Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от метанола

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод от метанола предусматривает внесение штамма бактерий Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 в очищаемые стоки. При этом деструкцию осуществляют при концентрации метанола в очищаемых стоках не более 2200 мг/дм3. Изобретение позволяет снизить содержание метанола в очищаемых стоках. 2 ил., 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к способам обезвреживания или уменьшения вредности химических отравляющих веществ путем их химического изменения биологическими способами, т.е. способами с использованием ферментов или микроорганизмов.

Известны различные штаммы микроорганизмов, способные разлагать органические соединения [патент РФ №2064017, RU 2157842 С1, RU 2157839 CI, RU 2142997 С1, 2127310 С1], предлагающий штамм бактерии Burkholderia caryophylli Jap-3, обладающий высокой нефтеокисляющей активностью в отношении поликонденсированных ароматических углеводородов.

Известен способ очистки концентрированных сточных вод, содержащих ароматические углеводороды и их производные, пероксиды и альдегиды, путем аэробной обработки штаммами бактерий Pseudomonas sp.ВКПВ-3893 и Rhodococcus sp.ВКЛМВ-3892 [патент РФ №2048454 Al, SU 981247, RU 1686799 C1, RU 2084404 C1, RU 833551, WO 0132561].

Известен штамм бактерий Pseudomonas putida ВКМ В-2380Д, продуцирующий поверхностно-активные вещества, для деградации полициклических ароматических углеводородов и углеводородов нефти. Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к очистке объектов окружающей среды от загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами и углеводородов нефти [патент РФ №2344170].

Существенным недостатком вышеперечисленных способов является невозможность применения для очистки промышленных сточных вод с высоким содержанием конкретного целевого загрязнителя (в частности, метанола).

Задачей данного изобретения является разработка способа очистки промышленных сточных вод от целевого загрязнителя - метанола.

Поставленная задача решается следующим образом. Преимуществом штамма-деструктора Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 (Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ), ФГУП ГосНИИгенетика, дата депонирования: 09 февраля, 2015 г.) является его способность роста на обедненных синтетических питательных средах и высокая степень деградации метанола в сточных водах нефтехимических производств. Изобретение позволяет повысить эффективность деструкции метанола. Полная очистка от загрязнителя осуществляется за 48 часов.

Таксономическая характеристика:

Царство: Firmicutyes

Класс: Bacilli

Отряд: Bacillales

Семейство: Bacellaceae

Род: Bacillus

Вид: Bacillus siamensis

Морфологическая характеристика: грам-положительная, размером 0,3-0,6*1,5-3,5 мкм, образует центральную-субтерминальную, эллипсоидальную эндоспору, превращаясь в спорангии.

Культуральная характеристика: колонии кремово-белого цвета, мукоидного типа, округлые, вогнутой формы, 3-4 мм в диаметре после 2-х дней роста при температуре 37°С на МПА. Аэробная, факультативно анаэробная, растет при темпера турах 4-55°С (оптимальная температура для роста и жизнедеятельности 37°С), pH 4,5-9 (оптимальны и pH 6-7), растет в присутствии NaCl 0-14% (оптимально 0% NaCl).

Биохимическая характеристика:

Каталазоположительная, гидролизует казеин, сахара, дает положительную реакцию Вога-Проскауэра, гидролизует желатин, разлагает до кислоты L-арабинозу, целлобиозу, фруктозу, D-глюкозу, глицерол, гликоген, лактозу, рибозу, сорбитол, салицин, сахара и D-ксилозу.

Экология: выделена из почвы, загрязненной органическими веществами, в том числе метанолом.

Патогенность: не патогенна

Накопительную культуру бактерий получали из почвенных суспензий, которые были приготовлены из образцов грунта согласно таблице 1. Для этого образец массой 1,0-1,5 г помещали в колбу с 50 см3 0,1 М раствора хлорида натрия и помещали в термостатированный шейкер на 24 часа при температуре 27°C и скорости вращения 170-180 об/мин для культивирования.

Через 24 часа визуально оценивали рост бактерий (при наличии бактерий на внутренней поверхности колбы обнаруживается нарост в виде концентрического ободка).

