SU899647A1

SU899647A1 - Filler for immunizing bacteria in microbial purification of water from contaminants

Info

Publication number: SU899647A1
Application number: SU802932570A
Authority: SU
Inventors: Вера Петровна Тульчинская; Галина Андреевна Кожанова; Татьяна Владимировна Васильева; Тамара Алексеевна Беляева; Сергей Ростиславович Кончичев; Ирина Владимировна Самойленко; Надежда Витальевна Калибердина
Original assignee: Одесский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.И.И.Мечникова
Priority date: 1980-04-19
Filing date: 1980-04-19
Publication date: 1982-01-23

Description

(54) НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ БАКТЕРИЙ ПРИ МИКРОВгОЙ ОЧИСТКЕ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ(54) FILLER FOR IMMOBILIZATION OF BACTERIA DURING MICROWAL CLEANING OF WATER FROM POLLUTION

Изобретение относитс к микробио логИИ и может быть использовано при очистке производственных и коммунальных вод. Известен способ очистки сточных вод, загр зненных биорезистентными токсикантами (например, гексаметилендиамином ), специализированшлми культурами бактерий-деструкторов, в котором в качестве наполнител используют глинистые, минералы. Последние внос т в контактные резервуары и поддерживают во взвешенном состо нии при интенсивной аэрации in Однако процесс очистки во описываемым способом предусматривает ре гул рное поступление свежих порций минералов в контактные резервуары (аэротенк, аэротенкбиофильтр). Наиболее близким к предлагаемому наполнителем, используемым;в,.качестве бактиральной матрицы при очистке загр зненных вод, вл етс спецАаль но обработанный древесный угоЛь. Полосы дефибрированной древесины импрегнируют в парах жидкости, содержащей воду, .серную кислоту и непредельные жирные.кислоты. Затем полосы прессуют, обугливают в печи и измельчают 23 Однако древесный уголь вл етс дорогим субстратом дл иммобилизаций бактерий, предназначенных дл осуществлени микробной очистки бытовых и промышленных вод. В процессе эксплуатации возникают трудности в прохождении водного тока, предназна- ченного дл очистки, что объ сн ете нарушением структуры загрузки уплотнением и обрастанием частиц угл клетками бактерий. Цель изобретени - снижение стоимости и увеличение срока службы наполнител . Указаина г(епь достигаетс тем, что в качестве наполнител дл иммобилизации бактерий при микробно очистке вод от загр знений использу-ют древесный уголь, песок и створки мидий при следующем соотношении комiioieHTOB , об.%: 25-27 Уголь древесный 23-25 Песок морской Створки мидий Остальное Древесный уголь и створки мидий, вход щие в состав наполнител , вл ютс бактериальной матрицей. Благо дар наличию морского песка поддерживаетс пориста структура наполнител при длительном его использовании , так как песок в отличие от древесного угл посто нно находитс в гранулированном состо нии. Кроме того , способность иммобилизации бактерий на поверхности песка во много раз меньше, чем на угл х, поэтому частицы комплексного субстрата подвергаютс обрастанию микробными клет ками в меньшей степени. Это позвол ет осуществл ть беспреп тственный водоток через наполнитель при длител ной эксплуатации модельного очистного сооружени . Мидии вл ютс дополнительным источником микроэлементов и кальци , необходимых дл поддержани жизнеде тельности микроорганизмов . Использование предлагаемого комплексного наполнител дл иммобилизации бактерий-деструкторов с высокой окислительной активностью способству ет получению высокого эффекта очистки и стабилизации биологической активности бактерий при их минимальной плотности (оптическа плотность 0,03-0,05). Использование бактерий, закрепленных на носителе, способству ет повышению их окислительной активности в 2-5 раз, поддержанию буфернос ти, окислительно-восстановительного потенциала и других параметров среды. При иммобилизации специализированных культур бактерий-деструкторов на данном субстрате они обладают устойчивостью к действию повышенных температур (до .) и сбросовым влени м относительно повышени в 510 раз концентрации токсикатов. Модельными испытани ми показано, что наполнитель пригоден дл иммобилизации как специализированных бакте рий-деструкторов, так и д,п формировани активного биоценоза сапрофитной микрофлоры, что позвол ет исполь зовать предлагаемый наполнитель дл очистки npoMbiuuieHHbix и коммунальных сточных вод. Пример 1 . Створки ми;щй очищают от камней и измельчают. Песок просеивают. Все компоненты промывают водой и обрабатывают сухим паром при 200-250°С в течение 60 мин. Перед загрузкой биореактора 10 об.% древесного угл , вход щего в состав наполнител , инокулируют культурой. Дл зтого его помещают в емкости с синтетической питательной средой следующего состава: 1 мл фосфатного буферного раствора рН 7,2, 0,023 г сульфата магни , 0,027 г хлорида кальци , 0,0003 г хлорного железа, 1 мл дрожжевого экстракта, 1000 мл дистиллированной воды. В среду ввод т посевной материал . В качестве последнего примен ют смыв с плотной агаризованной среды (м со-пептонный агар). Культуру ввод т в указанную среду до получЬни оптической плотности 0,06-0,07. Обогащение угл культурой бактерий провод т на качалке в течение 2А ч при 30°С. Все компоненты наполнител смешивают при соотношении, об.