Штамм бактерий pseudomonas stutzeri для биохимической очистки промышленных вод от алифатических аминов

 

Использование: биотехнологияв частности очистка промышленных сточных вод биохимическими способами, изобретение может быть использовано для очистки печных вод содержащих алкилдиметиламины различных фракций. Сущность изобретения: выделения штамма ВКПМ В-4904. эффективно разлагающего амины. 2 табл.

(1>) (51) COlO СОВЕТСКИХ

СОЦ ИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУ СТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДО СТВО СССР (ГОСПАТЕИТ СССР) К ТОРСКОМУ СВИДЕ (2 т) (22) (46) (71) имА (72)

Гущи (54)

8Тт,т

730978/13

2.08.89 .1293 Бюл. Ию 48-47 нститут коллоидной химии и химии воды

Думанского АН УССР аранова ЛА. Радченко О.C„ Грищенко С.В; а Л.И„Чебаксаров АИ.

ТАММ БАКТЕРИЙ PSEUDOMONAS

Pl ДПЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ. ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД ОТ АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОВ (57) Использование: биотехнология,в частности очистка промышленныя сточных вод биохимическими способами, изобретение может быть использовано для очистки сточных вод содержащих алкилдиметипамины различных фракций. Сущность изобретения: выделения штамма ВКПМ 8-4904, эффективно разлагающего амины. 2 табл.

1839184

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке промышленных сточных вод биохимическими способами, и может быть использовано для очистки сточных вод, содержащих алкилдиметиламины, различных фракций, При производстве четвертичных солей аммониевых оснований на стадии получения алкилдиметиламинов иэ первичных алифатических аминов образуются 10 загрязненные сточные воды, содержащие значительное количество различных органических примесей, а именно пропиловый и метиловый спирты, алкиламины, алкилдиметиламины и формальдегид. XAK этих вод находится в пределах 100-160 г/л.

Целью изобретения является новый штамм бактерий, эффективно использующий алифатические амины.

Изобретение заключается в выделении 20 штамма Pseudomonas stutgeri Т ВКПМ В4904, эффективно разлагающего амины.

Выделение высокоактивной культуры микроорганизмов — деструкторов аминов проводят селективным путем, Для этого че- 25 рез почву, взятую на территории завода, пропускают питательную среду следующего состава, г/л: NazHPQ41,0, KO0,5; MgC40,1; алкилдиметиламины (АДМА) 0,1-0,3, рН 7,4.

Концентрацию алкилдиметиламинов посто- 30 янно увеличивают по мере достижения полной его утилизации в выходящей жидкости.

Таким образом, получают накопительную культуру, которую затем иммобилизируют на загрузке биореактора. Селекцию штам- 35 ма-деструктора ведут в условиях проточного культивирования, постепенно увеличивая концентрацию АДМА по мере достижения полной его утилизации в выходящей жидкости, отбирая активный штамм 40 бактерий, использующих АДМА в качестве единственного источника углерода и энергии. Выделение чистой культуры — деструктора проводят путем высева содержимого биореактора на минеральную среду следую- 45 щего состава, г/л: МарНРО4 1,0; KCl 0,5;

МцС4 0,1; АДМА задают по ХПК 0,2, рН 7,4.

Деструктором считают тот микроорганизм, который наиболее активно разрушав АДМА различных фракций. 50

Морфолого-культуральные признаки штамма-деструктора, Прямые, крупные палочки с поступательным движением, с полярным расположением жгутика, клетки расположены одиночно, грамотрицатель- 55 ные, спор и капсул не образуют, клеточная стенка не кислотоустойчива. Клетки размножаются простим делением. На МПА образуют мелкие, выпуклые колонии круглой формы, край у 24-часовой колонии ровный, поверхность блестящая, гладкая (S-форма), колонии прозрачные с голубоватым оттенком. Цвет поверхности колонии и ее обратной стороны одинаковый, без запаха, структура гиалиновая, внеклеточные пигменты не образуют. Оптимальная температура роста 30 — 32 С, растет при 4 С и не растет при 41 С, оптимальное значение рН

6,0 — 7,5, не растет ври рН ниже 4. Культура осмо-и галотолерантна. На МПБ наблюдается пристеночное кольцо, осадок, не изменяется цвет среды, пигмент в среду не выделяется. Прототроф.

