RU2640260C1 - Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола - Google Patents

Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола Download PDF

Info

Publication number
RU2640260C1
RU2640260C1 RU2016128706A RU2016128706A RU2640260C1 RU 2640260 C1 RU2640260 C1 RU 2640260C1 RU 2016128706 A RU2016128706 A RU 2016128706A RU 2016128706 A RU2016128706 A RU 2016128706A RU 2640260 C1 RU2640260 C1 RU 2640260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
toluene
immobilization
oil
acid
destruction
Prior art date
Application number
RU2016128706A
Other languages
English (en)
Inventor
Регина Рамилевна Абизгильдина
Владимир Александрович Будник
Климентий Анатольевич Куцуев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром нефтехим Салават" (ООО "Газпром нефтехим Салават")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром нефтехим Салават" (ООО "Газпром нефтехим Салават") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром нефтехим Салават" (ООО "Газпром нефтехим Салават")
Priority to RU2016128706A priority Critical patent/RU2640260C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2640260C1 publication Critical patent/RU2640260C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/38Pseudomonas

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Предложен способ очистки содержащих толуол сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Осуществляют деструкцию толуола с концентрацией не более 50 мг/дмс использованием штамма микроорганизма Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 в условиях иммобилизации бактериальных клеток или при отсутствии иммобилизации. Изобретение позволяет повысить эффективность деструкции толуола. Содержание толуола снижается с 50 до 5 мг/дм. Полная очистка от толуола осуществляется за 48 часов. 2 ил., 3 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к способам обезвреживания или уменьшения вредности химических отравляющих веществ путем их химического изменения биологическими способами, т.е. способами с использованием ферментов или микроорганизмов.
Известны различные штаммы микроорганизмов, способные разлагать органические соединения [патент РФ №2064017, RU 2157842 C1, RU 2157839 C1, RU 2142997 С1, 2127310 С1], предлагающий штамм бактерии Burkholderia caryophylli Jap-3, обладающий высокой нефтеокисляющей активностью в отношении поликонденсированных ароматических углеводородов.
Известен способ очистки концентрированных сточных вод, содержащих ароматические углеводороды и их производные, пероксиды и альдегиды, путем аэробной обработки штаммами бактерий Pseudomonas sp.ВКПВ-3893 и Rhodococcus sp. ВКЛМВ-3892 [патент РФ №2048454 A1, SU 981247, RU 1686799 C1, RU 2084404 C1, RU 833551, WO 0132561].
Известен штамм бактерий Pseudomonas putida ВКМ В-2380Д, продуцирующий поверхностно-активные вещества, для деградации полициклических ароматических углеводородов и углеводородов нефти. Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к очистке объектов окружающей среды от загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами и углеводородов нефти [патент РФ №2344170].
Существенным недостатком вышеперечисленных способов является невозможность применения для очистки промышленных сточных вод с высоким содержанием конкретного целевого загрязнителя (в частности толуола).
Задачей данного изобретения является разработка способа очистки промышленных сточных вод от целевого загрязнителя - толуола.
