SK280063B6 - Zmes mikroorganizmov schopných biodegradácie uhľov - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zmesi mikroorganizmov schopných biodegradácie uhľovodíkov. Tieto mikroorganizmy sa v prírode vyskytujú samostatne a sú schopné spoločne biologicky degradovať uhľovodíky. Týmito uhľovodíkmi sú hlavne surová ropa a jej rôzne deriváty podobne ako produkty získavané zo surovej ropy. Ďalej sa vynález týka spôsobu použitia tejto zmesi na biodegradáciu uhľovodíkov. Vynález tiež poskytuje špeciálne postupy na kultiváciu a aplikáciu zmesi na biodegradáciu olejmi kontaminovaných pôd a vôd.

Doterajší stav techniky

Záujem o cielené využitie mikroorganizmov na biologické degradácie ropy, jej derivátov a produktov v posledných rokoch významne vzrástol. Už v roku 1903 boli opísané rôzne mikroorganizmy, ktoré využívajú uhľovodíky ako zdroj uhlíku a energie. V súčasnosti je známych viac ako 40 mikrobiálnych rodov, ktoré môžu byť využité na degradáciu alifatických alebo aromatických uhľovodíkov. Tieto organizmy boli izolované z morskej aj sladkej vody a z pôdy.

Počet baktérií a húb schopných degradácie ropných uhľovodíkov lokálne prudko vzrastá po ropných haváriách. Tieto látky do značnej miery vystupujú ako selekčný agens.

Z genetického hľadiska je zrejmé, že schopnosť väčšiny mikroorganizmov degradovať ropné uhľovodíky je kontrolovaná plazmidom. Prenosom plazmidu by bolo možné tiež vysvetliť prudké zvýšenie počtu degradujúcich organizmov v kontaminovanej lokalite.

Ropa ako substrát pre mikroorganizmy predstavuje extrémne komplexnú zmes uhľovodíkov. Saturovaná frakcia ropy zahŕňa n-alkány, rozvetvené alkány a cykloalkány. Biodegradácia n-alkánov až po C₄₄ je najčastejšie uskutočňovaná monoterminálnym atakom pri vzniku karbónových kyselín, ktoré sú ďalej odbúravané B - oxidáciou. Tento proces však môže viesť k akumulácii niektorých viac či menej toxických mastných kyselín v prostredí.

Rozvetvené izoprenoidné alkány sú odbúravané ω - oxidáciou pri vzniku dikarbónových kyselín. Na biodegradáciu sú veľmi odolné terminálne rozvetvené alkány. Tieto blokujú B - oxidáciu a majú tendenciu sa v prostredí hromadiť. Po spontánnej degradácii ropného znečistenia vznikajú často tripentacyklické zlúčeniny, ktoré v prostredí parazitujú. Z toho vyplýva, že kvalitatívne zloženie ropy a ropných produktov významným spôsobom ovplyvňuje ich degrabilitu.

Pri metabolizme ropných uhľovodíkov hrajú významnú úlohu dva ďalšie procesy, kooxidácia a zdržanie. Mnohé zložky ropy, ktoré podľa názoru odborníkov nie sú odbúrateľné, môžu byť degradované za prítomnosti iných uhľovodíkov, ktoré umožňujú rast mikroorganizmov. V tomto prípade proces degradácie uhľovodíkov umelo zostavenou zmesou mikroorganizmov je uskutočniteľný kooxidáciou a nie je teda v žiadnom prípade zrovnateľný so schopnosťou čistých kultúr degradovať jednotlivé uhľovodíky. Na využitie mikroorganizmov v procesoch sanácie kontaminovaných pôd a vôd hrá dôležitú úlohu spôsob biodegradácie rovnako ako jej kvalita. Podľa spôsobu urýchlenia biodegradácie je možno rozlíšiť tri hlavné kategórie:

