RU2303003C1 - Process of biologically cleaning oil polluted water - Google Patents
Process of biologically cleaning oil polluted water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303003C1 RU2303003C1 RU2005139779/13A RU2005139779A RU2303003C1 RU 2303003 C1 RU2303003 C1 RU 2303003C1 RU 2005139779/13 A RU2005139779/13 A RU 2005139779/13A RU 2005139779 A RU2005139779 A RU 2005139779A RU 2303003 C1 RU2303003 C1 RU 2303003C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- pseudomonas putida
- bacteria
- cleaned
- Prior art date
Links
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и экологии и касается способов очистки воды от нефтяных загрязнений с использованием культур природных штаммов бактерий - деструкторов нефтепродуктов и может быть реализовано в различных отраслях промышленности, преимущественно для очистки воды в закрытых объемах.The invention relates to the field of biotechnology and ecology, and relates to methods for purifying water from oil pollution using cultures of natural bacteria strains - oil product destructors and can be implemented in various industries, mainly for water purification in closed volumes.
Известен способ биологической очистки воды от нефтяных загрязнений (см. а.с. СССР №1428809, от 23.08.1985), при котором в очищаемый объем воды вводят культуру бактерий рода Pseudomonas и проводят культивирование бактерий в загрязненной воде в смеси с биостимулятором, в качестве которого используют минеральное удобрение - нитроаммофоску.A known method of biological purification of water from oil pollution (see AS USSR No. 1428809, 08/23/1985), in which a culture of bacteria of the genus Pseudomonas is introduced into the purified volume of water and bacteria are cultured in contaminated water in a mixture with a biostimulator, as which use mineral fertilizer - nitroammofosku.
Однако данный способ имеет достаточно продолжительное время деструкции нефтепродуктов, т.к. после обработки культурой бактерий рода Pseudomonas открытого водоема степень утилизации нефтепродуктов составляет 99,2% после 45 суток; закрытого объема - до 76,8% после 7 суток.However, this method has a fairly long time of destruction of oil products, because after treatment with a culture of bacteria of the genus Pseudomonas of an open reservoir, the degree of utilization of oil products is 99.2% after 45 days; closed volume - up to 76.8% after 7 days.
Известен способ биологической очистки воды от нефтяных загрязнений (см. патент РФ №2083508, от 28.09.1994), при котором в очищаемый закрытый объем воды вводят культуру бактерий Pseudomonas putida и проводят культивирование бактерий в загрязненной воде в смеси с биостимулятором, в качестве которого используют себациновую кислоту в количестве (0,08-0,1)% от массы разлагаемого нефтепродукта - железнодорожной смазки.A known method of biological purification of water from oil pollution (see RF patent No. 2083508, 09/28/1994), in which a bacterial culture of Pseudomonas putida is introduced into the cleaned closed volume of water and bacteria are cultured in contaminated water in a mixture with a biostimulator, which is used sebacic acid in an amount of (0.08-0.1)% by weight of the degradable oil product - railway grease.
Однако часто затруднительно определить массу разлагаемых нефтепродуктов в очищаемом объеме воды, чтобы внести необходимое количество себациновой кислоты и обеспечить достаточно быструю деструкцию нефтепродуктов.However, it is often difficult to determine the mass of degradable oil products in the purified volume of water in order to add the required amount of sebacic acid and to ensure sufficiently rapid destruction of oil products.
Была поставлена задача создать способ биологической очистки воды от нефтяных загрязнений в замкнутом объеме с использованием бактерий Pseudomonas putida, при котором очищаемый объем воды служит питательной средой для бактерий.The task was to create a method for biological purification of water from oil pollution in a closed volume using bacteria Pseudomonas putida, in which the purified volume of water serves as a breeding ground for bacteria.
При этом необходимо в бедной минеральной питательной среде осуществлять активацию массообменных процессов для увеличения биомассы бактерий за счет улучшения снабжения кислородом очищаемого объема.In this case, it is necessary to activate mass transfer processes in a poor mineral nutrient medium to increase the biomass of bacteria by improving the supply of oxygen to the cleaned volume.
Целью настоящего изобретения является интенсификация процесса деструкции нефти за счет увеличения выхода биомассы бактерий Pseudomonas putida.The aim of the present invention is to intensify the process of destruction of oil by increasing the yield of biomass of bacteria Pseudomonas putida.