Поставленная задача решается следующим образом. Преимуществом штамма-деструктора Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 (Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ), ФГУП ГосНИИгенетика, дата депонирования 09 февраля 2015 г.) является его способность роста на обедненных синтетических питательных средах и высокая степень деградации толуола в сточных водах нефтехимических производств. Изобретение позволяет повысить эффективность деструкции толуола. Полная очистка от толуола осуществляется за 48 часов.
Таксономическая характеристика:
Тип Proteobacteria, класс Gammaproteobacteria, порядок Pseudomonadales, семейство Pseudomonadaceae, род Pseudomonas, вид Pseudomonas japonica.
Морфологическая характеристика:
Грамотрицательная, подвижная, неспорообразующая прямая палочковидная бактерия, движение осуществляется посредством полярного жгутика - мультитрихии, размеры клетки 2.0-3.5×1.3-1.7 мкм.
Культуральная характеристика:
Колонии круглые, плоские, непрозрачные, белого кремового до светло-желтого цвета со слегка раскидистыми краями, на питательном агаре пиоцианин и флуоресцентные пигменты не продуцирует.
Ниже указаны диапазоны температур, определяющие активность бактерии:
- ниже 4°С - гибнет;
- от 4 до 30°С - жизнедеятельность замедляется;
- от 30 до 37°С - растет, размножается;
- от 37 до 42°С - жизнедеятельность замедляется;
- выше 42°С - гибнет;
Люминесцирующая, обнаружена продукция пигмента, на агаризованной среде образует видимые колонии в течение 3 дней при 30°С.
Биохимическая характеристика:
Положительные реакция на оксидазу и каталазу.
В качестве единственного источника углерода для роста может использовать следующие субстраты: глюкоза, малат, цитрат, фенил-ацетат, D-ксилоза и D-фукоза, альфа-циклодекстрин, гликоген, Твин 40, Твин-80, L-арабиноза, D-фруктоза, L-фукоза, мальтоза, бета-метил-D-глюкозид, уксусная кислота, лимонная кислота, муравьиная кислота, D-глюкуроновая кислота, бета-оксимасляная кислота, п-гидроксифенил уксусной кислоты, D-молочная кислота, L-молочная кислота, малоновая кислота, пропионовая кислота, хинная кислота, янтарная кислота, D-аланин, L-аланин, L-аланил-глицина, L-аспарагин, L-аспарагиновая кислота, L-глутаминовая кислота, глиц-L-аспарагиновая кислота, L-серин и D-карнитин, L-карнитин, G-аминомасляная кислота, инозин, уридин, фенилэтиламин, путресцин, глицерол, глюкоза-1-фосфат и глюкозо-6-фосфат, а также широкий спектр паразамещенных алкилфенолов с прямой цепью, а именно от 1 до 9 атомов углерода.
Продуцирует следующие ферменты: протеазы, эстеразы (С4), эстеразы липазы (C8), липазы (С14), лейцин, валин, фосфатазы и нафтол-а-бифосфогидролазы.
Отрицательная реакция на уменьшение нитратов, денитрификации, продукцию аргинина дигидролазы, щелочной фосфатазы, трипсина, усвоение арабинозы, маннозы, маннита, L-арабинозы, рибозы, 2-кето-глюконата, использование декстрина, D-галактозы, D-галактуроновой кислоты, гамма-оксимасляной кислоты, 2,3-бутандиола, альфа-глицерол фосфата.
Экология: бактерия выделена из загрязненной почвы промышленной площадки ООО «Газпром нефтехим Салават».
Патогенность: не обнаружена.
Накопительную культуру бактерий получали из почвенных суспензий, которые были приготовлены из образцов грунта согласно таблице 1. Для этого образец массой 1,0-1,5 г помещали в колбу с 50 см3 0,1 М раствора хлорида натрия и помещали в термостатированный шейкер на 24 часа при температуре 27°С и скорости вращения 170-180 об/мин для культивирования.
Figure 00000001
Через 24 часа визуально оценивали рост бактерий (при наличии бактерий на внутренней поверхности колбы обнаруживается нарост в виде концентрического ободка).
С целью получения бактерий-деструкторов из исходных почвенных суспензий отбирали по 1 см3 аликвоты и помещали ее в жидкую минеральную среду, содержащую целевой загрязнитель, что позволило выделить только те виды, которые способны выживать в присутствии целевого загрязнителя. Состав минеральной среды представлен в таблице 2.
