RU2487752C2 - Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production - Google Patents
Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487752C2 RU2487752C2 RU2011101100/10A RU2011101100A RU2487752C2 RU 2487752 C2 RU2487752 C2 RU 2487752C2 RU 2011101100/10 A RU2011101100/10 A RU 2011101100/10A RU 2011101100 A RU2011101100 A RU 2011101100A RU 2487752 C2 RU2487752 C2 RU 2487752C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- biosorbent
- organic hydrophobic
- microorganisms
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Группа изобретений относится к промышленной биотехнологии и экологии и может применяться для очистки водоемов от углеводородных загрязнений.The group of inventions relates to industrial biotechnology and ecology and can be used to clean water from hydrocarbon pollution.
Под понятием «биосорбенты» подразумеваются сорбенты, иммобилизованные культурами микроорганизмов, обеспечивающие биологическое разложение углеводородов.The term “biosorbents” refers to sorbents immobilized by cultures of microorganisms, providing biological decomposition of hydrocarbons.
В качестве носителей для иммобилизации культуры микроорганизмов могут быть использованы практически все сорбенты органического (растительные и синтетические) и минерального происхождения, а в качестве культур микроорганизмов-деструкторов - любые простейшие углеводородокисляющие микроорганизмы (дрожжи, бактерии, грибы).Practically all sorbents of organic (plant and synthetic) and mineral origin can be used as carriers for immobilizing a microorganism culture, and any simple hydrocarbon-oxidizing microorganisms (yeast, bacteria, fungi) can be used as cultures of microorganism-destructors.
Иммобилизацию микроорганизмов на сорбент обычно осуществляют методом тонкодисперсного напыления суспензии на поверхность сорбента с одновременным его перемешиванием. После сушки при нормальной температуре биосорбент готов к применению.The immobilization of microorganisms on a sorbent is usually carried out by the method of finely dispersed spraying of a suspension onto the surface of the sorbent with its simultaneous mixing. After drying at normal temperature, the biosorbent is ready for use.
Биосорбенты должны отвечать следующим требованиям:Biosorbents must meet the following requirements:
- обладать большой сорбционной емкостью;- have a large sorption capacity;
- обеспечивать сцепление клеток микроорганизмов с поверхностью сорбента в течение длительного времени применения (7-20 суток);- ensure the adhesion of microorganism cells to the surface of the sorbent for a long time of use (7-20 days);
- обладать безопасностью для окружающей среды и человека после использования;- be safe for the environment and humans after use;
- обладать гидрофобностью в том случае, если используются для очистки водоемов.- possess hydrophobicity if used for cleaning water bodies.
В настоящее время разработано значительное количество биосорбентов, отличительной особенностью которых является разнообразие используемых носителей (сорбентов) и иммобилизованных на них культур микроорганизмов.At present, a significant number of biosorbents have been developed, the distinguishing feature of which is the variety of carriers (sorbents) used and microbial cultures immobilized on them.