1. Fertilizácia, ktorá je založená na tom, že optimalizuje prostredie na rast mikroorganizmov prítomných v kontaminovanej pôde. Vychádza zo skutočnosti, že v znečistenej pôde alebo vode sú prítomné taktiež mikroorganizmy de gradujúce ropu, ale v nedostatočnej kvalite. Pridanie dusíka, fosforu a draslíka spolu so stopovými prvkami vedie za striktne aerobných podmienok k ich množeniu. Z tohto dôvodu je pôda pravidelne oraná a obracaná alebo je do pôdy zavádzaný alebo pumpovaný vzduch. Pôda môže byť aj vrstvená do niekoľko metrov vysokých hromád a prekladaná perforovanými rúrami, ktorými je vytláčaný a potom vysávaný vzduch (Vákuum - Heap - Systém). Odborníci považujú spôsob fertilizácie za veľmi úspešný hlavne pri sanácii olejových havárii vo vode, lebo mikroorganizmy degradujúce olejové látky dosahujú uspokojujúce množstvo po pridaní živiny a po prevzdušnení.

2. Seeding, ktorá metóda môže byť využitá ako samostatná technika alebo ako doplňujúca technika metódy fertilizácie. Podstata techniky spočíva v dodatočnom pridaní selektovaných mikroorganizmov degradujúcich olejovité látky ku kontaminovanému materiálu. Ako takzvané štartovacie kultúry môžu byť využívané selektovane a na škodlivé látky adaptované mikroorganizmy v čistých alebo zmesových kultúrach. Mikrobiálne preparáty, ktoré aplikujú niektoré firmy do miesta ropného znečistenia, obsahujú prevažne mikroorganizmy jedného druhu. Nasadenie týchto preparátov je však účinné hlavne pri čerstvom znečistení, keď kontaminovaný materiál neobsahuje žiadne produkty mikroorganizmov prirodzene osídľujúcich prostredie. Aplikácia zmesových mikrobiálných preparátov nie je v súčasnosti častá a zostáva poväčšine otázkou laboratórnych experimentov (napr. zmesová kultúra Acinetobacter spp. a Pseudomonas spp. navrhnutá Brown, J. A. Salmeen I., 1988, Pseudomonas sp. + Bacillus sp. + Cephalosporium spp.- Dounelly, J., Mikucki, W., Vogel, R., Kemme, P.,

1988, Aspergillus sp. + Pseudomonas stutzeri + G + baktérie Dounelly, J., Mikucku, W., Vogel, R., Kemme, P.,

1989, BIODEGRADIN BKH - UGI Bmo, 1992).

V praxi je možné použiť na biodegradáciu uhľovodíkov i nedefinovanej zmesi mikroorganizmov, získanej kultiváciou vzorky kontaminovanej zeminy v bioreaktore. Optimalizácia rastu mikroorganizmov je však veľmi ťažká. Takto pripravené zmesi divokých mikroorganizmov sú potom aplikované na kontaminovanú zeminu. V týchto prípadoch však nemožno zaistiť konečnú kvalitu biodegradačného procesu, t. j. zodpovedajúcu rýchlosť, netoxičnosť metabolitov, hygienickú nezávadnosť aplikovanej zmesi mikroorganizmov. Odborníci sú však toho názoru, že dodatočným vnášaním ďalších mikroorganizmov sa príliš nezíska. Okrem toho sa prejavujú aj výhrady verejnosti proti inkorporácii cudzích mikroorganizmov do prostredia, čo prameni z obáv či už oprávnených alebo neoprávnených, že nekontrolovaný rast týchto mikroorganizmov môže byť doprevádzaný nežiaducimi a v každom prípade toxickými vedľajšími účinkami.

3. GEM metóda (GEM je skratka odvodená z anglického názvu Genetically Engineered microorganismus, čo v preklade znamená geneticky manipulované organizmy), kde mikroorganizmy sa vyznačujú obzvlášť vysokou aktivitou pri biodegradácii ropných látok. Technika využitia GEM v praxi bola však pod veľkým tlakom verejnosti zakázaná.

Rýchlosť mikrobiálnej degradácie ropných uhľovodíkov je priamo ovplyvňovaná radom faktorov, ktoré priamo alebo nepriamo pôsobia na rast a na metabolizmus mikrobiálnej populácie. Významným sa ukazuje fyzikálny stav uhľovodíkov, pretože uhľovodíky sú najviac degradované na rozhraní voda - uhľovodík. Medzi ďalšie abiotické faktory patrí teplota a živiny. Väčšina heterofónnych mikroorganizmov je schopná degradovať uhľovodíky v širo kom teplotnom rozmedzí 0 až 70 °C. Teplota predovšetkým ovplyvňuje nielen rýchlosť s akou degradácia prebieha, ale aj fyzikálny stav uhľovodíkov, čo úzko súvisí so selektívnym tlakom teploty na mikrobiálne spoločenstvá tvoriace ekosystém. Pri komplexnom hodnotení teplota integruje s inými faktormi a nemusí vystupovať ako faktor limitujúci.

