RU2681831C2 - Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof - Google Patents
Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681831C2 RU2681831C2 RU2016150216A RU2016150216A RU2681831C2 RU 2681831 C2 RU2681831 C2 RU 2681831C2 RU 2016150216 A RU2016150216 A RU 2016150216A RU 2016150216 A RU2016150216 A RU 2016150216A RU 2681831 C2 RU2681831 C2 RU 2681831C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vkpm
- oil
- pseudomonas putida
- glauconite
- bacillus subtilis
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title abstract description 4
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 claims abstract description 21
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 241000194107 Bacillus megaterium Species 0.000 claims abstract description 19
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims abstract description 16
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 241000187561 Rhodococcus erythropolis Species 0.000 claims abstract description 16
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 12
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 53
- 239000000047 product Substances 0.000 description 44
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 5
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical class N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N (2R)-2-amino-3-(2-boronoethylsulfanyl)propanoic acid hydrochloride Chemical compound Cl.N[C@@H](CSCCB(O)O)C(O)=O GHPYJLCQYMAXGG-WCCKRBBISA-N 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 description 1
- 241000193764 Brevibacillus brevis Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 241001524110 Dietzia maris Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 241001426542 Glaucus Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000168225 Pseudomonas alcaligenes Species 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- 241000187562 Rhodococcus sp. Species 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930193405 glaucone Natural products 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000010762 marine fuel oil Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- ASHGTUMKRVIOLH-UHFFFAOYSA-L potassium;sodium;hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[K+].OP([O-])([O-])=O ASHGTUMKRVIOLH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Virology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охране окружающей среды, в частности, к экобиотехнологии и экологии, а именно, к композициям для биодеградации загрязнений окружающей среды (почвы, грунтов, морских, пресных и минерализованных вод), а также технологических конструкций загрязненых углеводородами нефти и нефтепродуктов с одновременным восстановлением физико-химических свойств и естественного биоценоза почв и акваторий.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to ecobiotechnology and ecology, namely, compositions for biodegradation of environmental pollution (soil, soil, sea, fresh and mineralized waters), as well as technological structures contaminated with hydrocarbons of oil and oil products with simultaneous restoration of physicochemical properties and natural biocenosis of soils and water areas.
До настоящего времени нефть остается одним из самых востребованных источников энергии, как в России, так и во всем мире, однако в то же время она является и основным загрязнителем окружающей среды. Аварийные разливы нефти происходят при разведке, добыче, транспортировке и ее переработке достаточно часто, поэтому серьезный ущерб, наносимый при этом окружающей среде, требует принятия экстренных мер по устранению подобных загрязнений. При этом наряду с ликвидацией последствий аварийных разливов, достаточно остро стоит проблема очистки емкостей для хранения и перевозки нефтепродуктов от нефтяных остатков и ликвидация нефтешламов в амбарах при бурении и добыче нефти и в шламона-копителях на нефтеперерабатывающих заводах, а так же на железнодорожных путях.To date, oil remains one of the most popular sources of energy, both in Russia and around the world, but at the same time it is also the main environmental pollutant. Emergency oil spills occur during exploration, production, transportation and its processing quite often, therefore, serious damage to the environment caused by this requires urgent measures to eliminate such pollution. At the same time, along with the elimination of the consequences of accidental spills, the problem of cleaning tanks for storing and transporting oil products from oil residues and eliminating oil sludge in barns during drilling and oil production and in slurry-collectors at oil refineries, as well as on railway tracks, is quite acute.
Традиционные физико-химические методы очистки природной среды являются, как правило, недостаточно эффективными, в частности, их применение не позволяет полностью очистить загрязненные участки от следов нефтепродуктов и восстановить их биоценоз, поэтому они все чаще дополняются или заменяются (в зависимости от степени загрязнения) биологическими методами.Traditional physicochemical methods for cleaning the environment are, as a rule, not effective enough, in particular, their use does not allow to completely clean the contaminated areas from traces of oil products and restore their biocenosis, therefore they are increasingly supplemented or replaced (depending on the degree of pollution) by biological methods.
К биодеградации нефтепродуктов способны многие микроорганизмы. Так, известно использование для биодеградации нефтепродуктов и токсических органических соединений таких микроорганизмов, как Aspergillus niger, Candida Tropical, Pseudomonas pulida т.д. (Карасевич Ю.А. Основы селекции микроорганизмов, утилизирующих синтетические органические соединения. М.: Наука, 1982. с. 46; J. Bacterid., 1976, v. 125, 3, p. 818; Agr. Biol. Chem., 1968, v. 32, 8, p. 1033-1039.).Many microorganisms are capable of biodegradation of oil products. So, it is known to use microorganisms such as Aspergillus niger, Candida Tropical, Pseudomonas pulida etc. for biodegradation of oil products and toxic organic compounds. (Yu. A. Karasevich. Fundamentals of the selection of microorganisms utilizing synthetic organic compounds. M: Nauka, 1982. p. 46; J. Bacterid., 1976, v. 125, 3, p. 818; Agr. Biol. Chem., 1968, v. 32, 8, p. 1033-1039.).