Поставленная цель достигается тем, что в способе биологической очистки воды от нефтяных загрязнений, при котором в очищаемый закрытый объем воды вводят культуру бактерий Pseudomonas putida и проводят культивирование в смеси с биостимулятором при принудительной аэрации очищаемого закрытого объема воды, а в качестве биостимулятора используют перфторметилдекалин при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that in the method of biological purification of water from oil pollution, in which a bacterial culture of Pseudomonas putida is introduced into the cleaned closed volume of water and cultivation is carried out in a mixture with a biostimulator during forced aeration of the cleaned closed volume of water, and perfluoromethyldecalin is used as the biostimulator in the following the ratio of components, wt.%:
Сущность технического решения поясняется следующим.The essence of the technical solution is illustrated by the following.
В качестве биодеструктора нефтепродуктов в предлагаемом способе биологической очистки воды от нефтяных загрязнений используют культуру бактерий рода Pseudomonas, а именно Pseudomonas putida ВУ 186 (см. журнал "Биотехнология", 2004 №3, с.55-62. Бакулин М.К. и др. "Голубая кровь" в биотехнологии глубинного выращивания культур бактерий на синтетической среде с нефтью).A culture of bacteria of the genus Pseudomonas, namely Pseudomonas putida WU 186 (see the journal "Biotechnology", 2004 No. 3, p. 55-62. Bakulin M.K. et al., Is used as a biodestructor of oil products in the proposed method for biological purification of water from oil pollution). "Blue blood" in biotechnology of deep cultivation of bacterial cultures in a synthetic medium with oil).
Для исключения образования на поверхности воды нефтяной пленки и равномерного распределения компонентов нефтепродуктов в толще воды объем очищаемой воды должен находиться в условиях непрерывного барботирования, что приводит к принудительной аэрации объема среды. Принудительная аэрация обеспечивает оптимальные условия для ускорения развития биоценоза и увеличения выхода биомассы.In order to exclude the formation of an oil film on the water surface and the uniform distribution of oil product components in the water column, the volume of purified water should be under continuous sparging, which leads to forced aeration of the medium volume. Forced aeration provides optimal conditions for accelerating the development of biocenosis and increasing the yield of biomass.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом объема воздуха на объем среды в минуту, равны (0,5-1,0) об./об.×мин.Forced aeration is carried out by bubbling with a flow rate of air volume per medium volume per minute equal to (0.5-1.0) vol./about. × min.
В качестве биостимулятора для увеличения выхода биомассы бактерий используют перфторметилдекалин (ПФМД), который обладает газотранспортной функцией. ПФМД добавляют непосредственно в среду культивирования (воду), где в качестве источника углерода для роста биомассы присутствуют нефтепродукты (нефть, мазут и т.п.). Возможность добавления непосредственно в очищаемую среду ПФМД обусловлена его безвредностью для живых организмов.Perfluoromethyldecalin (PFMD), which has a gas transport function, is used as a biostimulant to increase the yield of bacterial biomass. PFMD is added directly to the cultivation medium (water), where petroleum products (oil, fuel oil, etc.) are present as a carbon source for biomass growth. The possibility of adding PFMD directly to the cleaned medium is due to its harmlessness to living organisms.
Кроме того, ПФМД обладает устойчивостью к агрессивным факторам среды (к действию активного хлора, повышенной кислотности, щелочности и т.п.) и имеет плотность в 2 раза выше воды, в результате чего, не смешиваясь с водой, опускается на дно, что позволяет его легко извлекать для последующего использования (что является ноу-хау заявителя).In addition, PFMD is resistant to aggressive environmental factors (to the action of active chlorine, increased acidity, alkalinity, etc.) and has a density 2 times higher than water, as a result of which, without mixing with water, it sinks to the bottom, which allows it is easy to remove for later use (which is the know-how of the applicant).
Использование ПФМД менее 2% не обеспечивает достаточно интенсивной деструкции нефтепродуктов, т.к. идет медленный процесс увеличения биомассы.The use of PFMD less than 2% does not provide a sufficiently intensive destruction of oil products, because there is a slow process of increasing biomass.
Использование ПФМД более 15% ведет к избытку кислорода в среде, что может вызвать токсический эффект и снизить выход биомассы.The use of PFMD of more than 15% leads to an excess of oxygen in the medium, which can cause a toxic effect and reduce the yield of biomass.