Rýchlosť degradácie ropných produktov je významne ovplyvňovaná prítomnosťou dusíka a fosforu, ktoré sú spolu s uhlíkatými štepmi zabudované do biomasy. Optimálne pomery uhlíku : dusíku a uhlíku a fosforu závisia od kvalitatívneho zloženia ropy a ropných produktov a abiotických faktorov prostredia. Dusík a fosfor sú tiež obvyklou zložkou stimulátorov stimulujúcich biodegradačné pochody.

Na zvýšenie rýchlosti degradácie ropných látok prirodzenými spoločenstvami je možné inkorporovať do tohto prostredia umelé spoločenstvá, ktoré majú zvýšenú afinitu k daným látkam. Preparáty, ktoré sú aplikované rôznymi firmami v prostredí s ropným znečistením obvykle používajú preparáty obsahujúce organizmy jedného druhu. Použitie týchto preparátov je výhodné pri čerstvom znečistení, kde ešte nie sú v prostredí prítomné látky - produkty metabolizmu - vytvorené prirodzene z tam vyskytujúcich sa organizmov.

Výhodnejšou sa javí aplikácia umelo vytvorených spoločenstiev majúcich schopnosť vo väčšej miere využívať procesy koordinácie, ktoré významným spôsobom zrýchľujú a skvalitňujú procesy degradácie.

Podstata vynálezu

Cieľom predloženého vynálezu je pripraviť zmes mikroorganizmov, ktoré sa vyznačujú vysokou degradačnou rýchlosťou pre uhľovodíky kontaminujúce pôdu a vodu, doplňujúce sa v metabolizme, sú ľahko kultivovateľné a prakticky využiteľné. Ďalším cieľom vynálezu je doložiť použiteľnosť tejto zmesi na degradáciu a predložiť postupy na kultiváciu a aplikáciu zmesi.

Tento cieľ bol dosiahnutý’ využitím zmesi mikroorganizmov, ktoré boli oddelene izolované z prirodzeného prostredia na biodegradáciu uhľovodíkov, hlavne ropy a ropných produktov, obsahujúcej Pseudomonas putida a Geotrichum candidum v pomere počtu buniek 5 : 1 až 1 : 1.

Na použitie preparátu podľa vynálezu v procese sanácie kontaminovanej pôdy a vody je výhodné, sa aby pH-hodnota týchto prostredí pohybovala v rozmedzí 5 až 6,5 a teplota dosahovala 15 až 35 °C.

Postup na použitie preparátu spočíva v jednorazovom alebo opakovanom nastriekaní kontaminovaného prostredia zmesou mikroorganizmov suspendovanou vo vode, pričom prostredie musí byť na základe predbežných analýz optimalizované prídavkom živín a dostatočným prívodom vzduchu.

Vynález vychádza z predpokladu, že je možné degradáciu ropných látok urýchliť nielen optimalizáciou podmienok na množenie prirodzene osídľujúcich mikrobiálnych spoločenstiev, ale aj vnesením umelo vytvoreného spoločenstva prirodzene a nezávisle sa vyskytujúcich mikroorganizmov s vysokou afinitou k týmto látkam, i keď táto inkorporácia nie je v súlade s názorom niektorých odborníkov.

Veľkou prednosťou, ktorú má aplikované umelo zostavené spoločenstvo prirodzených mikroorganizmov je obrovská miera koordinácie procesov degradácie, čo sa prejavuje nielen urýchlením degradačného procesu, ale aj zvýšením kvality jeho priebehu. Vynájdená zmes umožňuje efektívnejšie využitie ropných látok ako substrátu spojením mikroorganizmov, ktoré sa v prírode vyskytujú nezávisle od seba. Podstatu vynálezu tvorí zmes mikroorganizmov Pseudomonas putida a Geotrichum candidum s pomerom počtu buniek 5 : 1 až 1 : 1. Obidva organizmy boli izolované z okolia ropných vrtov v oblasti Hodonína. Po izolácii a identifikácii z viac než 300 izolátov neboli ďalej geneticky manipulované.