Известен биореагент для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений (патент РФ №2081854, C02F 3/34, опубл. 1997.06.20), включающий адаптированную к углеводородам нефти бактериальную культуру рода Pseudomonas и компоненты биогенного питания. В качестве компонентов биогенного питания используют натриевое мыло синтетических жирных кислот, водорастворимые соли алюминия или кальция и аммонийные соли фосфорной кислоты. Бактериальную культуру вместе с компонентами биогенного питания иммобилизуют на гидрофобизированном торфе при следующем соотношении компонентов мас.%:Known bioreagent for purification of water and soil from oil pollution (RF patent No. 2081854, C02F 3/34, publ. 1997.06.20), including bacterial culture adapted to petroleum hydrocarbons of the genus Pseudomonas and nutrient components. Sodium soap of synthetic fatty acids, water-soluble salts of aluminum or calcium and ammonium salts of phosphoric acid are used as components of biogenic nutrition. The bacterial culture, together with the components of nutrient nutrition, is immobilized on hydrophobized peat in the following ratio of components wt.%:
Известен биосорбент для очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов (патент РФ №2299181, C02F 3/34, опубл. 2007.05.20), включающий нефтеокисляющие микроорганизмы, взятые в эффективном количестве, и носитель на основе торфа. В качестве носителя биосорбент содержит гидрофобный сорбент нефти на основе торфа, а в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов - биомассу штамма микромицета: Fusarium lateritium HK-204 или Gliocladium deliquescens НК-205 или Gliocladium deliquescens HK-206 или консорциума этих штаммов, иммобилизованных в гидрофобный сорбент нефти на основе торфа путем обрастания сорбента грибами, при следующем соотношении компонентов, масс.%:Known biosorbent for cleaning the water surface from oil and oil products (RF patent No. 2299181, C02F 3/34, publ. 2007.05.20), including oil-oxidizing microorganisms taken in an effective amount, and a carrier based on peat. As a carrier, the biosorbent contains a hydrophobic sorbent of oil based on peat, and as an oil-oxidizing microorganism, it contains the biomass of a micromycete strain: Fusarium lateritium HK-204 or Gliocladium deliquescens NK-205 or Gliocladium deliquescens HK-206 or a consortium of oil sorbids of these strains, peat base by sorbent overgrowing with mushrooms, in the following ratio of components, wt.%:
Наиболее близким к предлагаемому биосорбенту и способу его получения (прототипом) является биосорбент для очистки водоемов от нефтепродуктов на основе штаммов бактерий и дрожжевых грибов (патент РФ №2318736, C02F 3/34, опубл. 2008.03.10), включающий нефтеокисляющие микроорганизмы, взятые в эффективном количестве, и носитель. В качестве носителя биосорбент содержит гидрофобный нефтяной сорбент на основе торфа, а в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов - биомассу штамма бактерии Rhodococcus erythropolis HK-16 или Arthrobacter sp. HK-15, или дрожжевого гриба Candida lipolytica КБП-3308 или Candida guilliermondii КБП-3175 или Pichia guilliermondii КБП-3205 или их бактериально-дрожжевого консорциума, иммобилизованного в гидрофобный сорбент нефти на основе торфа путем обрастания сорбента бактериями и/или грибами, при следующем соотношении компонентов, масс.%:Closest to the proposed biosorbent and the method of its production (prototype) is a biosorbent for cleaning water bodies from oil products based on strains of bacteria and yeast fungi (RF patent No. 2318736, C02F 3/34, publ. 2008.03.10), including oil-oxidizing microorganisms taken in effective amount and carrier. As a carrier, the biosorbent contains a hydrophobic oil sorbent based on peat, and as the oil-oxidizing microorganisms, the biomass of the bacterial strain Rhodococcus erythropolis HK-16 or Arthrobacter sp. HK-15, or the yeast fungus Candida lipolytica KBP-3308 or Candida guilliermondii KBP-3175 or Pichia guilliermondii KBP-3205 or their bacterial-yeast consortium immobilized in a hydrophobic peat-based oil sorbent by means of bacteria growing the sorbent and / or the ratio of components, wt.%:
Недостатками известных биосорбентов и способов их получения являются, во-первых, использование в качестве углеводородокисляющих микроорганизмов штаммов грибов, которые обладают очень низкой скоростью потребления углеводородов и низкой скоростью размножения, что приводит к увеличению времени утилизации углеводородных загрязнений и, во-вторых, осуществление иммобилизации микроорганизмов на носитель путем обрастания носителя увеличивает время получения биосорбента (по патенту РФ №2318736 в лабораторных условиях это время составляет 9 суток), а кроме того, приводит к уменьшению сорбционной емкости биосорбента, т.к. внутренние поры носителя закупориваются, что позволяет использовать только часть поверхности носителя (по патенту РФ №2318736 сорбционная способность биопрепарата составляет 6 г нефти на 1 г биосорбента, в то время как используемые в настоящее время биосорбенты имеют сорбционную емкость от 7 г/г до 9 г/г).The disadvantages of the known biosorbents and methods for their preparation are, firstly, the use of fungal strains as hydrocarbon-oxidizing microorganisms, which have a very low rate of hydrocarbon consumption and low reproduction rate, which leads to an increase in the time for utilization of hydrocarbon contaminants and, secondly, the immobilization of microorganisms on the carrier by fouling of the carrier increases the time to obtain biosorbent (according to the patent of the Russian Federation No. 2318736 in the laboratory this time is 9 ducks), and in addition, leads to a decrease in the sorption capacity of the biosorbent, because the internal pores of the carrier are clogged, which allows only part of the surface of the carrier to be used (according to RF patent No. 2318736, the sorption capacity of the biological product is 6 g of oil per 1 g of biosorbent, while the currently used biosorbents have a sorption capacity of from 7 g / g to 9 g / g).