%: Уголь древесный 26 Створки мидий50 Песок морской24 Полученную смесь загружают в биореактор на 2/3 его объема. Туда же ввод т среду, в которой осуществл ли культивирование, дл создани условий массивного заражени . Далее биореактор.наполн ют стоком и 24 ч провод т периодическое культивирование . После этого подключают проток . Микробной очистке подвергают восход щий водоток без дополнительной аэрации. При выполнении указанных условий подготовки наполнител к работе срок его эксплуатации относительно поддержани посто нного водотока составл ет 6 мес, по сравнению с наполнителем , состо щим только из древесного угл , смену которого приходитс осуществл ть через 5-7 дней. Срок наблюдени 6 мес при непрерывном культивировании. Пример 2. Подготовка компонентов наполнител проводитс аналогично примеру I. Уголь, створки мидий и песок см шивают при соотношении, об,%: Уголь древесный 25 Стэорки мидий52 Песок морской23 Загрузку биореактора наполнителем осущееТВт ют по примеру 1. Срок эксплуатации наполнител относительно поддержани посто нно водотока составл ет 6 мес. Пример 3. Подготовка комп нентов наполнител проводитс анал гично примеру I. Уголь, створки мидий, и песок ом шивают при соотношении, об.%: Уголь древесный 27 Створки мидий 48 Песок морской 25 Загрузку биореактора наполнител и очистку сточных -вод осуществл ют по примеру I. Срок эксплуатации наполнител о носительно поддержани посто нного водотока составл ет 6 мес. Сравнительные данные по обработке техногенного фильтрата пр мого черного 2С приведены в таблице. Период обработки в биореаКторе 36-40 ч. Из таблицы видног что варьирование состава комплексного.наполнител в пределах,, указанных в примерах. 1-3, не вли ет на длительность эксплуатации биореактора, .котора сосйавл ет 6 мес без повторной загрузки При 9ТОМ основные показатели очистки существенно не измен ютс : эффект очистки по красителю составл ет 100%, а снижение ХПК химическое потребление кислорода) происходит на 93,От 93,9%. Использование бактерий,. иммобилизованных , на предлагаемом носителе, способствует усилению в 2-5 раз их биохимической активности.и повышению устойчивости к неблагопри тным услови м (сбросовым влени м), что обеспечивает глубокий-эффект очистки на 75% и более производственных и коммунальных сточных вод от трудоокисл емых неприродшлс.соединений.The invention relates to microbiology and can be used in the treatment of industrial and municipal waters. The known method of sewage treatment polluted with bioresistant toxicants (for example, hexamethylenediamine), specialized cultures of bacteria-destructors, in which clay, minerals are used as a filler. The latter are introduced into contact tanks and kept in suspension with intensive aeration in. However, the cleaning process in the described method provides for the regular intake of fresh portions of minerals into contact tanks (aeration tank, aeration filter). Closest to the proposed filler used; in the quality of the bactual matrix in the purification of polluted waters, is a special treated wood corner. Strips of defibrated wood are impregnated in vapors of a liquid containing water, sulfuric acid and unsaturated fatty acids. The strips are then pressed, charred and crushed. 23 However, charcoal is an expensive substrate for immobilizing bacteria intended for microbial purification of domestic and industrial waters. During operation, difficulties arise in the passage of water flow intended for purification, which is explained by the violation of the loading structure by compaction and fouling of particles with carbon by bacteria cells. The purpose of the invention is to reduce the cost and increase the service life of the filler. Indicate g (the fuel is achieved by using charcoal, sand and mussel doors in the following ratio comioioieHTOB,% by volume: 25-27 Charcoal 23-25 Sand Sea) as a filler for immobilizing bacteria in the microbial purification of water from pollution. The mussel flaps The rest of the charcoal and mussel flaps that make up the filler are bacterial matrix.Thanks to the presence of sea sand, the porous structure of the filler is maintained during long-term use, since sand, unlike charcoal In addition, the ability of bacteria to immobilize on the sand surface is many times less than on coal, therefore, the particles of the complex substrate are less subject to fouling by microbial cells. long-term operation of a model sewage treatment plant. Mussels are an additional source of trace elements and calcium, which are necessary for maintaining the viability of microorganisms. The use of the proposed complex filler for immobilization of bacteria-destructors with high oxidizing activity helps to obtain a high purification effect and stabilization of the biological activity of bacteria with their minimum