Известны разнообразные коммерческие биопрепараты, разработанные для очистки почв от нефтяных загрязнений, в частности, такие, как Авалон, Бациспецин, Валентис, Деворойл, Достроил, Нафтокс, Никаойл, Петролан, Путидойл, Родер, Универсал, БИОИОНИТ и другие (WO 01/98435; WO 93/00045, RU 2077397, 1997; RU 2023686,1994; RU 2053205,1996; RU 2571219, 2014). Самым известным из них и давно применяющимся на практике является биопрепарат Путидойл (RU 2023686, 1994), представляющий собой смесь культуральной жидкости (КЖ), содержащую штаммы Pseudomonas putida 36 в высушенном состоянии. Препарат получают глубинным культивированием бактерии в питательной среде при 30°C, в аэробных условиях, с последующей распылительной сушкой либо лиофилизацией полученной культуральной жидкости (SU 1428809, 1988). Однако указанный препарат обладает не очень высокой эффективностью, в частности, в отношении мазутов и асфальтеновых соединений нефти, а при наличии в составе среды тяжелых металлов (Cu++, Pb++, Cd++) в концентрации 50 до 100 мг/литр, данный препарат не функционирует.A variety of commercial biological products are known designed to clean soils from oil pollution, in particular, such as Avalon, Batsispetsin, Valentis, Devoroyl, Dostroil, Naftoks, Nikoil, Petrolan, Putidul, Roder, Universal, BIOIONIT and others (WO 01/98435; WO 93/00045, RU 2077397, 1997; RU 2023686.1994; RU 2053205.1996; RU 2571219, 2014). The most famous of them and has long been used in practice is the biological product Putidul (RU 2023686, 1994), which is a mixture of culture fluid (QL) containing strains of Pseudomonas putida 36 in a dried state. The drug is obtained by deep cultivation of bacteria in a nutrient medium at 30 ° C, under aerobic conditions, followed by spray drying or lyophilization of the obtained culture fluid (SU 1428809, 1988). However, this preparation is not very effective, in particular with respect to fuel oils and asphaltene oil compounds, and in the presence of heavy metals (Cu ++ , Pb ++ , Cd ++ ) in a concentration of 50 to 100 mg / liter, This drug does not function.
Основными агентами биодеградации нефти и нефтепродуктов являются бактерии.. Установлено, в частности, что алканы, нафтены и ароматические компоненты достаточно активно метаболизируются бактериями и могут практически полностью расщепляться. Однако, более тяжелые, более конденсированные циклические углеводороды достаточно устойчивы к бактериальному воздействию. Так, адаптированные углеводородокисляющие бактерии в жидкой среде за 30 дней могут деградировать 69,7% нормальных углеводородов, 23,6% ароматических соединений с моно- и дициклической структурой, 53,2% углеводородов с трициклической и полициклической структурой (Atlas R.M. Bacteria and bioremediation of marine oil spills // Oceanus. - 1993 - 36, - 2. - C. 71). Сложный химический состав нефти и нефтепродуктов, имеющих многочисленные вариации структуры углеводородов, однако обуславливают неодинаковую степень их доступности воздействию микроорганизмов, что требует создания комплексных биодеградирующих препаратов.The main agents of biodegradation of oil and oil products are bacteria .. It has been established, in particular, that alkanes, naphthenes and aromatic components are quite actively metabolized by bacteria and can be almost completely broken down. However, heavier, more condensed cyclic hydrocarbons are quite resistant to bacterial exposure. So, adapted hydrocarbon-oxidizing bacteria in a liquid medium can degrade 69.7% of normal hydrocarbons, 23.6% of aromatic compounds with a mono- and dicyclic structure, 53.2% of hydrocarbons with a tricyclic and polycyclic structure (Atlas RM Bacteria and bioremediation of marine oil spills // Oceanus. - 1993 - 36, - 2. - C. 71). The complex chemical composition of petroleum and petroleum products having numerous variations in the structure of hydrocarbons, however, determines the unequal degree of their availability to the action of microorganisms, which requires the creation of complex biodegradable preparations.
Больший потенциал и более широкий спектр действия на углеводороды имеют препараты, содержащие два и более штамма микроорганизмов. Так, в состав препарата Деворойл входят штаммы Pseudomonas stutzeri, Rhodococcus erythropolis, Rhodococcus maris, Rhodococcus sp., Yarrowia lipolytica (ранее Candida sp.) (RU 2023686,1994; WO 93/00045). Деворойл получают глубинным культивированием входящих в его состав микроорганизмов с последующим высушиванием полученной биомассы.Preparations containing two or more strains of microorganisms have greater potential and a wider spectrum of action on hydrocarbons. Thus, the composition of the drug Devoroil includes strains of Pseudomonas stutzeri, Rhodococcus erythropolis, Rhodococcus maris, Rhodococcus sp., Yarrowia lipolytica (formerly Candida sp.) (RU 2023686,1994; WO 93/00045). Devoroil is obtained by deep cultivation of its microorganisms, followed by drying of the resulting biomass.
Известен биопрепарат-нефтедеструктор, используемый для очистки грунтов и почвы от нефти и нефтепродуктов, содержащий биомассу консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов Bacillus brevis и Arthrobacter species ИБ ДТ-5, биомассу аэробных азотфиксирующих микроорганизмов Azotobacter vinelandii ИБ 4 и биомассу аэробных спорообразующих микроорганизмов Bacillus species 739 в массовом соотношении, равном 1:1:0,5÷1 (RU 2323970, 2008.).Known biological product-oil destructor used for cleaning soils and soils from oil and oil products, containing the biomass of a consortium of oil-oxidizing microorganisms Bacillus brevis and Arthrobacter species IB DT-5, the biomass of aerobic nitrogen-fixing microorganisms Azotobacter vineland and bacteria 7 of 4 and equal to 1: 1: 0.5 ÷ 1 (RU 2323970, 2008.).
Недостатком биопрепарата является неполное разложение нефти из-за его избирательного действия на определенные фракции нефтепродуктов. Кроме этого, обеспечивается эффективность только при поверхностном загрязнении почвы, не более 20%.The disadvantage of a biological product is the incomplete decomposition of oil due to its selective action on certain fractions of oil products. In addition, efficiency is ensured only with surface soil contamination, not more than 20%.
Известен препарат, содержащий смесь бактерий Pseudomonas putida, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas acruginasa и Arihrodacier cristallopoietes (Ha-zardous Waste & Hazardous Mater, 1989, v. 6, 2, p. 145-154), способный утилизировать дизельное топливо.A known preparation containing a mixture of bacteria Pseudomonas putida, Pseudomonas alcaligenes, Pseudomonas acruginasa and Arihrodacier cristallopoietes (Hazardous Waste & Hazardous Mater, 1989, v. 6, 2, p. 145-154), capable of utilizing diesel fuel.