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая группа изобретений, является получение биосорбента, обладающего высокой степенью биодеструкции углеводородов.The problem to which the proposed group of inventions is directed is to obtain a biosorbent having a high degree of biodegradation of hydrocarbons.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая группа изобретений, является сокращение времени получения биосорбента, увеличение сорбционной емкости биосорбента, а также повышение эффективности процесса утилизации углеводородных загрязнений.The technical result, to which the proposed group of inventions is directed, is to reduce the time for biosorbent production, increase the sorption capacity of biosorbent, as well as increase the efficiency of the process of utilization of hydrocarbon contaminants.
Технический результат группы изобретений достигается за счет того, что в способе получения биосорбента для очистки воды от углеводородных загрязнений, включающем иммобилизацию биомассы, содержащей взятые в эффективном количестве нефтеокисляющие микроорганизмы, в органический гидрофобный сорбент на основе торфа с последующей сушкой, органический гидрофобный сорбент получают путем низкотемпературного пиролиза под вакуумом измельченного до 0,2÷0,5 мм торфа, который проводят при температуре 210÷250°С в течение 60÷90 мин. Иммобилизацию осуществляют путем внесения полученного органического гидрофобного сорбента в суспензию биомассы в процессе ее ферментации на стадии замедления роста нефтеокисляющих микроорганизмов. Масса вносимого органического гидрофобного сорбента в 6-10 раз превышает массу нефтеокисляющих микроорганизмов, содержащихся в суспензии биомассы к моменту внесения органического гидрофобного сорбента. В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 или штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824. Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений, полученный предлагаемым способом, содержит в качестве органического гидрофобного сорбента измельченный до фракций 0,2-0,5 мм торф, а в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов - штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 или штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824.The technical result of the group of inventions is achieved due to the fact that in the method for producing a biosorbent for purifying water from hydrocarbon contaminants, including immobilizing biomass containing an effective amount of oil-oxidizing microorganisms into an organic hydrophobic sorbent based on peat, followed by drying, the organic hydrophobic sorbent is obtained by low-temperature pyrolysis under vacuum of peat crushed to 0.2 ÷ 0.5 mm, which is carried out at a temperature of 210 ÷ 250 ° C for 60 ÷ 90 minutes Immobilization is carried out by introducing the obtained organic hydrophobic sorbent into a biomass suspension during its fermentation at the stage of slowing the growth of oil-oxidizing microorganisms. The mass of the introduced organic hydrophobic sorbent is 6-10 times the mass of oil-oxidizing microorganisms contained in the biomass suspension by the time of the introduction of the organic hydrophobic sorbent. Candida maltosa VKPM Y-3446 yeast strain or Dietzia maris bacterial strain VKPM Ac-1824 are used as oil-oxidizing microorganisms. The biosorbent for water purification from hydrocarbon contaminants obtained by the proposed method contains peat crushed to fractions of 0.2-0.5 mm as an organic hydrophobic sorbent, and Candida maltosa VKPM Y-3446 yeast strain or Dietzia maris bacterial strain as oil-oxidizing microorganisms VKPM Ac-1824.