Кроме того, использование ПФМД более 15% ведет к значительному удорожанию технологии и снижению рентабельности процесса очистки.In addition, the use of PFMD of more than 15% leads to a significant increase in the cost of technology and a decrease in the profitability of the cleaning process.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Закрытую емкость заполняют водой с нефтепродуктами, а затем вводят культуру бактерий Pseudomonas putida из расчета не менее 108 кл./мл и проводят культивирование бактерий в смеси с биостимулятором, при принудительной аэрации.A closed container is filled with water with petroleum products, and then a bacterial culture of Pseudomonas putida is introduced at a rate of at least 10 8 cells / ml and bacteria are cultured in a mixture with a biostimulator, with forced aeration.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом воздуха (0,5-1,0) об./об.×мин. очищаемого закрытого объема воды.Forced aeration is carried out by sparging with an air flow rate of (0.5-1.0) rpm./min. × min. cleaned closed volume of water.
В качестве биостимулятора используют перфторметилдекалин при следующем соотношении компонентов, мас.%:As a biostimulant use perfluoromethyldecalin in the following ratio of components, wt.%:
В качестве закрытой емкости можно использовать ферментеры классического типа, снабженные системами аэрации и перемешивания, системами контроля физико-химических процессов и системой подачи субстратов, например ферментер марки БИОР-0,25.As a closed container, classic-type fermenters can be used, equipped with aeration and mixing systems, physical-chemical process control systems and a substrate feeding system, for example, a BIOR-0.25 fermenter.
Примеры выполнения предлагаемого способа биологической очистки воды от нефтяных загрязнений в закрытом объеме приведены в таблице.Examples of the proposed method for the biological treatment of water from oil pollution in an enclosed space are given in the table.
Пример 1. Закрытую емкость заполняют водой с нефтепродуктами, а затем вводят культуру бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 в количестве 0,2 мас.%, что составляет 2×108 кл./мл, и проводят культивирование бактерий в смеси с биостимулятором, при принудительной аэрации.Example 1. A closed container is filled with water and petroleum products, and then a bacterial culture of Pseudomonas putida WU 186 is introduced in an amount of 0.2 wt.%, Which is 2 × 10 8 cells / ml, and bacteria are cultured in a mixture with a biostimulator, with forced aeration.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом воздуха (0,5-1,0) об./об.×мин очищаемого закрытого объема воды.Forced aeration is carried out by bubbling with an air flow rate (0.5-1.0) vol./about. × min of the cleaned closed volume of water.
Культуру бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 выращивают при следующем соотношении компонентов мас.%: культура бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 - 0,2; перфторметилдекалин (ПФМД) - 5,0; очищаемая вода - остальное.The bacterial culture of Pseudomonas putida VU 186 is grown in the following ratio of components wt.%: Bacterial culture Pseudomonas putida VU 186 - 0.2; perfluoromethyldecalin (PFMD) - 5.0; purified water - the rest.
Прирост биомассы на 96 час составляет 67,3×109 кл./см3 на среде с нефтью и 43,2×109 кл./см3 на среде с мазутом. Степень разложения нефти составляет 81,5%, мазута - 21,2%.The biomass increase for 96 hours is 67.3 × 10 9 cells / cm 3 in a medium with oil and 43.2 × 10 9 cells / cm 3 in a medium with fuel oil. The degree of decomposition of oil is 81.5%, fuel oil - 21.2%.
Пример 2. Закрытую емкость заполняют водой с нефтепродуктами, а затем вводят культуру бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 в количестве 0,1 мас.%, что составляет 108 кл./мл, и проводят культивирование бактерий в смеси с биостимулятором, при принудительной аэрации.Example 2. A closed container is filled with water with petroleum products, and then a bacterial culture of Pseudomonas putida WU 186 is introduced in an amount of 0.1 wt.%, Which is 10 8 cells / ml, and bacteria are cultured in a mixture with a biostimulator, with forced aeration.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом воздуха (0,5-1,0) об./об.×мин очищаемого закрытого объема воды.Forced aeration is carried out by bubbling with an air flow rate (0.5-1.0) vol./about. × min of the cleaned closed volume of water.
Выращивание культуры бактерий осуществляют в среде с минимальной концентрацией компонентов мас.%: культура бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 - 0,1; перфторметилдекалин (ПФМД) - 2,0; очищаемая вода - остальное.The cultivation of bacteria culture is carried out in an environment with a minimum concentration of components wt.%: Bacterial culture Pseudomonas putida WU 186 - 0.1; perfluoromethyldecalin (PFMD) - 2.0; purified water - the rest.