Недостатком препаратов является низкая степень деградации ароматических углеводородов, нестабильность препарата при применении в практике, например в полевых условиях и отсутствие резистентности к тяжелым металлам.The disadvantage of the drugs is the low degree of degradation of aromatic hydrocarbons, the instability of the drug when used in practice, for example in the field and the lack of resistance to heavy metals.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой группе изобретений является препарат "БИОИОНИТ", полученный на основе природных штаммов Bacillus megaterium ВКМ В-396, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКМ В-1301, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythro-polis ВКПМ АС-1269 с титром 109 мкл/г иммобилизованных на природном сорбенте-ионообменнике (RU 2571219, 2014), который также показал недостаточную эффективность по рекультивации земли, загрязненной нефтепродуктами, основную часть которых составляют смолистые вещества и полициклические соединения.The closest in technical essence to the claimed group of inventions is the preparation "BIONIONIT", obtained on the basis of natural strains of Bacillus megaterium VKM B-396, Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida VKM B-1301, Pseudomonas putida VKPM B-5624, Rhodococcus ery -polis VKPM AC-1269 with a titer of 10 9 μl / g immobilized on a natural sorbent-ion exchanger (RU 2571219, 2014), which also showed insufficient efficiency in the restoration of land contaminated with oil products, the main part of which are resinous substances and polycyclic compounds.
Недостатком препаратов является недостаточная эффективность при деградации тяжелых фракций нефти, особенно загрязненных тяжелыми металлами, а также неэффективность при использовании при загрязнении нефтепродуктами водоемов.The disadvantage of drugs is the lack of effectiveness in the degradation of heavy oil fractions, especially contaminated with heavy metals, as well as inefficiency in the use of water bodies during oil pollution.
Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание более эффективного биопрепарата-нефтедеструктора тяжелых фракций нефтепродуктов..The technical problem solved by the authors was the creation of a more effective biological product-oil destructor of heavy fractions of oil products ..
Технический результат достигался созданием ассоциации культур бактерий Bacillus megaterium ВКПМ В-607, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 с титром 109 мкл/г иммобилизованных на природном глауконитсодержащем сорбенте-ионообменнике, с титром живых клеток 107-1010 мкл/г.The technical result was achieved by creating an association of bacterial cultures of Bacillus megaterium VKPM B-607, Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida VKPM B-5624, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 with a titer of 10 9 μl / g immobilized on a natural glaucone-containing titer of living cells 10 7 -10 10 μl / g
Увеличение концентрации клеток (больше 1010 мкл/г) не приведет к значительному увеличению скорости деструкции загрязнителя, однако неоправданно увеличит стоимость работ по очистке так как увеличение скорости биодеструкции будет незначительным по сравнению с увеличением стоимости препарата. При концентрации клеток микроорганизмов меньше 107 КОЕ/г в биопрепарате, технический результат не достигается, вследствие снижения требуемой скорости биодеструкции загрязнителя.An increase in the concentration of cells (more than 10 10 μl / g) will not lead to a significant increase in the rate of destruction of the contaminant, however, it will unreasonably increase the cost of cleaning work, since an increase in the rate of biodegradation will be insignificant compared to an increase in the cost of the drug. When the concentration of microorganism cells is less than 10 7 CFU / g in the biological product, the technical result is not achieved, due to a decrease in the required rate of biodegradation of the pollutant.
Доля клеток отдельных бактерий в ассоциации составляет: Bacillus megaterium ВКПМ В-607 - 35-50%, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328 - 15-25%, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624 - 15-25%, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 -15-25%.The proportion of individual bacterial cells in the association is: Bacillus megaterium VKPM B-607 - 35-50%, Bacillus subtilis VKPM B-5328 - 15-25%, Pseudomonas putida VKPM B-5624 - 15-25%, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 -15-25%.
Наиболее эффективным и экономически выгодным является препарат с следующим соотношением штаммов в конечном продукте: Bacillus megaterium ВКПМ В-607 - 40%, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328 - 20%, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624 - 20%, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 - 20% и клеточным титром 109 колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г препарата, получивший условное наименование «БИОМ».The most effective and cost-effective preparation is the following strain ratio in the final product: Bacillus megaterium VKPM B-607 - 40%, Bacillus subtilis VKPM B-5328 - 20%, Pseudomonas putida VKPM B-5624 - 20%, Rhodococcus erythropolis VKPM AC- 1269 - 20% and a cell titer of 10 9 colony forming units (CFU) in 1 g of the drug, which received the code name "BIOM".
Особенностью данной ассоциации по сравнению с ближайшим аналогом является введение в нее вместо Bacillus megaterium ВКПМ В-396 и Pseudomonas putida ВКМ В-1301 бактерий штамма Bacillus megaterium ВКПМ В-607 в увеличенной концентрации клеток.A feature of this association compared with the closest analogue is the introduction of bacteria of the Bacillus megaterium VKPM B-607 strain of Bacillus megaterium VKPM B-607 in an increased cell concentration instead of Bacillus megaterium VKPM B-396 and Pseudomonas putida VKM B-1301.
Все штаммы биопрепарата выделены из почвы и не патогенны для теплокровных животных и гидробионтов, депонированы во Всероссийской государственной коллекции штаммов микроорганизмов (ВКМ) и Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ).All strains of the biological product are isolated from the soil and are not pathogenic for warm-blooded animals and aquatic animals, deposited in the All-Russian State Collection of Microorganism Strains (VKM) and the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM).
Штаммы бактерий Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 входят в биопепарат «БИОИОНИТ», патент (RU 2571219, 2014). Штамм Bacillus megaterium ВКПМ В-607 в доступных для анализа патентах не представлен и ранее не применялся.The bacterial strains of Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida VKPM B-5624, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 are included in the bio-preparation "BIONIONIT", patent (RU 2571219, 2014). The strain Bacillus megaterium VKPM B-607 is not presented in the patent available for analysis and has not been previously used.