Samotná zmes mikroorganizmov nie je toxická ani patogénna. Toto bolo preukázané všeobecne platnými hygienickými testami a bolo certifikované.

Mikrobiálna zmes, neskoršie označená ako Biorem RC-1 bola v tekutej forme testovaná na 24 králikoch, 60 myšiach a 30 morčatách v 6 skupinách dlhodobých pokusov zahrnujúcich injekčné aplikácie alebo dávkovanie do krmiva. Na základe experimentov boli urobené tieto závery:

a) V prípade študovaných zvierat okrem prírastku na váhe nebol pozorovaný žiaden klinický príznak akútneho alebo chronického ochorenia,

b) nebola pozorovaná žiadna zmena v správaní zvierat, ako napr. nechutenstvo, nepokoj alebo apatia,

c) v každej skupine boli vykonané histologické testy orgánov (ľadviny, pečeň, žalúdok, srdce, lymfatické žľazy), na ktorých neboli zistené žiadne patologické alebo toxikologické zmeny.

Spôsob biodegradácie uhľovodíkov pri použití tejto zmesi mikroorganizmov Pseudomonas putida a Geotrichum candidum sa začínajú tým, že sa táto zmes externe rozmnoží v syntetickom prostredí pri súčasnej indukcii kyselinou olejovou. Degradácia uhľovodíkov potom prebieha pri intenzívnom prívode vzduchu za prítomnosti stimulujúcich látok, hlavne dusíka a fosforu, eventuálne stopových prvkov, pričom pomer medzi uhlíkom a dusíkom počas pôsobenia zmesi týchto mikroorganizmov musí byť udržiavaný v oblasti váhových množstiev 60 až 100 : 1.

Optimálne prostredie na biodegradáciu uhľovodíkov touto zmesou mikroorganizmov je prostredie s hodnotou pH od 5,0 po 6,5 pri teplote 15 až 35 °C. Na prípravu a indukciu zmesi mikroorganizmov je podľa vynálezu nutné používať syntetické médium, ktoré obsahuje len dusík v amoniakálnej forme a fosfor vo forme rozpustnej s kyselinou olejovou. Východisková pH hodnota tohto kultivačného média sa musí voliť v rozmedzí 5,0 až 6,5. Pri intenzívnom prevzdušňovaní pri teplote 20 až 25 °C sa čas kultivácie pohybuje v rozmedzí 4 až 10 dní a to podľa požadovanej hustoty mikrobiálnej suspenzie. Za rovnakých podmienok môžu byť obidve zložky kultivované aj oddelene a dodatočne miešané na požadovaný pomer medzi jednotlivými zložkami. Získaná zmes mikroorganizmov môže byť potom lyofylizovaná, sušená alebo zakotvená v géle.

Preparát môže byť podľa zvolenej metódy ex situ alebo in situ aplikovaný nastriekaním na pôdu alebo inokulovaný do kontaminovaného vodného zdroja. Metóda umožňuje rovnako využitie fermentora plneného kontaminovanou vodou a anorganickým metabolickým stimulátorom. Mikrobiálna zmes je pridávaná v takom množstve, aby optická denzita preparátu pri 620 nm sa pohybovala okolo 0,6. Hodnota pH prostredia musí byť udržiavaná v rozmedzí pH = 5,0 až 6,5. Degradačný proces prebieha pri striktne aeróbnych podmienkach.

Mikrobiálna zmes môže byť nastriekavaná na pôdu metódou ex situ, pričom sa používa 1 až 10 1 zmesovej kultúry s optickou denzitou pri 620 nm okolo 0,6 na opracovanie 1 m³ pôdy. Objem sa volí v závislosti od vlhkosti, štruktúry pôdy a v neposlednom rade od stupňa kontaminácie pôdy.

Pri metóde in situ je mikrobiálna zmes aplikovaná v množstve 0,5 - 1,5 1 na 1 m².