Применение предлагаемого способа привело к снижению накопления биомассы на 36,1% в среде с нефтью и 16,4% в среде с мазутом, степени биодеструкции нефти на 32,6%, мазута - на 14,2% соответственно, что может быть обусловлено недостатком питательных веществ в среде.The application of the proposed method led to a decrease in biomass accumulation by 36.1% in an environment with oil and 16.4% in an environment with fuel oil, the degree of biodegradation of oil by 32.6%, fuel oil by 14.2%, respectively, which may be due to a disadvantage nutrients in the environment.
Пример 3. Закрытую емкость заполняют водой с нефтепродуктами, а затем вводят культуру бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 в количестве 0,3 мас.%, что составляет 3×108 кл./мл, и проводят культивирование бактерий в смеси с биостимулятором, при принудительной аэрации.Example 3. A closed container is filled with water with petroleum products, and then a bacterial culture of Pseudomonas putida WU 186 is introduced in an amount of 0.3 wt.%, Which is 3 × 10 8 cells / ml, and bacteria are cultured in a mixture with a biostimulator, with forced aeration.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом воздуха (0,5-1,0) об./об.×мин очищаемого закрытого объема воды.Forced aeration is carried out by bubbling with an air flow rate (0.5-1.0) vol./about. × min of the cleaned closed volume of water.
Культуру бактерий рода Pseudomonas выращивают при следующем соотношении компонентов мас.%: культура бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 - 0,3; перфторметилдекалин (ПФМД) - 15,0; очищаемая вода - остальное.A bacterial culture of the genus Pseudomonas is grown in the following ratio of components wt.%: Bacterial culture Pseudomonas putida WU 186 - 0.3; perfluoromethyldecalin (PFMD) - 15.0; purified water - the rest.
Размножение клеток и утилизация нефтепродуктов происходит также интенсивно, как и в примере 1, но ведет к значительному удорожанию технологии за счет максимального расхода биостимулятора.Cell reproduction and disposal of petroleum products is as intense as in example 1, but leads to a significant increase in the cost of technology due to the maximum consumption of a biostimulator.
Пример 4. Закрытую емкость заполняют водой с нефтепродуктами, а затем вводят культуру бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 в количестве 0,2 мас.%, что составляет 2×108 кл./мл, и проводят культивирование бактерий при принудительной аэрации без внесения биостимулятора.Example 4. A closed container is filled with water with petroleum products, and then a bacterial culture of Pseudomonas putida WU 186 is introduced in an amount of 0.2 wt.%, Which is 2 × 10 8 cells / ml, and bacteria are cultured with forced aeration without introducing a biostimulator.
Принудительную аэрацию осуществляют барботированием с расходом воздуха (0,5-1,0) об./об.×мин. очищаемого закрытого объема воды.Forced aeration is carried out by sparging with an air flow rate of (0.5-1.0) rpm./min. × min. cleaned closed volume of water.
Выращивание без добавления перфторметилдекалина снижает накопление биомассы бактерий в 8,4 раза в среде с нефтью и 6,9 раза в среде с мазутом, при этом степень утилизации нефти снижается - в 9,7 раза, степень утилизации мазута - в 4,6 раза.Growing without the addition of perfluoromethyldecalin reduces the accumulation of bacterial biomass by 8.4 times in a medium with oil and 6.9 times in a medium with fuel oil, while the degree of oil utilization decreases by 9.7 times, the degree of utilization of fuel oil by 4.6 times.
Пример 5. Культивирование бактерий Pseudomonas putida ВУ 186 проводили согласно условиям прототипа в течение 96 часов с добавлением 0,1 мас.% себациновой кислоты от массы нефтепродуктов, внесенных в воду.Example 5. The cultivation of bacteria Pseudomonas putida VU 186 was carried out according to the conditions of the prototype for 96 hours with the addition of 0.1 wt.% Sebacic acid based on the weight of petroleum products introduced into the water.
Утилизация нефтепродуктов и рост бактерий проходили с меньшей эффективностью, чем предыдущие примеры способа биологической очистки воды от нефтяных загрязнений с внесением перфторметилдекалина.Utilization of petroleum products and bacterial growth were less effective than previous examples of the method of biological purification of water from oil pollution with the addition of perfluoromethyldecalin.
Результаты исследований сведены в таблицу.The research results are summarized in table.