Используемый в составе препарата глауконит является алюмосиликатом, в котором катионы находятся в легко извлекаемой форме. Катионы, входящие в состав глауконита, легко замещаются находящимися в избытке в окружаемой среде элементами. Слоистая структура минерала, его ионообменные свойства предопределяют его высокие сорбционные свойства по отношению к нефтепродуктам, радионуклидам и токсичным элементам. Способность глауконита депонировать воду и низкая десорбция (медленное высвобождение) позволяют эффективно иммобилизовать на его поверхности микроорганизмы и их метаболиты. При этом скорость химической реакции связывания такова, что глауконит способен в течение незначительного времени перевести загрязнители в связанное безопасное состояние, а микробное сообщество удобно может их утилизировать. Еще одно преимущество глауконита, то что он увеличивает диффузию кислорода и влаги в почве, что обеспечивает оптимальный водный, газовоздушный и тепловой режим для роста численности микроорганизмов, иммобилизованных на нем. При этом усиливается активность метаболитных ферментов и значительно увеличивается энергия всех биохимических процессов. Вместе с тем глауконит содержит значительное количество биогенных элементов - подвижного калия, фосфора и микроэлементов, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов и роста растений. Так как он в итоге представляет собой минеральное удобрение, то после применения биопрепарата отпадает необходимость его утилизации.The glauconite used in the preparation is an aluminosilicate in which the cations are in an easily removable form. The cations that make up glauconite are easily replaced by elements abundant in the environment. The layered structure of the mineral, its ion-exchange properties determine its high sorption properties in relation to petroleum products, radionuclides and toxic elements. The ability of glauconite to deposit water and low desorption (slow release) can effectively immobilize microorganisms and their metabolites on its surface. At the same time, the rate of the chemical binding reaction is such that glauconite is able to transfer pollutants into a bound safe state for a short time, and the microbial community can conveniently utilize them. Another advantage of glauconite is that it increases the diffusion of oxygen and moisture in the soil, which provides optimal water, gas, air and thermal conditions for the growth of the number of microorganisms immobilized on it. At the same time, the activity of metabolite enzymes is enhanced and the energy of all biochemical processes is significantly increased. However, glauconite contains a significant amount of nutrients - mobile potassium, phosphorus and trace elements necessary for the vital activity of microorganisms and plant growth. Since it ultimately is a mineral fertilizer, then after the use of a biological product there is no need for its disposal.
В качестве глауконитсодержащего носителя может использоваться как чистый глауконит, так и глауконитовая порода, содержащая не менее 60% глауконита.As a glauconite-containing carrier, both pure glauconite and glauconite rock containing at least 60% glauconite can be used.
Известен способ получения сухой формы биопрепарата на основе микроорганизма-нефтедеструктора рода Pseudomonas или Rhodococcu для очистки территорий от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. При этом бактерии рода Pseudomonas или Rhodococcus культивируют в жидкой питательной среде. Затем суспензию бактерий смешивают с защитной средой. Защитную среду готовят на основе 0,05 М натрий-калиевого фосфатного буфера pH 6,8 при следующем соотношении компонентов: 4% полиглюкина, 10% сахарозы, 4% тиомочевины, 2% аскорбиновой кислоты с последующим титрованием 45% раствором гидроксида натрия до pH 6,8-7,2. Полученную смесь добавляют к сорбенту - вспученному перлитовому песку. Затем проводят контактную сушку препарата при t=37°C до постоянной массы. Способ позволяет повысить выживаемость бактериальных клеток микроорганизмов-нефтедеструкторов родов Pseudomonas и Rhodococcus до 44% и 81% соответственно (RU 2434059, 2011).A known method of obtaining a dry form of a biological product based on a microorganism-oil destructor of the genus Pseudomonas or Rhodococcu for cleaning territories from pollution by oil and oil products. In this case, bacteria of the genus Pseudomonas or Rhodococcus are cultured in a liquid nutrient medium. Then the suspension of bacteria is mixed with a protective medium. A protective medium is prepared on the basis of 0.05 M sodium potassium phosphate buffer pH 6.8 with the following ratio of components: 4% polyglucin, 10% sucrose, 4% thiourea, 2% ascorbic acid, followed by titration with a 45% sodium hydroxide solution to pH 6 , 8-7.2. The resulting mixture is added to the sorbent - expanded perlite sand. Then conduct contact drying of the drug at t = 37 ° C to constant weight. The method allows to increase the survival of bacterial cells of microorganisms, oil destructors of the genera Pseudomonas and Rhodococcus up to 44% and 81%, respectively (RU 2434059, 2011).
Недостатком данного способа является низкая сорбирующая способность перлитового песка, отсутствие ионообменных свойств и низкая рабочая концентрация клеток. В результате чего нефтедеструктирующая активность клеток микроорганизмов не достаточно велика, особенно для проведения нефтеочистки почвы в районах с коротким тепловым периодом.The disadvantage of this method is the low sorbing capacity of perlite sand, the absence of ion-exchange properties and low working cell concentration. As a result, the oil-destroying activity of microorganism cells is not large enough, especially for oil purification in areas with a short thermal period.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения препарата "БИОИОНИТ" (RU 2571219, 2014), включающий в себя раздельное культивирование штаммов до содержания клеток в дозе 1011-1012 мкл/мл, приготовление микробной ассоциации смешиванием в одной емкости культуральных жидкостей штаммов при следующем соотношении: Bacillus megaterium ВКМ В-396 - 15%, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328 - 15%, Pseudomonas putida ВКМ В-1301 - 20%, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624 - 20%, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 - 30%, до содержания бактерий 10 мкл/мл с последующим напылением в виде аэрозоля на глауконитсодержащий сорбент, в котором содержание глауконита составляет не менее 60%, дальнейшее обезвоживание смеси проводят путем подачи подогретого до 40°C воздуха со скоростью 3-5 м/с до достижения влажности в конечном биопрепарате 5% и содержания клеток 109 мкл/мл препарата.The closest in technical essence to the claimed method is a method for producing the preparation "BIONIONIT" (RU 2571219, 2014), which includes separate cultivation of the strains to a cell content of 10 11 -10 12 μl / ml, preparation of the microbial association by mixing in one culture container liquids of strains in the following ratio: Bacillus megaterium VKM B-396 - 15%, Bacillus subtilis VKPM B-5328 - 15%, Pseudomonas putida VKM B-1301 - 20%, Pseudomonas putida VKPM B-5624 - 20%, Rhodococcus erythropolis VKPM AC -1269 - 30%, to a bacterial content of 10 μl / ml, followed by spraying in the form of an aerosol on glaucus nitsoderzhaschy sorbent, wherein glauconite content is at least 60%, further dehydration is carried out by feeding the mixture warmed to 40 ° C air at a speed of 3-5 m / s to achieve a final moisture content of 5% and Biopreparat content cells on September 10 .mu.l / ml of the preparation .
