Acinetobacter oleovorum subsp. Paraphinicum ВСБ-567 и дрожжей Candida tropicalis ВСБ-637, Candida guilliermondii ВСБ-638. Способ предусматривает применение различных биопрепаратов, составленных из вышеперечисленных штаммов. Например, консорциум штаммов Mycococcus lactis ВСБ-Д-5 и Candida tropicalis ВСБ-637 при температуре 30÷34°С и рН 5,5÷6,0 обеспечивает снижение нефтепродуктов в воде на 70% в течение трех суток, при соотношении штаммов в консорциуме (60:40)% соответственно. Недостатком указанного способа является ограниченность условий применения: узкий диапазон рН очищаемой среды и узкий спектр утилизируемых углеводородных загрязнений.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума микроорганизмов (коммерческое название биопрепарата - «САНДИМА»).
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе в очищаемую среду вносят консорциум микроорганизмов и минеральную питательную среду. В качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia mans ВКПМ Ac-1824 в соотношении, %: (1-99):(99-1) соответственно.
Штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446, используемый в предлагаемом способе, выделен из образцов загрязненного углеводородами грунта селекционным путем. Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: H3PO4 (70%) - 2,6 г/л, KCl - 1,14 г/л, MgSO4 - 0,55 г/л, FeSO4×7H2O - 0,045 г/л, ZnSO4×7H2O - 0,031 г/л, MnSO4×7H2O - 0,031 г/л, CuSO4 - 0,004 г/л; при рН 4,0÷4,2. В качестве источника углерода использовали парафин C13÷C17. Культивирование данного штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин и температуре окружающей среды 30°С.
Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.
Клетки данного штамма имеют форму от удлиненно-овальной до сильно вытянутой. Выделенный штамм образует колонии кремового цвета, матовые, шероховатые, с приподнятой серединой и неровными краями (на седьмые сутки культивирования на сусле агара).
Штамм непатогенный и нетоксичный. Культуру хранят в пробирках на скошенном агаризованном сусле при температуре 4°С. Жизнеспособность штамма поддерживается регулярным пересевом (2-3 раза в год) на среде сусла агара и жидкой минеральной среде, содержащей азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы и н-парафины в качестве источника углерода и энергии.
Штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824 получен автоселекционным путем в условиях длительной непрерывной ферментации в стерильных условиях штамма Rhodococcus sp. ВКПМ Ac-1258. Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: KNO3 - 4,0 г/л, KH2PO4 - 0,4 г/л, Na2HPO4×12H2O - 1,4 г/л, MgSO4 - 0,8 г/л, FeSO4×7H2O - 0,045 г/л, ZnSO4×7H2O - 0,031 г/л, MnSO4×7H2O - 0,031 г/л, CuSO4 - 0,004 г/л; при рН 7,0. В качестве источника углерода использовали парафин C13÷C17. Культивирование данного штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин и температуре окружающей среды 30°С.
Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.
Клетки данного штамма имеют коротко-овальную форму. Штамм образует колонии клеток розоватого цвета, гладкие, выпуклые, с ровным краем, диаметром 3 мк (на третьи сутки культивирования на L-агаре).
Штамм непатогенный и нетоксичный. Культура хранится в пробирках на скошенной агаризованной среде при температуре 4°С. Жизнеспособность штамма поддерживается регулярным пересевом (2-3 раза в год) на среде L-агара и жидкой минеральной среде, содержащей азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы и н-парафины.
Способ осуществляют следующим образом.
Культуры штаммов ВКПМ Y-3446 и ВКПМ Ас-1824, входящих в состав консорциума микроорганизмов, выращивают раздельно на жидкой питательной среде. При необходимости полученную биомассу высушивают, например, в сушилке для получения порошковой формы каждой из культур. Далее, в зависимости от вида загрязнений и условий применения биопрепарата (температура окружающей среды, рН очищаемой среды, источник азота) составляют консорциум из штаммов микроорганизмов, взятых в соотношении (1-99):(99-1)% соответственно. Перед применением порошковую форму биопрепарата разводят водным раствором минеральной питательной среды, включающей азот, фосфор, калий, магний и микроэлементы, после чего биопрепарат вносят в очищаемую среду.
Ниже приводятся примеры, подтверждающие высокую эффективность предлагаемого способа.
Пример 1. Осуществляли утилизацию углеводородов в жидкой среде. В качалочную колбу заливали водный раствор минеральной питательной среды следующего состава: NaH2PO4×5H2O - 5,0 г/л, K2HPO4×5H2O - 5,0 г/л, (NH4)2SO4 - 3,0 г/л, KNO3 - 2,0 г/л, MgSO4×7H2O - 0,8 г/л; при комнатной температуре и 220 оборотах колбы в минуту. Утилизируемые углеводороды вносили в количестве 1% от объема среды, а биопрепарат - 1 г/л. Содержание углеводородов в очищаемой среде определяли методом газожидкостной хроматографии.