Из данных таблицы видно, что использование предлагаемого способа биологической очистки воды от нефтяных загрязнений позволяет увеличить степень очистки воды от нефтепродуктов в закрытом объеме в условиях реального производства, где обеспечивается интенсификация процесса деструкции нефти за счет увеличения выхода биомассы бактерий Pseudomonas putida ВУ 186.The table shows that the use of the proposed method of biological purification of water from oil pollution allows to increase the degree of purification of water from oil products in a closed volume in real production conditions, where the intensification of the process of oil destruction is ensured by increasing the yield of bacterial biomass Pseudomonas putida ВУ 186.
50
fifty
96
96
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139779/13A RU2303003C1 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Process of biologically cleaning oil polluted water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139779/13A RU2303003C1 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Process of biologically cleaning oil polluted water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2303003C1 true RU2303003C1 (en) | 2007-07-20 |
Family
ID=38431066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139779/13A RU2303003C1 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Process of biologically cleaning oil polluted water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303003C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553338C2 (en) * | 2013-08-20 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Pseudomonas azotoformans STRAIN FOR CLEANING SEA WATER AND COASTAL AREAS FROM OIL IN HIGH LATITUDE CONDITIONS |
-
2005
- 2005-12-19 RU RU2005139779/13A patent/RU2303003C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАКУЛИН М.К. и др. "Голубая кровь" в биотехнологии глубинного выращивания культур бактерий на синтетической среде с нефтью. Биотехнология, № 4, 2004, с.55-62. СНО M.N. et al. Enhancement of oxygen transfer in hibridoma cell culture by using a perfluorocarbon as an oxygen carrier, Biotechnol. Lett., 1988, № 12, p.855-860 - найдено в Интернет 1989-07FВ06ВИНИТИ[ISSN1561-7084]. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553338C2 (en) * | 2013-08-20 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "ЛУКОЙЛ" | Pseudomonas azotoformans STRAIN FOR CLEANING SEA WATER AND COASTAL AREAS FROM OIL IN HIGH LATITUDE CONDITIONS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kaloudas et al. | Phycoremediation of wastewater by microalgae: a review | |
Praveen et al. | Photosynthetic aeration in biological wastewater treatment using immobilized microalgae-bacteria symbiosis | |
CN110627316B (en) | Breeding wastewater treatment process | |
CN102557323A (en) | Biological purification method for freshwater aquaculture water environment | |
Ca\-nizares et al. | Free and immobilized cultures of Spirulina maxima for swine waste treatment | |
CN101503264A (en) | Method for ectopically and ecologically repairing eutrophication water | |
CN106277320A (en) | A kind of Penaeus vannamei freshwater cultivation water regulation method | |
Nagadomi et al. | Simultaneous removal of chemical oxygen demand and nitrate in aerobic treatment of sewage wastewater using an immobilized photosynthetic bacterium of porous ceramic plates | |
CN107418907A (en) | A kind of microbial bacterial agent and its application method of gasoline petroleum-like hydrocarbon of degrading | |
EA026158B1 (en) | Method of reducing residual recalcitrant organic pollutants | |
Sayara et al. | Algal–bacterial symbiosis for nutrients removal from wastewater: The application of multivariate data analysis for process monitoring and control | |
Sara et al. | Treatments of industrials wastewater by using microalgae | |
RU2303003C1 (en) | Process of biologically cleaning oil polluted water | |
RU2393215C2 (en) | Eco-biological prepration for purifying water from oil products | |
CN1340462A (en) | Bacillus subtilis method for biologically repairing culture environment of aquatic products | |
RU2093478C1 (en) | Method of water and soil treatment from oil, petroleum products and polymeric additions in drilling fluid | |
CN103184157A (en) | Algal culture process for treating protozoa and realizing stable high yield | |
CN107988080A (en) | A kind of microalgae method of contaminants disposal | |
CN1328192C (en) | A method for comprehensive treatment of high-concentration organic wastewater | |
JP2005224720A (en) | Bacteria reactor and algae reactor for water treatment, and water purification apparatus using them | |
CN1340464A (en) | Bacillus rigens method for biologically repairing culture environment of aquatic products | |
RU2181701C2 (en) | Biological preparation "avalon" for cleaning environmental objects to remove petroleum and petroleum derivatives, and method of preparation thereof | |
SU1428809A1 (en) | Method of purifying water and soil from oil pollution | |
RU2160718C1 (en) | Method of purification of soil and water from oil and products | |
CN215050204U (en) | Little algae group banks up device with earth |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181220 |