С целью получения бактерий-деструкторов из исходных почвенных суспензий отбирали по 1 см3 аликвоты и помещали ее в жидкую минеральную среду, содержащую целевой загрязнитель, что позволило выделить только те виды, которые способны выживать в присутствии целевого загрязнителя. Состав минеральной среды представлен в таблице 2.

После культивирования в течение 24 часов в жидкой минеральной среде с добавлением загрязнителя снова производились визуальная оценка роста бактерий и пересев полученной культуры на твердую минеральную среду того же состава, что и жидкая, но с добавлением (2 об.%) агара.

В результате инкубации в течение 48-72 часов в зависимости от скорости роста бактерий на твердой питательной среде обнаруживался рост колоний.

В ходе предварительных испытаний оценка деструктирующей способности выделенных микроорганизмов проводилась на модельных смесях, приготовленных с соответствующей концентрацией целевого загрязнителя в аналогичных технологических стоках.

В колбы объемом 500 см3 помещали по 200 см3 очищаемых стоков, содержащих различные загрязнения. Туда же добавляли 50 см3 суточной бактериальной суспензии соответствующего изолята. Для обеспечения аэрации в водную среду подавался воздух с расходом 0,04 л/мин. Процесс проводился при температуре 27°С и скорости вращения 120 об/мин (данные параметры оптимальны для поддержания жизнеспособности микроорганизмов).

Для достоверности результатов эксперимента опыты двукратно дублировались, с применением носителя (эксперимент №1) и без носителя (эксперимент №2). Иммобилизацию бактериальных клеток проводили на нефтяной кокс (в каждую колбу загружали по 65-70 г кокса), который предварительно прокаливали при температуре 250-300°C с целью исключения возможности развития посторонней микрофлоры. Иммобилизацию проводили в течение суток при условиях постоянного перемешивания кокса с бактериальной суспензией при 27°C и 100-120 об/мин.

Пример 1. Очистки сточной воды производства 2-этилгекснола в условиях иммобилизованных бактериальных клеток на твердый носитель в виде кокса (эксперимент №1) и в условиях неиммобилизованных клеток. Концентрации бактериальной суспензии Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 составила 106 кл/см3, содержание загрязнителя составило 2200 мг/дм3.

Результаты проведенных экспериментов представлены на фигуре 1.

Как видно на фигуре 1, снижение содержания метанола происходит как в условиях иммобилизации бактериальных клеток, так и без нее. Однако во втором варианте наблюдается очевидное снижение содержания целевого загрязнителя с 2200 до 90 мг/дм3. Данный факт можно объяснить хорошей растворимостью метанола в воде (метиловый спирт легко смешивается с водой в любом соотношении), и большей доступностью для бактерий в растворенном виде. При иммобилизации же часть бактериальных клеток остается на носителе, поэтому для деструкции необходимо, чтобы молекула метанола попала на носитель, где есть бактериальные клетки.

Пример 2. Деструктирующая способность штамма Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 при различных температурах

Для эффективной деструкции метанола штаммом Bacillus siamensis, ВКПМ В-11716 был проведен эксперимент по подбору оптимальной температуры, при которой превращение целевого загрязнителя была бы максимальной. Результаты эксперимента представлены на фигуре 2.

Как видно на фигуре 2, максимальная деструкция загрязнителя при концентрации его в стоке, равной 2200 мг/дм3, наблюдалась при температуре 27°C.

Согласно представленным в таблице 3 данным, содержание метанола в сточной воде после биологической очистки в условиях иммобилизации бактериальных клеток Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 снизилось на 38% масс, тогда как в условиях отсутствия иммобилизации данный показатель составил 95% масс. Исходя из полученных результатов рекомендуется проводить биологическую очистку метанолсодержащих стоков в условиях не иммобилизованных бактериальных клеток Bacillus siamensis ВКПМ В-11716.

Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от метанола, характеризующийся тем, что деструкцию метанола осуществляют с использованием штамма микроорганизма Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 при концентрации метанола не более 2200 мг/дм3 в случае иммобилизации клеток штамма или без иммобилизации клеток.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов предусматривает внесение штамма бактерий Rhodotorula mucilaginosa ВКПМ Y-4056 в очищаемые стоки.

Заявленная группа изобретений относится к области биотехнологии и может быть использована в производстве средств профилактики желудочно-кишечных инфекций и расстройств у сельскохозяйственных животных и птиц.