Сравнительные данные по очистке жидкой очищаемой среды приведены в таблице 1.
Пример 2. Осуществляли утилизацию углеводородов в почве. В прямоугольный лоток объемом 3 дм3 вносили: 4 кг субпесчаной почвы; компоненты, содержащие азот, фосфор и калий, в количестве: [(NH4)++(NO3)-] - 200 мг/кг, P2O5 - 300 мг/кг, К2О - 350 мг/кг; утилизируемые углеводороды. Влажность почвы поддерживали периодическим орошением на уровне 60% от влагоемкости почвы. Аэрацию осуществляли путем периодического перемешивания почвы, при этом поддерживали температуру 18-22°С. Количество вносимого биопрепарата составляло 0,5% от массы утилизируемых углеводородов. Содержание углеводородов в очищаемой среде определяли методом ИК спектрометрического определения.
Сравнительные данные по очистке почвы приведены в таблице 2.
Преимуществом предлагаемого способа является использование консорциума, состоящего из двух штаммов микроорганизмов, проявляющих неодинаковую активность по отношению к утилизируемым углеводородам и отличающихся по условиям, обеспечивающим их наибольшую эффективность (температура, рН среды, источник фосфора и азота). Указанное преимущество значительно расширяет область применения биопрепарата. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность очистки окружающей среды за счет расширения спектра утилизируемых углеводородов и диапазона рН очищаемой среды.
| Таблица 1 | |||||
| Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений | |||||
| №№ | Загрязнитель | рН среды, ед. | Соотношение Candida maltosa и Dietzia maris, % | Продолжитель- ность опыта, час |
Степень утилизации УГВ, % |
| 1 | Газовый конденсат | 3,0 | 90:10 | 72 | 94 |
| 6,5 | 50:50 | 72 | 98,5 | ||
| 8,5 | 20:80 | 72 | 96 | ||
| 2 | Дизельное топливо | 3,5 | 90:10 | 72 | 94,5 |
| 6,5 | 50:50 | 72 | 98 | ||
| 8,5 | 20:80 | 72 | 95,5 | ||
| 3 | Сырая нефть | 3,0 | 80:20 | 72 | 93,5 |
| 7,0 | 40:50 | 72 | 97 | ||
| 8,5 | 5:95 | 72 | 93 | ||
| 4 | Минеральное моторное масло | 3,0 | 95:5 | 72 | 73,5 |
| 6,5 | 50:50 | 72 | 87 | ||
| 9,0 | 10:90 | 72 | 81 | ||
| Таблица 2 | ||||||
| Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений | ||||||
| №№ примера | Загрязнитель | Начальная концентрация углеводородов, % | рН среды, ед. | Соотношение Candida maltosa и Dietzia maris, % | Продолжитель- ность опыта, сут |
Степень утилизации УГВ, % |
| 5 | Газовый конденсат | 20 | 3,0 | 90:10 | 28 | 94,5 |
| 20 | 6,5 | 50:50 | 28 | 96 | ||
| 20 | 8,5 | 10:90 | 28 | 93 | ||
| 6 | Дизельное топливо | 20 | 3,0 | 90:10 | 34 | |
| 20 | 6,5 | 50:50 | 34 | 91,5 | ||
| 20 | 9,0 | 10:90 | 34 | |||
| 7 | Сырая нефть | 10 | 4,0 | 80:20 | 34 | 78 |
| 10 | 7,0 | 50:50 | 34 | 71 | ||
| 10 | 8,5 | 20:80 | 34 | 72,5 | ||
| 8 | Минеральное моторное масло | 20 | 4,0 | 80:20 | 34 | 88,5 |
| 20 | 6,8 | 50:50 | 34 | 86 | ||
| 20 | 8,5 | 20:80 | 34 | 86 | ||
Claims (1)
- Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнении, включающий внесение в очищаемую среду консорциума микроорганизмов и минеральной питательной среды, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010117186/10A RU2430021C1 (ru) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010117186/10A RU2430021C1 (ru) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2430021C1 true RU2430021C1 (ru) | 2011-09-27 |
Family
ID=44804085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010117186/10A RU2430021C1 (ru) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2430021C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487752C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения |
| RU2523584C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | ШТАММ БАКТЕРИЙ Exiguobacterium mexicanum - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ |
| RU2656146C1 (ru) * | 2017-10-20 | 2018-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения |
| EA038309B1 (ru) * | 2017-08-16 | 2021-08-06 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Экостандарт.Kz" | Способ получения биологического препарата для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов |
| EA038354B1 (ru) * | 2017-08-16 | 2021-08-12 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Экостандарт.Kz" | Биологический препарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов |
| RU2767388C1 (ru) * | 2020-11-17 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Способ очистки жиросодержащих сточных вод |
-
2010