Для получения препарата «БИОМ» предлагается модификация заявляемого способа, заключающаяся в том, что в способе, включающим в себя раздельное культивирование штаммов бактерий, приготовление их ассоциации, напыление клеток на носитель обезвоживание смеси путем подачи подогретого до 40°C воздуха, используют фракцию глауконита, со средним диаметром частиц 600 мкм, подвергнутую термообработке при температуре 190°C до остаточной влажности 4% и готовят микробную ассоциацию смешиванием культуры Bacillus megaterium ВКПМ В-607, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 в соотношении микроорганизмов 2:1:1:1 и обезвоживают композицию до достижения влажности в конечном биопрепарате 4%. При этом отличиями от ближайшего аналога является использование существенно более крупнодисперсных фракций глауконита (600 мкм 10-50 мкм) и иной режим обработки, существенно влияющие на поверхностную структуру носителя. И иное соотношение клеток разных штаммов при создании ассоциации.To obtain the drug “BIOM” a modification of the proposed method is proposed, which consists in the fact that in the method, which includes separate cultivation of bacterial strains, preparing their association, spraying the cells onto a carrier, dehydrating the mixture by supplying air heated to 40 ° C, use a fraction of glauconite, with an average particle diameter of 600 μm, subjected to heat treatment at a temperature of 190 ° C to a residual moisture content of 4% and microbial association is prepared by mixing the culture of Bacillus megaterium VKPM B-607, Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida B KPM B-5624, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 in the ratio of microorganisms 2: 1: 1: 1 and dehydrate the composition to achieve a moisture content in the final biological product of 4%. In this case, differences from the closest analogue are the use of significantly coarser fractions of glauconite (600 μm 10–50 μm) and a different treatment regime, which significantly affect the surface structure of the carrier. And a different ratio of cells of different strains when creating an association.
Препарат получают следующим образом. Микроорганизмы биопрепарата Bacillus megaterium ВКПМ В-607 Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 выращиваются раздельно в биореакторе до содержания 1011-1012 мкл/мл, известными способами, затем готовят микробную ассоциацию смешиванием в одной емкости расчетных долей культуральных жидкостей до содержания 1012 мкл/мл с последующим капиллярно-химическим обезвоживанием смеси путем ее напыления в виде аэрозоля в специальном смесителе на сорбент. При иммобилизации смесь постоянно фонтанирует в смесителе, за счет подачи подогретого до 40°C воздуха и при достижении и влажности в конечном биопрепарате 4% процесс прекращается.The drug is prepared as follows. The microorganisms of the biological product Bacillus megaterium VKPM B-607 Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida VKPM B-5624, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 are grown separately in the bioreactor to a content of 10 11 -10 12 μl / ml, then the microbial mixture is prepared, then known mixing in one container the calculated proportions of the culture fluids to a content of 10 12 μl / ml, followed by capillary-chemical dehydration of the mixture by spraying it in the form of an aerosol in a special mixer on a sorbent. When immobilized, the mixture constantly gushes in the mixer, due to the supply of air heated to 40 ° C and when the humidity reaches 4% in the final biological product, the process stops.
За счет реализации существенных признаков изобретения достигаются важные новые свойства объекта, позволяющие получить эффективный биопрепарат - нефтедеструктор с высокой активностью для очистки загрязненной нефтью и нефтепродуктами почвы, воды и технологических конструкций хранения и переработки нефтепродуктов с одновременным восстановлением физико-химических свойств и естественного биоценоза почв и акваторий.Due to the implementation of the essential features of the invention, important new properties of the object are achieved, which make it possible to obtain an effective biological product - an oil destructor with high activity for cleaning soil, water contaminated with oil and oil products, and technological structures for storing and processing oil products while restoring the physicochemical properties and natural biocenosis of soils and water areas .
Сущность и преимущества нового препарата иллюстрируются следующими примерами.The essence and advantages of the new drug are illustrated by the following examples.