Предложены композиция среды и способ для получения ботулинического токсина. Данная группа изобретений относится к биотехнологии.
Изобретение относится к области биохимии и биотехнологии, в частности к продуцирующему L-лизин микроорганизму рода Corynebacterium. Указанный микроорганизм отличается тем, что в нем инактивирован по меньшей мере один секреторный белок, выбранный из группы, состоящей из аминокислотных последовательностей SEQ ID NOs: 1, 7 и 13.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для приготовления бактериальных препаратов для применения в медицине, ветеринарии, косметологии. Штамм Halobacterium salinarum 353П-1, регистрационный номер ВКПМ В-12794, получен многоступенчатой селекцией исходного штамма Halobacterium halobium 353 Пущинский без использования методов генетической модификации и обработки химическими или физическими мутагенными агентами.

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в растениеводстве для стимулирования роста и повышения урожайности сельскохозяйственных растений.

Изобретение относится к биотехнологии. Предлагаемый способ предусматривает трехкратную обработку растений земляники садовой водными растворами биопрепаратов в процессе выращивания, с интервалом в 7-10 дней: при выдвижении цветоносов; во время массового цветения; в конце цветения, начале формирования ягод.
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к культуральной среде для ооцитов и эмбрионов, характеризующейся тем, что содержит в своем составе кальцитонин в концентрации 10-40 нг/мл и трифенилфосфонийсодержащие производные пластохинола в концентрации 10-16-10-9 моль/л.
Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ получения экзополисахарида (ЭПС) бактерий Ancylobacter abiegnus.

Изобретение относится к биотехнологии и спиртовой промышленности. Штамм дрожжей Torulaspora delbrueckii Б-1, обладающий способностью продуцировать этиловый спирт, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Y-4279.

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов предусматривает внесение штамма бактерий Rhodotorula mucilaginosa ВКПМ Y-4056 в очищаемые стоки.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и может быть использована для очистки естественных водоемов, загрязненных нефтью и продуктами ее переработки.

Представленные изобретения относятся, в частности, к миовирусному бактериофагу Esc-СОР-1, выделенному из природы и имеющему геном, представленный нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1 (регистрационный №: КСТС 12662 ВР).

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод от сульфидов предусматривает внесение иммобилизованных клеток штамма бактерий Ochrobactrum haematophilum ВКПМ В-11719 в очищаемые стоки.

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от фенола предусматривает внесение штамма бактерий Pseudomonas monteilii ВКПМ В-11714 в очищаемые стоки.

Изобретение относится к области биотехнологии и экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от масложировых загрязнений. Предложен биопрепарат «Липойл», содержащий лиофилизованную смесь микроорганизмов Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702, взятых в соотношении 1:1 (по массе) с конечной численностью живых клеток бактерий не менее 1×1010 КОЕ/г сухого биопрепарата.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Rhodotorula glutinis,обладающий нефтеокисляющей способностью, депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им Скрябина РАН под регистрационным номером VKM Y-2998D.
Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены способ получения биосорбента и биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений.

Изобретение относится к области микробиологии и биотехнологии, касается биодеструкции токсичных органических соединений с помощью микроорганизмов. Способ предусматривает биодеструкцию дегидроабиетиновой кислоты, аккумулирующейся в составе сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности токсичного трициклического дитерпеноида, с использованием актинобактериальных клеток Rhodococcus rhodochrous ИЭГМ 107.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к составам для очистки грунта, нефтешламов, жидких отходов и сточных вод от органических соединений и нефтепродуктов.

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от бензола предусматривает внесение иммобилизованных клеток штамма бактерий Ochrobactrum pseudintermedium ВКПМ В-11713 в очищаемые стоки производств. При этом деструкцию бензола в очищаемых стоках осуществляют при концентрации бензола не более 350 мг/дм3. Изобретение позволяет снизить содержание бензола в очищаемых стоках. 2 ил, 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к промышленной и экологической микробиологии. Способ очистки сточных вод от метанола предусматривает внесение штамма бактерий Bacillus siamensis ВКПМ В-11716 в очищаемые стоки. При этом деструкцию осуществляют при концентрации метанола в очищаемых стоках не более 2200 мгдм3. Изобретение позволяет снизить содержание метанола в очищаемых стоках. 2 ил., 3 табл., 2 пр.

Наверх