V obidvoch metódach je nutné pred vlastnou aplikáciou ako aj po nej pôdu kypriť a zaistiť tak jej dôkladné prevzdušnenie. Zmesová kultúra obsahuje pri použití tiež stimulačné látky.

Výsledkom využitia vynájdenej zmesi mikroorganizmov je degradácia prevažnej časti ropných látok kontaminujúcich prostredie, pričom za optimálnych podmienok vzniká na jednej strane oxid uhličitý a na druhej strane bunkový materiál. Eventuálne môžu byť metabolity vylučované do vonkajšieho prostredia.

Prednosťou tejto zmesi a jej použitia je to, že vznikajúce metabolity nie sú toxické. Ďalšou výhodou použitia navrhnutej zmesi mikroorganizmov je vysoká počiatočná rýchlosť degradácie kontaminujúcich látok. Mimo toho veľká intenzita metabolizmu a s tým spojený intenzívny rast organizmov má za následok vytvorenie veľkého množstva biomasy, čo vedie k podstatnému zlepšeniu štruktúry zeminy.

S ohľadom na to, že aplikované mikroorganizmy boli izolované z prírodného prostredia a neboli geneticky ďalej upravované nevzniká nebezpečie ich negatívneho vplyvu na biosféru.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

1000 ml syntetického média s počiatočným pomerom uhlík : dusík : fosfor = 800 až 600 : 6 : 1 sa zaočkuje pripravenou indukovanou kultúrou (RC 1), ktorej optická denzita OD₆₂o = 0,650, pri pomere počtu buniek Pseudomonas putida : Geotrichum candidum = 3 : 1. Východisková hodnota pH = 6,0. Kultivácia prebieha pri 20 až 25 °C za prevzdušňovania. Stimulátor bol pridaný na začiatku kultivácie a ďalej vždy po 5 až 10 dňoch v takom množstve, aby pomer medzi uhlíkom a dusíkom bol 60 až 100 : 1. Obsah ropných látok sa stanovil pomocou infračervenej spektroskopie porovnaním transmitancie vzorky a štandardu pri vlnočte 2920 cm^-1.

Obsah ropných látok (g.ľ')

Vzcrka

RC1 stiauiátor 0 dní 10 dr.í 24 dní 38 dní

Surová ropa + + vyjazdený autoBobílový olej + t

Vyjazden. olej + sur.ropa (1:1) + *

18,318,3

34.122,1

34,018,2 .C7,8

18.2B,2

18,4 ia.2

15,06,1

11,71,2

1,60.23

3,00,62

Príklad 2

1000 ml syntetického média sa zaočkuje pripravenou indukovanou kultúrou RC 1 tak, aby OD₆₂₀ = 0,700, s pomerom počtu buniek Pseudomonas : Geotrichum = = 3:1. Testované ropné produkty sa pridajú k zmesi na koncentráciu 10 g.ľ¹. Kultivácia sa uskutočňuje pri teplote 20 až 25 °C pri prevzdušňovaní. Stimulátor sa pridáva vždy po 7 dňoch za podmienok uvedených v príklade 1. Obsah ropných látok sa stanoví pomocou infračervenej spektroskopie. Bola pozorovaná transmintácia vzorky a štandardu pri vlnočte 2920 cm¹.

Obsah ropných látok (g.ľ¹)

Vzorka dní 24 dní dní 42 dní

Petrolej HT	3,58	0,34	0,21	O , 21
Motorový olej MS 8P	6,63	2.09	0,35	0,21
Syntet. olej OLEMS-2	4,25	1 . 54	0.52	0,20
Hydraulická kap.AMS 10	2,12	O.9O	0,24	0,20
Benzín BL 78	3,63	2,07	0.B0	0,26
Petrolej PN-3	2,94	1,80	0,25	0,22
Petrolej PK-3
s antiaxldanton	2.86	1.92	0,32	0,25

Príklad 3

Na 1000 g zeminy kontaminovanej ropnými produktmi po havárii sa aplikovalo 1000 ml zmesovej indikovanej kultúry RC 1 (OD₆₂₀ = 0,600) s pomerom počtu buniek Pseudomonas : Geotrichum =1:1. Kultivácia prebiehala pri 20 až 25 °C v sklenených nádobách. Každý druhý deň bola zemina prevzdušňovaná niekoľkorakým prevracaním. Stimulátor bol pridávaný po 8 až 10 dňoch podľa podmienok v príklade 1. Obsah ropných látok bol po extrakcii do tetrachlóru stanovený infračervenou spektroskopiou pri vlnočte 2920 cm'¹.