В предлагаемой группе изобретений для получения органического гидрофобного сорбента используют предварительно измельченный органический носитель, например торф (фракционный состав 0,2-0,5 мм), который подвергают низкотемпературному пиролизу при температуре 210°C-250°C под вакуумом в течение 60÷90 мин. В результате сорбент получается пористый, с большой внутренней поверхностью контакта фаз. Ферментацию биомассы дрожжей и/или бактерий проводят в накопительном режиме на углеводородном субстрате в присутствии биогенных элементов при технологических параметрах выращивания, указанных в паспортах соответствующих культур. Иммобилизацию биомассы дрожжей или бактерий в органический гидрофобный сорбент осуществляют в процессе ферментации биомассы дрожжей или бактерий путем внесения органического гидрофобного сорбента в суспензию биомассы за 2-3 часа до окончания ферментации биомассы, что сокращает время получения биосорбента. Иммобилизация микроорганизмов происходит за счет того, что органический гидрофобный сорбент, попав в суспезию биомассы, сорбирует остаточные углеводороды вместе с микроорганизмами. Под действием аэрации и перемешивания в глубине пор происходит утилизация остаточного углеводородного сырья и рост биомассы микроорганизмов. Растущая биомасса микроорганизмов глубоко проникает внутрь пор сорбента, обеспечивая тем самым сцепление клеток микроорганизмов с поверхностью сорбента в течение длительного времени, в результате чего происходит устойчивая иммобилизация клеток микроорганизмов. Концентрированно полученной суспензии биосорбента осуществляют центрифугированием с последующей сушкой сгущенной суспензии биосорбента на ленточной, лиофильной сушилке или сушилке с псевдоожиженным слоем. Полученный биосорбент может применяться для очистки водоемов.In the proposed group of inventions, to obtain an organic hydrophobic sorbent, a pre-ground organic carrier is used, for example, peat (fractional composition 0.2-0.5 mm), which is subjected to low-temperature pyrolysis at a temperature of 210 ° C-250 ° C under vacuum for 60 ÷ 90 min As a result, the sorbent is porous, with a large internal phase contact surface. Fermentation of the biomass of yeast and / or bacteria is carried out in a cumulative mode on a hydrocarbon substrate in the presence of biogenic elements at the technological parameters of cultivation indicated in the passports of the respective cultures. The immobilization of the biomass of yeast or bacteria in an organic hydrophobic sorbent is carried out during the fermentation of the biomass of yeast or bacteria by introducing an organic hydrophobic sorbent into the biomass suspension 2-3 hours before the end of the fermentation of the biomass, which reduces the time of biosorbent production. The immobilization of microorganisms occurs due to the fact that an organic hydrophobic sorbent, having got into a suspension of biomass, sorb residual hydrocarbons together with microorganisms. Under the influence of aeration and mixing in the depth of the pores, the residual hydrocarbons are utilized and the biomass of microorganisms grows. The growing biomass of microorganisms penetrates deep into the pores of the sorbent, thereby ensuring the adhesion of microorganism cells to the surface of the sorbent for a long time, resulting in stable immobilization of microorganism cells. The concentrated biosorbent suspension is carried out by centrifugation, followed by drying of the thickened biosorbent suspension on a belt, freeze dryer or fluidized bed dryer. The resulting biosorbent can be used to clean water bodies.
Ниже приводятся примеры реализации предлагаемой группы изобретений.The following are examples of the implementation of the proposed group of inventions.