Пример 1. Препарат получают следующим образом. Микроорганизмы биопрепарата выращивают раздельно при условиях: Bacillus megaterium ВКПМ В-607 (штамм-1) (культивирование на сусло-агаре при pH 7,0, 30°C, в течение 48 часов), Bacillus subtilis ВКПМ В-5328 (штамм-2) (культивирование на L-среде (г/л): дрожжевой экстракт - 5,0, пептон - 15,0, вода до 1,0 л при pH 7,0, 36°C в течение 42 часов), Pseudomonas putida ВКПМ В-5624 (штамм-3) (культивирование на среде (г/л): дрожжевой экстракт - 5,0, пептон - 15,0, хлористый натрий - 5,0, агар 15,0, вода до 1 л при pH 7,0, 22-28°C в течение 48 часов), Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269 (штамм-4) (культивирование на МПА с глюкозой (г/л): мясная вода - 1,0, хлористый натрий - 5,0, пептон - 10,0, глюкоза 1%, агар - 20,0 при pH 6,8-7,0, 30°C в течение 46 часов) до содержания 1011-1012 мкл/мл каждого штамма, затем в реакторе при 25°C смешивается определенное соотношение культуральных жидкостей (40, 20, 20, 20 массовых частей), полученную микробную ассоциацию захолаживают в реакторе при температуре 14-16°C. Глауконит препарата измельчается на шаровой мельнице до 50% содержания частиц размером 500-600 мкм, просеивается через сита №600 и вылерживают при температуре 190°C в сушильных шкафах до остаточной влажности 4%. Приготовление биопрепарата осуществляется методом капиллярно-химического обезвоживания на глауконите. Смешивание ассоциации с глауконитом осуществляется, в специализированном смесителе обеспечивающим смешиванием в одном объеме расчетных долей культуральных жидкостей с глауконитом до содержания 109 мкл/мл. Процесс в смесителе осуществляется напылением расчетного количества (10 л) микробного аэрозоля ассоциации микроорганизмов на фонтанирующий слой глауконита (50 кг) при температуре теплоносителя - воздуха (стерильного) 40°C и скорости 10 м/с. Иммобилизация завершается при достижении влажности в конечном биопрепарате 4% и содержании живых бактериальных клеток 109 мкл/г. Биопрепарат расфасовывается в полимерные ведра по 5 кг, крафт-мешки с полиэтиленовым вкладышем по 10 кг.Example 1. The drug is prepared as follows. The microorganisms of the biological product are grown separately under the following conditions: Bacillus megaterium VKPM B-607 (strain-1) (cultivation on wort agar at pH 7.0, 30 ° C, for 48 hours), Bacillus subtilis VKPM B-5328 (strain-2 ) (cultivation on L-medium (g / l): yeast extract - 5.0, peptone - 15.0, water up to 1.0 l at pH 7.0, 36 ° C for 42 hours), Pseudomonas putida VKPM B-5624 (strain-3) (cultivation on medium (g / l): yeast extract - 5.0, peptone - 15.0, sodium chloride - 5.0, agar 15.0, water up to 1 l at pH 7 , 0, 22-28 ° C for 48 hours), Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269 (strain 4) (cultivation on MPA with glucose (g / l): meat water - 1.0, x sodium loride - 5.0, peptone - 10.0, glucose 1%, agar - 20.0 at pH 6.8-7.0, 30 ° C for 46 hours) to a content of 10 11 -10 12 μl / ml each strain, then a certain ratio of culture liquids (40, 20, 20, 20 mass parts) is mixed in the reactor at 25 ° C, the resulting microbial association is chilled in the reactor at a temperature of 14-16 ° C. The glauconite of the preparation is crushed in a ball mill to 50% of the content of particles with a size of 500-600 microns, sieved through No. 600 sieves and aged at 190 ° C in ovens to a residual moisture content of 4%. Preparation of a biological product is carried out by the method of capillary-chemical dehydration on glauconite. The association with glauconite is mixed in a specialized mixer, ensuring that the calculated fractions of the culture liquids with glauconite are mixed in one volume to a content of 10 9 μl / ml. The process in the mixer is carried out by spraying the calculated amount (10 l) of the microbial aerosol of the association of microorganisms onto a glauconite gushing layer (50 kg) at a coolant-air temperature (sterile) of 40 ° C and a speed of 10 m / s. Immobilization is completed when the moisture content in the final biological product reaches 4% and the content of live bacterial cells is 10 9 μl / g. The biological product is packaged in 5 kg plastic buckets, kraft bags with a 10 kg polyethylene liner.
Пример 2 По технологии примера 1 было получено 10 вариантов препарата с различным соотношением клеток Bacillus megaterium ВКПМ В-607, Bacillus subtilis ВКПМ В-5328, Pseudomonas putida ВКПМ В-5624, Rhodococcus erythropolis ВКПМ АС-1269, с концентрацией клеток от 107 до 1010 кл/г.Example 2 According to the technology of Example 1, 10 variants of the preparation were obtained with a different ratio of Bacillus megaterium VKPM B-607 cells, Bacillus subtilis VKPM B-5328, Pseudomonas putida VKPM B-5624, Rhodococcus erythropolis VKPM AC-1269, with a cell concentration from 10 7 to 10 10 cells / g.
Испытания проводились по следующей технологии. Колбы Эрленмейера (объемом 750 мл) заполняли 100 мл морской воды с концентрацией соли - 21% и содержащей 0,53% нефти, затем к содержимому колбы добавили 20 мг выбранного сухого биопрепарата. Колбы инкубировали на качалке (100 об/мин) при 5°C, 18 и 30°C при pH 7,0. Через 48 ч наблюдался осадок загрязнителя на дне колб. Состав препаратов и их эффективность приведены в таблице 1.The tests were carried out using the following technology. Erlenmeyer flasks (750 ml) were filled with 100 ml of sea water with a salt concentration of 21% and containing 0.53% oil, then 20 mg of the selected dry biological product was added to the contents of the flask. The flasks were incubated on a shaker (100 rpm) at 5 ° C, 18 and 30 ° C at pH 7.0. After 48 hours, a contaminant precipitate was observed at the bottom of the flasks. The composition of the drugs and their effectiveness are shown in table 1.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности биопрепарата для очистки морской воды, сточных вод и других водных объектов от сырой нефти, в том числе и для, очисти донных отложений.The results obtained indicate the promise of a biological product for the purification of seawater, wastewater and other water bodies from crude oil, including for cleaning bottom sediments.
Лучшие результаты были получены для препаратов 5 и 6. Так как различие между ними несущественно дальнейшие испытания проводили с препаратом 6.The best results were obtained for preparations 5 and 6. Since the difference between them is not significant, further tests were carried out with preparation 6.