Figure 00000002
После культивирования в течение 24 часов в жидкой минеральной среде с добавлением загрязнителя снова производились визуальная оценка роста бактерий и пересев полученной культуры на твердую минеральную среду того же состава, что и жидкая, но с добавлением (2% об.) агара.
В результате инкубации в течение 48-72 часов в зависимости от скорости роста бактерий на твердой питательной среде обнаруживался рост колоний.
В ходе предварительных испытаний оценка деструктирующей способности выделенных микроорганизмов проводилась на модельных смесях, приготовленных с соответствующей концентрацией толуола в аналогичных технологических стоках.
В колбы объемом 500 см3 помещали по 200 см3 очищаемых стоков, содержащих различные загрязнения. Туда же добавляли 50 см3 суточной бактериальной суспензии соответствующего изолята. Для обеспечения аэрации в водную среду подавался воздух с расходом 0,04 л/мин. Процесс проводился при температуре 27°С и скорости вращения 120 об/мин (данные параметры оптимальны для поддержания жизнеспособности микроорганизмов).
Для достоверности результатов эксперимента опыты двукратно дублировались, с применением носителя (эксперимент №1) и без носителя (эксперимент №2). Иммобилизацию бактериальных клеток проводили на нефтяной кокс (в каждую колбу загружали по 65-70 г кокса), который предварительно прокаливали при температуре 250-300°С с целью исключения возможности развития посторонней микрофлоры. Иммобилизацию проводили в течение суток при условиях постоянного перемешивания кокса с бактериальной суспензией при 27°С и 100-120 об/мин.
Пример 1. Очистка сточной воды производства этилбензола и стирола в условиях иммобилизованных бактериальных клеток на твердый носитель в виде кокса (эксперимент №1) и в условиях неиммобилизованных клеток
Концентрация бактериальной суспензии Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 составила 106 кл/см3, содержание толуола составило не более 50 мг/дм3.
Результаты проведенных экспериментов представлены на фигуре 1.
Как видно на фигуре 1, снижение содержания толуола происходит как в условиях иммобилизации бактериальных клеток, так и без нее. Однако во втором варианте наблюдается очевидное снижение содержания толуола 50 до 5 мг/дм3. При иммобилизации же часть бактериальных клеток остается на носителе, поэтому для деструкции необходимо, чтобы молекула толуола попала на носитель, где есть бактериальные клетки.
Пример 2. Деструктирующая способность штамма Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 при различных температурах
Для эффективной деструкции толуола штаммом Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 был проведен эксперимент по подбору оптимальной температуры, при которой превращение толуола была бы максимальной. Результаты эксперимента представлены на фигуре 2.
Как видно на фигуре 2, максимальная деструкция толуола при концентрации его в стоке, равной 354 мг/дм3, наблюдалась при температуре 27°С.
Figure 00000003
Согласно представленным в таблице 3 данным содержание толуола в сточной воде после биологической очистки в условиях иммобилизации бактериальных клеток Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 снизилось на 24% масс., тогда как в условиях отсутствия иммобилизации данный показатель составил 90% масс. Исходя из полученных результатов, рекомендуется проводить биологическую очистку толуолсодержащих сточных вод в условиях не иммобилизованных бактериальных клеток Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715.