Пример 1. Для приготовления органического гидрофобного сорбента используют низинный торф, который измельчают до фракций 0,2 мм - 0,5 мм в мельнице ударного типа. Полученную смесь торфа раскладывают в лотки и помещают в вакуумный сушильный шкаф, в котором устанавливают температуру 230°C и остаточный вакуум 100 Па. После сушки в течение 80 мин органический гидрофобный сорбент готов для использования. Ферментацию углеводородокисляющего штамма микроорганизмов, например штамма дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446, осуществляют в ферментере на жидких парафинах нефти C13÷C17 кабрамидной депарафинизации. Начальная концентрация парафина - 2%, начальное содержание биомассы дрожжей 2,0-2,2 г в 1 литре суспензии, минеральная среда для размножения штамма имеет следующий состав: 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. Ферментацию осуществляют при рН 4,0÷4,2, числе оборотов мешалки - 800 об/мин, подаче воздуха на аэрацию - 100 л/ч на 1 л суспензии биомассы в течение 18 ч. Через 18 ч содержание биомассы дрожжей составляет 15 г в 1 литре суспензии. На стадии замедления роста микроорганизмов в суспензию биомассы дрожжей добавляют 120 г полученного ранее органического гидрофобного сорбента на каждый литр рабочего объема ферментера (в 8 раз больше биомассы дрожжей, выросшей через 18 ч). Ферментацию проводят еще в течение 3 ч, до полного исчерпания углеводородного питания. Полученную суспензию сгущают на центрифуге при 3500 об/мин в течение 10 мин. Сгущенную суспензию раскладывают на лотки и сушат в лиофильной сушилке в течение 24 ч под вакуумом. Сушку осуществляют в интервале температур от -25°С до +25°С, при остаточном вакууме - 10 Па. Полученный таким образом биосорбент после сушки готов к применению.Example 1. For the preparation of an organic hydrophobic sorbent, lowland peat is used, which is ground to fractions of 0.2 mm - 0.5 mm in a percussion mill. The resulting peat mixture is laid out in trays and placed in a vacuum oven, in which the temperature is set at 230 ° C and a residual vacuum of 100 Pa. After drying for 80 minutes, the organic hydrophobic sorbent is ready for use. Fermentation of a hydrocarbon-oxidizing strain of microorganisms, for example, the yeast strain Candida maltosa VKPM Y-3446, is carried out in a fermenter using liquid paraffins of oil C 13 ÷ C 17 cabramide dewaxing. The initial concentration of paraffin is 2%, the initial content of yeast biomass is 2.0-2.2 g in 1 liter of suspension, the mineral medium for the propagation of the strain has the following composition: H 3 PO 4 (70%) - 2.6 g / l, KCl - 1.14 g / l, MgSO 4 - 0.55 g / l, FeSO 4 × 7H 2 O - 0.045 g / l, ZnSO 4 × 7H 2 O - 0.031 g / l, MnSO 4 × 7H 2 O - 0.031 g / l, CuSO 4 - 0.004 g / l. Fermentation is carried out at a pH of 4.0 ÷ 4.2, the number of revolutions of the mixer is 800 rpm, the air supply for aeration is 100 l / h per 1 l of biomass suspension for 18 hours. After 18 hours, the yeast biomass content is 15 g 1 liter of suspension. At the stage of slowing the growth of microorganisms, 120 g of the previously obtained organic hydrophobic sorbent for each liter of the working volume of the fermenter is added to the suspension of yeast biomass (8 times the yeast biomass grown after 18 hours). Fermentation is carried out for another 3 hours, until the complete exhaustion of hydrocarbon nutrition. The resulting suspension is concentrated in a centrifuge at 3500 rpm for 10 minutes. The thickened suspension is laid out in trays and dried in a freeze dryer for 24 hours under vacuum. Drying is carried out in the temperature range from -25 ° C to + 25 ° C, with a residual vacuum of 10 Pa. Thus obtained biosorbent after drying is ready for use.
Очистку воды от углеводородных загрязнений осуществляют следующим образом. В стеклянный сосуд наливают 1 л воды, на поверхность воды разливают 5 мл сырой нефти. Затем на загрязненную поверхность воды маленькими порциями наносят биосорбент в количестве, обеспечивающем полный сбор нефти с поверхности воды. Взвешивают биосорбент с собранной нефтью (в данном случае - 4,85 г). Зная плотность нефти (850 кг/м3), рассчитывают сорбционную емкость биосорбента, которая в данном случае составляет около 7 г/г.Water purification from hydrocarbon pollution is as follows. 1 l of water is poured into a glass vessel, 5 ml of crude oil is poured onto the surface of the water. Then, biosorbent is applied in small portions on the contaminated surface of the water in an amount that ensures the complete collection of oil from the surface of the water. The biosorbent with the collected oil is weighed (in this case, 4.85 g). Knowing the density of oil (850 kg / m 3 ), the sorption capacity of the biosorbent is calculated, which in this case is about 7 g / g.