density (optical density 0.03-0.05). The use of bacteria fixed on a carrier contributes to an increase in their oxidative activity by 2–5 times, maintaining buffering, redox potential and other environmental parameters. When immobilization of specialized cultures of bacteria-destructors on a given substrate, they are resistant to the action of elevated temperatures (before.) And faults with respect to an increase of 510 times the concentration of toxicates. Model tests have shown that the filler is suitable for immobilization of both specialized bacterial destructors and the formation of an active biocenosis of saprophytic microflora, which allows the use of the proposed filler for the purification of npoMbiuuieHHix and municipal wastewater. Example 1 The leaves are cleaned of stones and crushed. Sand sifted. All components are washed with water and treated with dry steam at 200-250 ° C for 60 minutes. Before loading the bioreactor, 10% by volume of charcoal included in the filler is inoculated with culture. For this, it is placed in containers with a synthetic nutrient medium of the following composition: 1 ml of phosphate buffer solution pH 7.2, 0.023 g magnesium sulfate, 0.027 g calcium chloride, 0.0003 g ferric chloride, 1 ml yeast extract, 1000 ml distilled water. Inoculum is introduced on Wednesday. As the latter, a washout with a dense agar medium (m-peptone agar) is used. The culture is introduced into the medium before obtaining an optical density of 0.06-0.07. The enrichment of carbon by the bacteria culture is carried out on a rocking chair for 2A h at 30 ° C. All components of the filler are mixed at a ratio, vol.%: Wood charcoal 26 Sash mussels50 Marine sand24 The resulting mixture is loaded into the bioreactor for 2/3 of its volume. The medium in which the cultivation is carried out is introduced there in order to create conditions for massive infection. Next, the bioreactor is filled with drain and periodic cultivation is carried out for 24 hours. After that, connect the duct. Microbial purification is subjected to an upward flow without additional aeration. When the above conditions for the preparation of the filler are fulfilled, its service life in relation to the maintenance of a constant water flow is 6 months, compared to a filler consisting only of charcoal, which must be changed in 5-7 days. The observation period is 6 months with continuous cultivation. Example 2. The preparation of the filler components is carried out analogously to example I. Coal, mussel flaps and sand are sewn at a ratio of vol.%: Wood charcoal 25 Mussels 50 tablespoons52 Marine sand 23 Loading a bioreactor with a filler is WT in example 1. The life of the filler relative to maintaining a constant water flow is 6 months. Example 3. The preparation of filler components is carried out analogously to example I. Coal, mussel flaps, and sand are sewn with a ratio,% by volume: Wood charcoal 27 Mussel leaves 48 Sea sand 25 Loading of the filler bioreactor and waste water treatment is carried out according to the example I. The lifetime of the filler for maintaining a constant water flow is 6 months. Comparative data on the processing of technogenic filtrate of direct black 2C are given in the table. The treatment period in biorector is 36-40 hours. From the table it can be seen that the variation in the composition of the complex. Filler is within the limits specified in the examples. 1-3, does not affect the operation time of the bioreactor, which takes 6 months without reloading. At 9TM, the main purification indicators do not change significantly: the cleaning effect on the dye is 100%, and the COD reduction (chemical oxygen consumption) occurs at 93 , From 93.9%. The use of bacteria ,. immobilized, on the proposed carrier, enhances their biochemical activity 2–5 times. and increases resistance to adverse conditions (waste), which provides a deep cleaning effect of 75% or more industrial and municipal waste water from non-connection.

S 8 8S 8 8

888888

СП QSP Q

«л"L

W «гW "g

OSOS

шsh

гg

ю оyoo o

о гabout g

«i"I

|Л| L

-. -.

IN Г1 «пIN G1 "p

«о"about

воin

fv.fv.

ff

«о"about

10 0 OV10 0 OV

ОчOch

S 5S 5

§§

о о «ч гм I - - Iabout o "h um I - - I

«0 sC sD"0 sC sD

оabout

« «л "" L

989964710989964710

Claims

The formula of the invention - Charcoal 25-27

Fill "for immobilization" Mussel flippers Else

bacteria in microbial water purification Sources of information

from contamination containing wood are taken into account in the examination of coal that is different- 1. Gurbara S.V. The effect of clay is that, in order to increase the materials on the activity of the bacterium of service life and reduce the resistance to destructors of synthetic organisms, it additionally contains traditional substances. Candidate Dismor sand and sash mussels tOvcertsi. Kiev, 1978. with the following ratio of

2. For France of France No. 2331515, poneits, vol.%: Class. C 02 C 5/02, 1977.

Sea sand 23-25