Claims (1)

  1. Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола, характеризующийся тем, что осуществляют деструкцию толуола с концентрацией не более 50 мг/дм3 с использованием штамма микроорганизма Pseudomonas japonica ВКПМ В-11715 в условиях иммобилизации бактериальных клеток или при отсутствии иммобилизации.
RU2016128706A 2016-07-13 2016-07-13 Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола RU2640260C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128706A RU2640260C1 (ru) 2016-07-13 2016-07-13 Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128706A RU2640260C1 (ru) 2016-07-13 2016-07-13 Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640260C1 true RU2640260C1 (ru) 2017-12-27

Family

ID=63857330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016128706A RU2640260C1 (ru) 2016-07-13 2016-07-13 Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640260C1 (ru)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4863872A (en) * 1987-11-03 1989-09-05 Wolfram James H Novel pseudomonas microorganism for biodegradation of liquid scintillation cocktails
RU2270807C2 (ru) * 2004-04-07 2006-02-27 ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод" Способ биохимической очистки сточных вод от фенолсодержащих соединений

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4863872A (en) * 1987-11-03 1989-09-05 Wolfram James H Novel pseudomonas microorganism for biodegradation of liquid scintillation cocktails
RU2270807C2 (ru) * 2004-04-07 2006-02-27 ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод" Способ биохимической очистки сточных вод от фенолсодержащих соединений

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OTENIO M. H. et al. "Benzene, toluene and xylene biodegradation bypseudomonas putida ccmi 852", Brazilian Journal of Microbiology, 2005, v.36, p.258-261. *
PUNGRASMI W. et al. "Pseudomonas japonica sp. nov., a novel species that assimilates straight chain alkylphenols", The Journal of General and Applied Microbiology, 2008, v.54, no.1, p.61-69. *
PUNGRASMI W. et al. "Pseudomonas japonica sp. nov., a novel species that assimilates straight chain alkylphenols", The Journal of General and Applied Microbiology, 2008, v.54, no.1, p.61-69. OTENIO M. H. et al. "Benzene, toluene and xylene biodegradation bypseudomonas putida ccmi 852", Brazilian Journal of Microbiology, 2005, v.36, p.258-261. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arutchelvan et al. Isolation and identification of novel high strength phenol degrading bacterial strains from phenol-formaldehyde resin manufacturing industrial wastewater
Afzal et al. Characteristics of phenol biodegradation in saline solutions by monocultures of Pseudomonas aeruginosa and Pseudomonas pseudomallei
RU2523584C1 (ru) ШТАММ БАКТЕРИЙ Exiguobacterium mexicanum - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Maarof et al. Isolation and Characterization of a Molybdenum-reducing Bacillus amyloliquefaciens strain KIK-12 in Soils from Nigeria with the Ability to grow on SDS
Achife et al. Microbial population of soil and water around petroleum depot Suleja, Nigeria, and their hydrocarbon utilisation
Sharma et al. Batch biodegradation of phenol of paper and pulp effluent by Aspergillus niger
RU2661679C9 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от фенола
KAFIlzADeh et al. Isolation and identification of phenol degrading bacteria from mangrove sediments in the Persian Gulf (Asaluyeh) and their growth kinetics assay
Wasoh et al. Biodegradation of hydrocarbon sludge by Pseudomonas sp. strain UPM-KV
Farag et al. Degradation of phenol by a new-degradable marine halophilic fungus Fennellia flavipes isolated from mangrove sediments
RU2640260C1 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от толуола
RU2513702C1 (ru) Штамм бактерий bacillus vallismortis - деструктор нефти и нефтепродуктов
RU2093478C1 (ru) Способ очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор
RU2663798C2 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от бензола
Grekova-Vasileva et al. Isolation and characterisation of microbial strain AZO29 capable of azo dye decolourization
RU2661767C9 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от сульфидов
Rajendran et al. Biodecolorization of azo dye mixture (Remazol Brilliant Violet 5r and Reactive Red 120) by indigenous bacterial consortium obtained from dye contaminated soil
Thimmarayan et al. Biodegradation of naphthalene–Ecofriendly approach for soil pollution mitigation
Menaka et al. Decolourization studies of a novel textile dye degrading bacterium
RU2663797C2 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от метанола
RU2663796C2 (ru) Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от нефтепродуктов
Parvanova-Mancheva et al. Biodegradation potential of Pseudomonas putida to phenol compared to Xanthobacter autotrophicus GJ10 and Pseudomonas denitrificans strains
JP5303176B2 (ja) 新規水草根圏微生物
RU2270806C2 (ru) Штамм pseudomonas aeruginosa xp-25, осуществляющий биодеградацию ароматических соединений
RU2560279C1 (ru) ШТАММ БАКТЕРИЙ Kocuria sp. - ДЕСТРУКТОР НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