Биосорбент, насыщенный нефтью, помещают в чашку Петри и наблюдают за разложением нефти под действием микроорганизмов. Биосорбент увлажняют каждые 3 дня. За 15 дней содержание нефти снизилось на 32%, а за 30 дней - на 58%.An oil-saturated biosorbent is placed in a Petri dish and the decomposition of the oil by microorganisms is observed. Biosorbent moisturize every 3 days. For 15 days, the oil content decreased by 32%, and for 30 days - by 58%.
Пример 2. Биосорбент после сорбции нефти не вынимают из воды. Через 20 дней содержание нефти в биосорбенте уменьшилось на 47%, что свидетельствует об устойчивой иммобилизации нефтеокисляющих микроорганизмов в поры органического гидрофобного сорбента и высокой скорости разложения углеводородов, т.е. о процессе самоочистки биосорбента от углеводородов, собранных с поверхности воды.Example 2. Biosorbent after sorption of oil is not removed from the water. After 20 days, the oil content in the biosorbent decreased by 47%, which indicates the steady immobilization of oil-oxidizing microorganisms in the pores of an organic hydrophobic sorbent and a high decomposition rate of hydrocarbons, i.e. about the process of self-cleaning of biosorbent from hydrocarbons collected from the surface of the water.
Пример 3. Приготавливают органический гидрофобный сорбент, как в примере 1. Ферментацию углеводородокисляющего штамма микроорганизмов, например, штамма бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824, осуществляют в ферментере на жидких парафинах нефти С13÷С17 кабрамидной депарафинизации. Начальная концентрация парафина - 2%, начальное содержание биомассы бактерий 2,0-2,2 г в 1 литре суспензии, минеральная среда для размножения штамма имеет следующий состав: 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. Ферментацию ведут при рН 7,0÷7,2, числе оборотов мешалки - 800 об/мин, подаче воздуха - 100 л/ч на 1 л суспензии биомассы в течение 20 ч. Через 20 ч содержание биомассы бактерий составляет 15 г в 1 литре суспензии. В суспензию биомассы бактерий добавляют 120 г полученного ранее органического гидрофобного сорбента на каждый литр рабочего объема ферментера (в 8 раз больше биомассы микроорганизмов, выросшей через 20 часов). Ферментацию проводят еще в течение 3 часов, до полного исчерпания углеводородного питания. Полученную суспензию сгущают на центрифуге при 3500 об/мин в течение 10 мин. Сушку осуществляют в интервале температур от -25°С до +25°С, при остаточном вакууме - 10 Па.Example 3. Prepare an organic hydrophobic sorbent, as in example 1. The fermentation of a hydrocarbon-oxidizing strain of microorganisms, for example, the bacterial strain Dietzia maris VKPM Ac-1824, is carried out in a fermenter using liquid paraffins C 13 ÷ C 17 cabramide dewaxing. The initial concentration of paraffin is 2%, the initial content of bacterial biomass is 2.0-2.2 g in 1 liter of suspension, the mineral medium for the propagation of the strain has the following composition: KNO 3 - 4.0 g / l, KH 2 PO 4 - 0, 4 g / l, Na 2 HPO 4 × 12H 2 O - 1.4 g / l, MgSO 4 - 0.8 g / l, FeSO 4 × 7H 2 O - 0.045 g / l, ZnSO 4 × 7H 2 O - 0.031 g / l, MnSO 4 × 7H 2 O - 0.031 g / l, CuSO 4 - 0.004 g / l. Fermentation is carried out at a pH of 7.0 ÷ 7.2, the number of revolutions of the mixer is 800 rpm, the air supply is 100 l / h per 1 liter of biomass suspension for 20 hours. After 20 hours, the bacterial biomass content is 15 g per 1 liter suspensions. 120 g of the previously obtained organic hydrophobic sorbent for each liter of the working volume of the fermenter is added to the suspension of bacterial biomass (8 times more than the biomass of microorganisms grown after 20 hours). Fermentation is carried out for another 3 hours, until the complete exhaustion of hydrocarbon nutrition. The resulting suspension is concentrated in a centrifuge at 3500 rpm for 10 minutes. Drying is carried out in the temperature range from -25 ° C to + 25 ° C, with a residual vacuum of 10 Pa.