Физиолого-биохимические признаки.

Пробы на оксидазу и каталазу положительные, а на аргининдегидролаэу — отрицательная, МПЖ гидролиэует, а крахмал нет.

Отношение к источникам углерода: не использует глюкозу, лактозу, мальтозу, сахарозу, арабинозу, рамнозу, ксилозу, раффинозу, галактоэу, лактат. Индол и сероводород не образует, утилизирует фруктозу, инозит, манит, глицерин, этанол, ацетат, тартрат, цитрат. Денитрификатор. Использует минеральные формы азота, не нуждается в дополнительных факторах роста, растет в среде с аминокислотами. В отношении антибиотиков штамм Р. stutgerl Т проявляет следующие свойства: чувствителен к тетрациклину в концентрации 10 — 40 мг/мл, к рифампицину в концентрации 100 мг/мл, к канамицину—

50 — 200мг/мл, к налидиксовой кислоте — 100 мг!мл; устойчив к ампицилину в концентрации

100 — 200 мг/мл, Штамм непатогенный, Хорошо хранится под вазелиновым маслом на среде следующего состава, г/л: NagHPO 41,0;

KCl 0,5; f4g С4 0,1; АДМА 0,2; агар-агар 15,0; дистилированная вода до 1 л; рН 7,4.

Пример 1. 1200 мл сточной воды, содержащей 3 г смеси метилового и изопропилового спиртов, 26 г формальдегида, 10 r аминов и 30 r других нейтральных органических примесей, загружают в колбу, нагревают до температуры в кубе 105 С и концентрируют нелетучие органические соединения, отгоняя от них в виде дистиллята водную фазу. Водную фазу в количестве 100 мл, содержащую 3 rспиртов,,2 г формальдегида, 0,5 r аминов, имеющую ХПК 105000 мг/л, подают в биореактор, заполненный носителем — поливинил-спиртовым волокном, Для заселения биореакторэ штамм-деструктор Р. Stutgerl Т выращивают на плотной синтетической среде следующего состава, г/л: NazHPO4 1,0; MoC: 0,1; КС1

0,5; АДМА 0,2; агар-агар 20.0: дистилированная вода до 1 л. рН 7 4. Полу енную

1839184 биомассу иммобилизуют на носителе, рас положенном в биореакторе. Через две недели показатели работы биореактора стабилизируются и ХПК очищенной воды остигает 250 мг/л при отсутствии АДМА, оторые определяют на ЯМР-спектрофотоетре СХР-200. Очищенные воды после би реактора могут быть сброшены на ородские очистные сооружения. В иденичных условиях выполнены остальные приеры. Данные примеров приведены в табл. и2, Штамм P. Stutgerf позволяет на 99,000 (, очистить сточные воды от алифатичеких аминов широкой фракции от Св до C>z осле разбавления в 2 — 4 раза химически чищенных стоков.

Полная деградация алифатических амиов осуществляется при общем содержании х в сточной воде после химической обраотки до 150 мгlдм и общей концентрации з рганических загрязнителей по ХПК в преелах 3000 — 4000 мг/дм . При содержании лифатических аминов в пределах 150-167 гlдм общая степень очистки от органичеких загрязнителей при ХПК до 4000 мгlдм е снижается, а степень деградации алифатических аминов при этом составляет

99,1 j,. П ри содержании алифатических а инов более 170 мгlдм снижается как стез пень очистки от загрязнений, так и степень

I ! ! деградации аминов, при содержании более

180 мг/дм происходит полное нарушениез всех процессов {табл. 1). Кроме алифатических аминов в составе органических соеди5 нений, поступающих на очистку со сточными водами после их химической обработки, присутствуют спирты (смесь метилового и изопрапилового) до 540 мг/дм и формальдегид до 300 мг/дмз. Степень их 10 деградации приведена в табл, 1.