Пример 3. В 10 колб Эрленмейера вносили по 100 мл дисцилированной воды с начальным значением pH 4-12. В каждую колбу добавляли 3% нефти и вносят по 1 г биопрепарата 6. Колбы инкубировали на качалке (120 об/мин) при 18-20°C. Через 4 сут в каждой колбе определяли содержание нефти. Результаты представлены в табл. 2.Example 3. In 10 Erlenmeyer flasks were added 100 ml of distilled water with an initial pH of 4-12. 3% oil was added to each flask and 1 g of biological product 6 was added. The flasks were incubated on a shaker (120 rpm) at 18-20 ° C. After 4 days, the oil content was determined in each flask. The results are presented in table. 2.
Как видно из табл.2, биопрепарат способен утилизировать нефть в широком интервале значений pH, что позволяет использовать его для очистки почв и воды различной кислотности без их предварительной нейтрализации.As can be seen from table 2, the biological product is able to utilize oil in a wide range of pH values, which allows it to be used to clean soils and water of various acidity without their preliminary neutralization.
Пример 4. Участок тундровой почвы был загрязнен сырой нефтью с начальным содержанием нефти 60 г на 1 кг почвы. Для очистки почвы на 1 м2 обрабатываемой площади вносится 1 л озерной воды, 1 г биопрепарата 4 и 6 г нитроаммофоски. Средняя температура в период обработки составляла 14°C. Через 1,5 месяца содержание нефти в почве составляло 4,5-5 г на 1 кг почвы, т.е. около 90% нефти было разрушено.Example 4. A plot of tundra soil was contaminated with crude oil with an initial oil content of 60 g per 1 kg of soil. To clean the soil per 1 m 2 of the cultivated area, 1 l of lake water, 1 g of biological product 4 and 6 g of nitroammophoska are introduced. The average temperature during the treatment was 14 ° C. After 1.5 months, the oil content in the soil was 4.5-5 g per 1 kg of soil, i.e. about 90% of the oil was destroyed.
Пример 5. обрабатывали амбар отстойника на нефтяной скважине объем 100 т, площадь 100 м2 (Север России, тундра). Исходное содержание нефти в воде амбара составляло 14,5 мг/л. На поверхностью амбара нанесли биопрепарат 4 (0,5 кг/т) и нитроаммофоску в концентрации 1,4 г/л с таким расчетом, чтобы на 1 м2 обрабатываемой поверхности расходовалось 1 кг. Через 20 дней после однократной обработки содержание нефтепродуктов в воде снизилось до 0,05 мг/л.Example 5. treated barn sump in an oil well with a volume of 100 tons, an area of 100 m 2 (North of Russia, tundra). The initial oil content in the barn water was 14.5 mg / L. A biological product 4 (0.5 kg / t) and a nitroammophoska in a concentration of 1.4 g / l were applied on the barn surface so that 1 kg was consumed per 1 m 2 of the treated surface. 20 days after a single treatment, the oil content in the water decreased to 0.05 mg / L.
Пример 6. Испытание биопрепарата проводили с использованием в качестве источника загрязнения моторное масло, содержащего флотский мазут в концентрации 0,5% и депарафинизат дизельного топлива в концентрации 10 об. %. К содержимому добавляли сухой порошок биопрепарата 4 (20,0 мг). Температура выращивания составляла 30°C, pH среды 7,0. В результате получили степень утилизации нефтепродуктов 98%. Это свойство биопрепарата позволяет рекомендовать его для очистки нефтешламма, почв, емкостей и др. объектов от нефтезагрязнений.Example 6. The test of a biological product was carried out using motor oil containing marine fuel oil at a concentration of 0.5% and diesel dewaxing at a concentration of 10 vol. % Dry biopreparation 4 powder (20.0 mg) was added to the contents. The growing temperature was 30 ° C, pH of 7.0. As a result, a 98% degree of oil product utilization was obtained. This property of the biological product allows us to recommend it for cleaning oil sludge, soils, tanks and other objects from oil pollution.
Пример 7. Дерново-подзолистую почву с содержанием мазута 10% помещали в кювету. К содержимому добавляли соли азота и фосфора в соотношении N:P=1:2,3 и сухой порошок биопрепарата. Температура культивирования 25°C, pH среды 7,0. Почву периодически рыхлили и поддерживали влажность на уровне 60-80%. В течение 30 дней степень очистки составила 99%, титр клеток биопрепарата составил 108 мкл/г живых клеток. Это свойство биопрепарата позволяет рекомендовать его для очистки почв от нефтепродуктов.Example 7. Sod-podzolic soil with a fuel oil content of 10% was placed in a cuvette. To the contents were added salts of nitrogen and phosphorus in the ratio N: P = 1: 2.3 and dry powder of the biological product. The cultivation temperature is 25 ° C, the pH of the medium is 7.0. The soil was periodically loosened and maintained at a moisture level of 60-80%. Within 30 days, the degree of purification was 99%, the titer of the biological product cells was 10 8 μl / g of living cells. This property of the biological product allows us to recommend it for cleaning soils from oil products.
По сравнению с аналогами заявляемый биопрепарат характеризуется высокой степенью очистки на уровне 98-99% и уменьшением времени культивирования, а также более высокой скоростью утилизации углеводородов и широкой областью применения для очистки от нефтепродуктов водной поверхности (морей, океанов), сточных вод нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, машиностроительной промышленности, пищевой промышленности (для очистки от масел), почвы и т.д.Compared with analogs, the claimed biological product is characterized by a high degree of purification at the level of 98-99% and a decrease in cultivation time, as well as a higher rate of hydrocarbon utilization and a wide range of applications for purification of oil from the water surface (seas, oceans), oil refining, oil producing wastewater, engineering industry, food industry (for cleaning from oils), soil, etc.
Биопрепарат апробирован в природных условиях. Нормы расхода препарата приведены в таблице 3.The biological product is tested in natural conditions. The consumption rates of the drug are shown in table 3.