Очистку воды от углеводородов осуществляют как в примере 1. Взвешивают биосорбент с собранной нефтью (в данном случае - 4,83 г). С учетом плотности нефти (850 кг/м3) рассчитывают сорбционную емкость биосорбента, которая в данном случае составляет около 7,3 г/г.Water purification from hydrocarbons is carried out as in example 1. Biosorbent with the collected oil is weighed (in this case 4.83 g). Given the density of oil (850 kg / m 3 ) calculate the sorption capacity of the biosorbent, which in this case is about 7.3 g / g
Биосорбент, насыщенный нефтью, помещают в чашку Петри и наблюдают за разложением нефти под действием микроорганизмов. Биосорбент увлажняют каждые 3 дня. За 15 дней содержание углеводородов снизилось на 37%, а за 30 дней - на 63%.An oil-saturated biosorbent is placed in a Petri dish and the decomposition of the oil by microorganisms is observed. Biosorbent moisturize every 3 days. Over 15 days, the hydrocarbon content decreased by 37%, and over 30 days - by 63%.
Пример 4. Биосорбент после сорбции нефти не вынимают из воды. Через 20 дней содержание нефти в биосорбенте уменьшилось на 51%, что свидетельствует об устойчивой иммобилизации нефтеокисляющих микроорганизмов в поры органического гидрофобного сорбента и высокой скорости разложения углеводородов, т.е. о процессе самоочистки биосорбента от углеводородов, собранных с поверхности воды.Example 4. Biosorbent after sorption of oil is not removed from the water. After 20 days, the oil content in the biosorbent decreased by 51%, which indicates the steady immobilization of oil-oxidizing microorganisms in the pores of an organic hydrophobic sorbent and a high decomposition rate of hydrocarbons, i.e. about the process of self-cleaning of biosorbent from hydrocarbons collected from the surface of the water.
Более высокие результаты по очистке воды от углеводородов и утилизации их на поверхности биосорбента были получены при иммобилизации в органический гидрофобный сорбент бактериальной биомассы, что объясняется значением рН воды, которое в опытах по очистке составляет 6,5-6,8 и является более близким к оптимальным условиям культивирования для бактериальной биомассы, чем для дрожжевой биомассы.Higher results on the purification of water from hydrocarbons and their utilization on the surface of the biosorbent were obtained by immobilization of the bacterial biomass into an organic hydrophobic sorbent, which is explained by the pH value of water, which in the purification experiments is 6.5-6.8 and is closer to optimal cultivation conditions for bacterial biomass than for yeast biomass.
Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет сократить время получения биосорбента, обеспечивает увеличение сорбционной емкости биосорбента, а также повышение эффективности процесса утилизации углеводородных загрязнений за счет самоочистки биосорбента от углеводородов.Thus, the proposed group of inventions allows to reduce the time of biosorbent production, provides an increase in the sorption capacity of biosorbent, as well as increasing the efficiency of the process of utilization of hydrocarbon contaminants due to self-cleaning of the biosorbent from hydrocarbons.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101100/10A RU2487752C2 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101100/10A RU2487752C2 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011101100A RU2011101100A (en) | 2012-07-20 |
| RU2487752C2 true RU2487752C2 (en) | 2013-07-20 |
Family
ID=46847076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011101100/10A RU2487752C2 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2487752C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259874C2 (en) * | 2003-09-18 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная группа "Ренари" | Sorbent for removal of oil and petroleum products and method of making it from buckwheat husk |
| RU2304559C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-20 | Людмила Алексеевна Земнухова | Method of producing sorbent to collect spilt crude oil and petroleum products by using rice husk |
| RU2318736C2 (en) * | 2006-02-10 | 2008-03-10 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Biological sorbent based on bacterial and yeast fungi strains for cleaning petroleum product-polluted water reservoirs |
| RU2319541C2 (en) * | 2006-04-07 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Sorbent preparation process |
| RU2430021C1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method of removing hydrocarbon pollutants from environment |
-
2011
- 2011-01-12 RU RU2011101100/10A patent/RU2487752C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2259874C2 (en) * | 2003-09-18 | 2005-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная группа "Ренари" | Sorbent for removal of oil and petroleum products and method of making it from buckwheat husk |
| RU2304559C2 (en) * | 2005-08-22 | 2007-08-20 | Людмила Алексеевна Земнухова | Method of producing sorbent to collect spilt crude oil and petroleum products by using rice husk |
| RU2318736C2 (en) * | 2006-02-10 | 2008-03-10 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Biological sorbent based on bacterial and yeast fungi strains for cleaning petroleum product-polluted water reservoirs |
| RU2319541C2 (en) * | 2006-04-07 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Sorbent preparation process |
| RU2430021C1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Method of removing hydrocarbon pollutants from environment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011101100A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2318736C2 (en) | Biological sorbent based on bacterial and yeast fungi strains for cleaning petroleum product-polluted water reservoirs | |
| RU2465216C1 (en) | Method of cleaning aquatic media from oil and oil products | |
| RU2604788C1 (en) | Method of cleaning freshwater ecosystems from oil and oil products at high latitudes | |
| RU2516412C2 (en) | Preparation for purification of water and soil from oil pollution and method of obtaining thereof | |
| RU2699977C1 (en) | Psychrobacter cibarius arc 35 vkpm v-13081 strain destructor of oil and oil products | |
| RU2694610C1 (en) | Pseudomonas extremaustralis arc 38 vkpm b-13084 strain - destructor of oil and oil products | |
| RU2298033C2 (en) | Composition for production of carrier for immobilized carbohydrate cleaving microorganisms, and method for carrier production | |
| RU2414313C2 (en) | Method to clean land from oil and oil products and to recultivate agricultural soils | |
| RU2487752C2 (en) | Biosorbent for water cleaning of hydrocarbon contamination and method of its production | |
| RU2656146C1 (en) | Biosorbent for purification of water from hydrocarbon pollution and method of its production | |
| CN103243057B (en) | Pseudomonas SYA-1 for degrading triethylamine and application of pseudomonas SYA-1 | |
| RU2681831C2 (en) | Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof | |
| RU2624054C2 (en) | Strain leucobacter aridicollis arc 6 vkpm as-1992 destructor of oil and oil products | |
| RU2571180C2 (en) | Method for purification of marine and brackish water ecosystems from oil and oil products under high latitude conditions | |
| Archegova et al. | Optimization of the purification of soil and water objects from oil using biosorbents | |
| RU2634399C2 (en) | Microbial preparation for hydrocarbon contamination disposal | |
| RU2691689C1 (en) | Yarrowia lipolytica strain - an oil and oil product destructor | |
| RU2634397C2 (en) | Microbial preparation for hydrocarbon contamination disposal | |
| RU2634396C2 (en) | Microbial preparation for hydrocarbon contamination | |
| RU2501852C2 (en) | Preparation for cleaning of soil from oil and oil products | |
| RU2412913C2 (en) | Method of cleaning water from petroleum and petroleum products | |
| Lutfi et al. | Bioflocculation of two species of microalgae by exopolysaccharide of Bacillus subtilis | |
| RU2703142C1 (en) | Pseudoalteromonas arctica strain for decomposition of oil and oil products | |
| CN104830721B (en) | One plant of bacterium AJ07 with oil degradation function and its purposes and seabed sedimentation oil degradation microbial inoculum | |
| RU2699984C1 (en) | Yarrowia lipolytica arc 48 vkpm y-4347 strain - destructor of oil and oil products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150626 |