- 2010-04-29 RU RU2010117186/10A patent/RU2430021C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛИСТОВ Е.Л. и др. Оптимизация технологии производства биопрепарата «Биорос» на экспериментальной установке ООО «ВНИИгаз». Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, №8, 2008, с.9-13. АКОПОВА Г.С. Очистка техногенных сред, загрязненных углеводородами, с использованием биопрепаратов. Газовая промышленность, 2008, №6, с.69-71. ГЕНДЕЛЬ Г.Л. и др. Особенности проведения работ по очистке земель, нарушенных и загрязненных в результате аварии на конденсатопроводе. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, №6, 2006, с.66-69. МУРЗАКОВ Б.Г. и др. Очистка метанолсодержащих вод с помощью биологических препаратов. Газовая промышленность, №12, 2005, с.58-60. АКОПОВА Г.С. Очистка техногенных сред, загрязненных углеводородами, с использованием биопрепаратов. Газовая промышленность, №6, 2008, с.83-85. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487752C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения |
| RU2523584C1 (ru) * | 2013-03-27 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | ШТАММ БАКТЕРИЙ Exiguobacterium mexicanum - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ |
| EA038309B1 (ru) * | 2017-08-16 | 2021-08-06 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Экостандарт.Kz" | Способ получения биологического препарата для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов |
| EA038354B1 (ru) * | 2017-08-16 | 2021-08-12 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Экостандарт.Kz" | Биологический препарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов |
| RU2656146C1 (ru) * | 2017-10-20 | 2018-05-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения |
| RU2767388C1 (ru) * | 2020-11-17 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный аграрный университет" | Способ очистки жиросодержащих сточных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rashid et al. | Binary culture of microalgae as an integrated approach for enhanced biomass and metabolites productivity, wastewater treatment, and bioflocculation | |
| Hu et al. | Influence of exogenous CO 2 on biomass and lipid accumulation of microalgae Auxenochlorella protothecoides cultivated in concentrated municipal wastewater | |
| CN108102955B (zh) | 用于黑臭水体治理的高效复合微生物菌剂及其制备方法 | |
| Yang et al. | Cultivation of oleaginous microalgae for removal of nutrients and heavy metals from biogas digestates | |
| Wang et al. | Screening of a Chlorella-bacteria consortium and research on piggery wastewater purification | |
| RU2430021C1 (ru) | Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений | |
| Mujtaba et al. | Simultaneous removal of inorganic nutrients and organic carbon by symbiotic co-culture of Chlorella vulgaris and Pseudomonas putida | |
| Maitra et al. | Ecological significance and phosphorus release potential of phosphate solubilizing bacteria in freshwater ecosystems | |
| Lenneman et al. | Potential application of algicidal bacteria for improved lipid recovery with specific algae | |
| Wu et al. | Textile wastewater bioremediation using immobilized Chlorella sp. Wu-G23 with continuous culture | |
| WO2005080539A1 (ja) | 発酵技術を応用した洗浄剤及びその製造方法 | |
| CN101857847A (zh) | 一株铜绿假单胞菌菌株的分离纯化及其驯化方法与用途 | |
| CN106479916B (zh) | 一种阴沟肠杆菌菌株及其应用 | |
| JP2011160713A (ja) | 油脂分解微生物、微生物固定化担体、廃水の処理方法、並びに、廃水処理システム | |
| Chebbi et al. | Biodegradation of malodorous mercaptans by a novel Staphylococcus capitis strain isolated from gas-washing wastewaters of the Tunisian Chemical Group | |
| TW201925453A (zh) | 用於廢棄物生物降解的方法和產品 | |
| CN103305443B (zh) | 一种修复含氨氮工业污水的制剂及方法 | |
| Feng et al. | Mechanism of contaminant removal by algae-bacteria symbiosis in a PBR system during the treatment of anaerobic digestion effluents | |
| Al Azad et al. | Efficacy of purple non sulphur bacterium Rhodobacter sphaeroides strain UMSFW1 in the utilization of palm oil mill effluent | |
| CN102515366B (zh) | 一种硝基苯类工业废水微生物降解方法 | |
| ES2336327T3 (es) | Procedimiento de tratamiento de los efluentes agrolimentarios e industriales que comprende una fase de biodigestion mediante unos hongos filamentos. | |
| RU2502569C1 (ru) | Способ очистки почвы от углеводородных загрязнений | |
| JP2013116067A (ja) | 油脂分解酵母およびそれを用いた処理方法 | |
| KR19980033946A (ko) | 폐수처리용 활성미생물 배양물질 및 그 사용방법 | |
| Henry et al. | Determination of uptake rate of phosphorus and changes in COD and BOD during photoautotrophic cultivation of microalgae in sewage effluent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130916 |