Приведенные данные показали, что в результате использования изобретения удалось создать эффективный, простой и экономичный биопрепарат - нефтедеструктор с высокой активностью, свойствами минерального удобрения и с простым и рентабельным режимом получения - перспективный для очистки нефтезагрязненных почв, шламов, донных илов, осадка сточных вод, водоемов и резервуаров, в том числе районах с коротким тепловым периодом.The above data showed that as a result of using the invention it was possible to create an effective, simple and economical biological product - an oil destructor with high activity, mineral fertilizer properties and a simple and cost-effective production mode - promising for the treatment of oil-contaminated soils, sludges, bottom sludge, sewage sludge, water bodies and reservoirs, including areas with a short thermal period.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150216A RU2681831C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150216A RU2681831C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150216A RU2016150216A (en) | 2018-06-21 |
| RU2016150216A3 RU2016150216A3 (en) | 2018-12-17 |
| RU2681831C2 true RU2681831C2 (en) | 2019-03-12 |
Family
ID=62713136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150216A RU2681831C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681831C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752312C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-07-26 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Compound for cleaning the water surface from oil and petroleum product films |
| RU2763428C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное объединение «Волга-Экология» | Preparation for biodegradation of oil and oil products (oil destructor) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2302303C2 (en) * | 2002-11-06 | 2007-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Биохиммаш" | Biological preparation for cleaning environments polluted by crude oil and petroleum products |
| RU2012126442A (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЕГА-эко" | ACINETOBACTER CALCOACETICUS AND ACINETOBACTER RADIORESISTENS CONSORTIUM OF BACTERIA-OIL DESTRUCTORS FOR CLEANING SOIL AND WASTE WATER FROM OIL AND OIL PRODUCTS |
| RU2571219C2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" | Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150216A patent/RU2681831C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2302303C2 (en) * | 2002-11-06 | 2007-07-10 | Акционерное общество открытого типа "Биохиммаш" | Biological preparation for cleaning environments polluted by crude oil and petroleum products |
| RU2012126442A (en) * | 2012-06-25 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВЕГА-эко" | ACINETOBACTER CALCOACETICUS AND ACINETOBACTER RADIORESISTENS CONSORTIUM OF BACTERIA-OIL DESTRUCTORS FOR CLEANING SOIL AND WASTE WATER FROM OIL AND OIL PRODUCTS |
| RU2571219C2 (en) * | 2013-06-25 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Технопарк" | Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАЛАНИЧЕВА Н.А., КОЗЛОВ Д.Г. и др. "Антимикробная активность представителей рода Bacillus megaterium", Микробиология, 2012, т. 81, N.2, с. 196-204. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752312C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-07-26 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Compound for cleaning the water surface from oil and petroleum product films |
| RU2763428C1 (en) * | 2021-05-27 | 2021-12-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное объединение «Волга-Экология» | Preparation for biodegradation of oil and oil products (oil destructor) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150216A (en) | 2018-06-21 |
| RU2016150216A3 (en) | 2018-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Atlas et al. | Stimulated petroleum biodegradation | |
| Panda et al. | Isolation and identification of petroleum hydrocarbon degrading microorganisms from oil contaminated environment | |
| JPS63503524A (en) | Bacterial composition for reclamation of oil-contaminated water and soil | |
| Nduka et al. | Utilization of different microbes in bioremediation of hydrocarbon contaminated soils stimulated with inorganic and organic fertilizers | |
| JP2010516233A (en) | Bioremediation method for accelerated biodegradation of petroleum hydrocarbons in polar regions covered with sea ice, and a mixture of bacteria and enzymes as agents to perform the method | |
| WO2020009097A1 (en) | Method of decontaminating environment contaminated by petroleum-related substance and material to be used | |
| RU2681831C2 (en) | Preparation for biodegradation of petroleum products and method for preparation thereof | |
| RU2076150C1 (en) | Strain of bacterium acinetobacter species (bicoccum) used for soil and water treatment from petroleum products, strain of bacterium arthrobacter species used for soil and water treatment from petroleum products, strain of bacterium rhodococcus species used for soil and water treatment from petroleum products, method of biological treatment from petroleum pollution (variants) | |
| RU2516412C2 (en) | Preparation for purification of water and soil from oil pollution and method of obtaining thereof | |
| Wemedo et al. | Biodegradation potential of bacteria isolated from crude oil polluted site in South South, Nigeria | |
| RU2571219C2 (en) | Preparation for biodegradation of petroleum products "bioionit" and method of obtaining thereof | |
| RU2093478C1 (en) | Method of water and soil treatment from oil, petroleum products and polymeric additions in drilling fluid | |
| Mohanrasu et al. | Bioremediation process by marine microorganisms | |
| Titah et al. | Biodegradation of crude oil spill using Bacillus subtilis and Pseudomonas putida in sequencing method | |
| Rosenberg et al. | The hydrocarbon-oxidizing bacteria | |
| Raja et al. | Bioremediation by using of microbes and algae with special reference to coastline environment | |
| TWI589694B (en) | Acinetobacter junii ds44 isolate having the benzene and/or naphthalene degrading ability and uses of the same | |
| RU2678528C2 (en) | Preparation for methanol biodegradation and method for its manufacturing | |
| RU2114174C1 (en) | Consortium of yeast candida maltosa for biodegradation of petroleum pollution | |
| Verma et al. | Role of microbial biofilms in bioremediation: Current perspectives | |
| RU2191753C2 (en) | Biological preparation for removing crude oil and petroleum products from water and ground | |
| RU2053204C1 (en) | Method of treatment of environment objects from petroleum products | |
| Fokina et al. | Use of mineral sorbents for the purification of natural environments from petroleum products in the Kolsky northern region | |
| TWI518180B (en) | Pseudomonas taoyuanensis s03 isolate having the emulsifying activity and the scavenging ability for benzene and/or naphthalene and uses of the same | |
| RU2763428C1 (en) | Preparation for biodegradation of oil and oil products (oil destructor) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190408 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200921 |