Obsah ropných látok (g.ľ¹)

Vzorka	10 dní	24 dni	40 dní
Pôvodná vzorka	1,2	1,2	1,2
Zeaina + RC 1	0,61	0,52	0,09
Zemina 4- kompost + RC 1	0,41	0,32	0,08

Kontaminácia zeminy bola pomerne nízka, takže zmesová kultúra RC 1 bola aplikovaná len na začiatku procesu biodegradácie. V prípade vyššieho znečistenia je možné proces urýchliť ďalším prídavkom zmesovej kultúry v priebehu biodegradácie.

Príklad 4

1000 ml syntetického prostredia bolo kontaminované ropou alebo ropnými derivátmi s množstvom 10 000 mg. Biodegradácia bola sledovaná počas 40 dní pri priemernej teplote 24 + 0,6 °C za intenzívneho prevzdušňovania. V priebehu degradácie bol sledovaný obsah NEL (mg/kg zeminy).

Kontaminant Koba degradácie (dni)

	10	20	30	40
Surová ropa	4,920	2,420	1,080	L07
Motorový olej	4,620	1,870	280	115
Vyjazdený aotor. olej	5,420	2,640	1,430	360
Petrolej	3,010	1,970	490	195
Benzín	3,980	2, 140	910	210

Príklad 5 m³ olejom kontaminovanej zeminy bolo zmiešané s kompostom (50 kg kompostu/m³) a rozložené do vrstvy s výškou 30 cm. Na takto pripravenú zeminu sa aplikovalo 10 1 zmesi RC 1/m³.

Ako kontrola 1 slúžila zemina (1 m³) rozložená do výšky 30 cm + aplikácia 101 zmesi RC 1/m³.

Ako kontrola 2 slúžila zemina rozložená do hriadky (výška 30 cm) bez ďalších úprav.

SK 280063 Β6

Všetky hriadky boli každý 3. deň preorané a polievané podľa potreby (na vlhkosť 60 %).Počas degradácie bol sledovaný obsah NEL (mg/kg zeminy).

Čas degradácie (dni)

Hriadka čas biodegradácie (dni)

10

50 90

564 330 309

813 407

317

	0		15	35	60
Zaalna + kompost	1	698	267	151	98
Kontrola 1	1	69Θ	1 176	912	657
Kontrola 2	1	698	1 656	1 589	1 504

413

254

185

137

217

119

691

Príklad 6

Biodegradácia ropných látok vo vyťaženom priemyselnom kale s vysokým obsahom ťažkých kovov. Preparát RC 1 (OD₆₂₀ = 1,9) bol pridaný v množstve 100 ml na 101 kalu.

Na stimuláciu rastu mikroorganizmov bolo pridané hnojivo Cererit do konečnej koncentrácie 3 %. Biodegradácia prebiehala za intenzívneho prevzdušňovania pri teplote 25 ± 0,8 °C.

Po 7 dňoch bol opakovane pridaný preparát RC 1 s optickou denzitou OD_S2q = 1

Čas degradácie (dni)

Príklad 9

Biodegradácia pôdy kontaminovanej transformátorovým olejom po havárii.

Pôda bola odťažená v množstve 16 m³, rozvrstvená na pevnú podložku do výšky vrstvy 50 cm. Do pôdy bola zapracovaná sekaná slama. Nastriekanie RC 1 bolo vykonané na začiatku biodegradácie a potom po 10 a 20 dňoch od začiatku prác. Pôda bola každý 3. deň oraná a podľa potreby vlhčená. Každý 10. deň bola prihnojená.

Biodegradácia sa uskutočňovala pri priemernej teplote vzduchu 10 ± 0,7 °C (merané o 7, 12 a 18 hod. tesne nad hriadkou).