Процесс очистки промышленных сточных вод, содержащих алифатические амины, нормально осуществляется при содержании аминов в пределах 70-150

15 мг/дм, При содержании 180 мг/дмз деградация аминов осуществляется на 997; при температуре 18-30 С, продолжительности аэрации 18-24 ч, расходе воздуха 80 м на

1 м сточной воды при высоте слоя жидко20 сти в аэротенке 1,4 м. Наибольшая окислительная мощность достигается при периоде аэрации 19 ч и составляет 3,8 кг м /сут.

25 (56) Патент ФРГ ЬЬ2555536, кл, С02 С5/04, 1977.

Гущина Л, И. и др. Проблемы очистки сточных вод. производства катионных поверхностно-активных веществ, Изв. Севера30 Кавказского науч. центра высш. шк. хим. науки, Ростов-на-Дону, 1979, с. 86-89.

1839184.0

Ф с

Ф и

Ы о

Я.

S х

LD CO C0 т

СС

X а е

Ф с

v о о

Б о

Ф

Ф

tS х

I»

З т о

З

Х о

K

3

I» .

CL

S с

Ф с о о с

"Е

СС

l»

I»

S

T о о

Ц(I»

Р

З т о

Ф

С»

Ф

3

З

ФФ

Ф

З о

Ф т

I3

З

I» и

S о

Ф

К

v о с

Е

СС

X и

З т о о

Ф:(З

Х

3» и

K т о

K х

1и

K т о

Х

X т о и

Y

1и

Г

Е

Cf

»»

v

K т о о

cf о о

«ч

С"Ъ!

Ф т Ф тОЗФ

Y Q

)- с) зоил

X Х CL и

Ф

И

) Щ

О. <у>

Z МЪ

Ф е» с

»S O Ф З

Ф хЯС Ъ ас

ЗЗ т С7 ц о оЗ

Е

Z е х о С х о Ф

«1Фс

Ф

1О

З

3 о

cf

З

8 а

LO о

Ig о и

S х

Iс

Ф са с о

Е о

1:)

Q.

Я

3 о

Е о

«2

< (: ъГ ( о

С:( о

СЧ Сч о Ф П О с

"СЧ i-Вl в оооо оп в е и. оъ co co сч

СЧ СЧ» С Ъ СЧ С"Ъ

° Ф Ct - CO H С Ъ СЧ оъ оъ сч оъ ao I СО

В В О оъ О С Ъ о - СЧ » LA с оо ввоо

LA» СЧ t «O.СЧ ч сч cl » ° и 9 В

î т о и. о

e o e о о е со, О) О ОЭ и

LA «ч еК к о о о

О LO В W С Ъ

СО О LO СЧ I CO O а а.а» е т» СЧ

-oeoco оо о aolв

O CO O I P) O O т с ю в

П П СЧ С Ъ LO g СЧ ооооооо

О О О СЧ В I «Ч во тс-пп с ъ т с ъ с ъ и cl LA

Ф

С Ъ m Ф

Ф g 1«Ъ

Ясчпствсъ co T Ф

m,à о сС

z "о

1839184

Таблица2

Очистка сточных вод от аминов с помощью штамма P. stutgerl Т

После микробиологичес оР очистки

После химической очистИсходная

После разбавления

Пример вода ки степень величина, величина, степень очистки, ф мг/л б мг/л окисления, 90,0

340

93,0

ХПК 150000 мг/л; аминов

10000мг/л

10500

99,1

167

1,5

95,0

ХПК

110000мг/л;

92,7

370

91,0

4000

8000 аминов

7000мг/л

ХПК

170000мг/л;

98,0

100,0

140

Отсут.

91,9

93,0 аминов

15000мг/л

1,0

95,7

650

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула.изобретения

Штамм бактерий Pseudomonas stutzer), промышленных сточных вод от алифатичеВКПМ В-4904 для биохимической очистки ских аминов.