Biodegradácia (dni)

	3	14	21	35
Koncentrácia NEL <ag/l)	78 500 t 170	91 500 + 1 300	29 400 i 140	9 300 + 90

	0	28	45	56
Koncentrácia NEL (®g/Xg)	1 680	5 434	2 652	781

Príklad 7

Biodegradácia ropných látok vo vyťaženom priemyselnom kale s vysokým obsahom ťažkých kovov na pevnom nosiči.

Kal bol premiešaný s bukovými hoblinami v takom množstve, aby kvapalná časť zostala zachytená na nosiči. Preparát RC 1 bol suspenzovaný v 3 % roztoku hnojiva Cererit (OD₆₂₀ = 1,450) a aplikovaný postrekom na kontaminovaný materiál. Každý 30. deň bol opakovane vykonávaný postrek preparátom RC 1.

Čas degradácie (dni)

30 60 90

Na porovnanie prezentovaných príkladov môžeme uviesť, že pri doteraz vykonávaných sanáciách kontaminovaných zemín sa dosiahne poklesu NEL z pôvodných 2000 mg/kg na 282 mg/kg cca za 30 dní (Zietschrifr TR Technische Rundschau, Das Schweizer Industrie magazín, Heft3, 1993, Seite 28).

Koncentrácia NEL (g/kg) 84,39 64,30 38,22 8,64

Príklad 8

Biodegradácia pôdy kontaminovanej motorovou naftou po havárii cisterny.

Kontaminovaný materiál bol odťažený v množstve 10 m³ a rozvrstvený do 4 hriadok na pevnej podložke pod prístreškom. Do zeminy v 1. hriadke bol zapracovaný kompost, do 2. hriadky bol zaoraný taktiež kompost a urobená aplikácia zmesi RC 1, na 3. hriadku bol nastriekaný len RC 1 a 4. hriadka slúžila ako kontrola. Všetky hriadky boli každý 3. deň preorané a vlhčené vodou. Každý 10. deň bolo aplikované hnojivo Cererit (2 % vodný roztok). Teplota vzduchu v priebehu biodegradácie sa pohybovala v rozmedzí 15 - 20 °C. Rýchlosť biodegradácie bola vyjadrená v mg NEL obsiahnutých kg suchej zeminy.

Priemyselná využiteľnosť

Umelo pripravená zmes mikroorganizmov je stabilná v prirodzených podmienkach, je aktívna v širokom rozmedzí pH = 4,5 až 7,0 a teplote 15 až 25 °C. Podmienkou na dosiahnutie maximálnej fyziologickej aktivity je optimálny prísun kyslíka (na oxidáciu 3,5 q surovej ropy je potrebný najmenej 1 g O₂) a prítomnosť stimulátoru. Pripravené konzorcium je schopné degradovať ropné uhľovodíky tak pri vysokom zaťažení (nad 10 g/1), ako aj pri relatívne nízkom zaťažení (okolo 1 g/1). V obidvoch prípadoch po vykonanej degradácii je možné detekovať koncentrácie ropných látok prípustné normou.

Zmes mikroorganizmov podľa vynálezu je schopná likvidovať odpady obsahujúce uhľovodíky, hlavne ropu a jej produkty, eventuálnej ekologickej katastrofy, pri ktorej dôjde ku kontaminácii pôdy či vody ropnými látkami. A to aj v prostrediach, ktoré obsahujú vysoké koncentrácie ťažkých kovov.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zmes mikroorganizmov schopných biodegradácie uhľovodíkov, hlavne ropy a ropných produktov, vyznačujúca sa tým, že obsahuje Pseudomonas putida a Geotrichum candidum s pomerom počtu buniek 5 : 1 až 1 : 1.
2. 2. Spôsob biodegradácie uhľovodíkov zmesi podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa na uhľovodíky pôsobí zmesou mikroorganizmov podľa nároku 1, ktorá sa indukuje kultiváciou v prítomnosti mastných kyselín, za prístupu kyslíka v prítomnosti stimulátorov, hlavne dusíka a fosforu, prípadne stopových prvkov, pričom pomer uhlíka a dusíka sa počas pôsobenia zmesi mikroorganizmov podľa nároku 1 udržuje v rozmedzí 60 až 100 : 1.
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa na uhľovodíky pôsobí zmesou mikroorganizmov podľa nároku 1 v prostredí s pH 5,0 až 6,5 pri teplote 15 až 30 °C.