×
01.03.2019
219.016.cfd7

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологическим способам очистки окружающей среды, и может применяться для очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума микроорганизмов. Способ включает внесение в очищаемую среду консорциума микроорганизмов и минеральной питательной среды. В качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824 в соотношении, %: (1-99):(99-1) соответственно. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологическим способам очистки окружающей среды, и может применяться для очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума штаммов микроорганизмов.

Известны микроорганизмы, которые используются для очистки почвы и водоемов от углеводородных загрязнений:

- штамм Pseudomonas graminis ВКПМ В-8615 (патент РФ №2257411, C12N 1/20, 2005.07.27);

- штамм Arthrobacter sp. ВКПМ Ac-1556 (патент РФ №2128221, C12N 1/20, 1999.03.27);

- штамм Aspergillus niger S-1 (патент РФ №2280013, C02F 3/34, 2006.07.20).

Данные виды микроорганизмов отличаются как по активности усвоения углеводородов, так и по условиям применения, обеспечивающим их наибольшую эффективность (температуре, рН, источникам фосфора и азота). Однако особенности монокультур штаммов микроорганизмов, входящих в состав биопрепаратов для биологической деградации углеводородов, ограничивают область применения и условия использования биопрепаратов. Более высокой эффективностью и устойчивостью в природной экосистеме обладают биопрепараты на основе консорциумов из различных видов микроорганизмов.

Известен биопрепарат «Деворойл» (патент РФ №2023686, C02F 3/34, 1994.11.30), разработанный на основе консорциума штаммов микроорганизмов: Rhodococcus erytropolis 367-2, Rhodococcus maris 367-5, Rhodococcus erytropolis 367-6, Pseudomonas stutzeri 367-1, Candida lipolytica 367-3. Микроорганизмы, входящие в указанный препарат, способны развиваться в широком диапазоне солености (от 0,05% до 15%) и обеспечивать эффективное разложение нефтепродуктов в засоленных экосистемах.

Известен консорциум штаммов микроорганизмов (патент РФ №2107722, C12N 1/20, 1998.03.27), состоящий из психрофильных бактерий: Acinetobacter calcoaeticus Baumann et al. 279 ВКПМ B-7179, Pseudomonas fluorescens Stanier et al. 325 ВКПМ В-7152, Alcaligenes faecalis Castellani et Chalmers 404 ВКПМ В-7180. Соотношение штаммов микроорганизмов в консорциуме, %: (30-35):(40-50):(20-25) соответственно. Данный консорциум обеспечивает биодеградацию углеводородов при температуре 10÷25°С.

Однако многокомпонентные препараты, состоящие из 4-х и более различных штаммов микроорганизмов, сложны как в производстве, так и в применении в связи с трудностями в поддержании и контроле соотношения видов в консорциуме. Кроме того, указанные консорциумы-деструкторы углеводородов составлены из прокариотических микроорганизмов, т.е. бактериальных штаммов, что ограничивает возможности таких препаратов.

Более широкими возможностями обладают биопрепараты, состоящие из прокариотических микроорганизмов и эукариотических микроорганизмов (грибов и дрожжей).

Известен консорциум микроорганизмов (патент РФ №2318736, C02F 3/34, 2008.03.10), включающий штамм бактерий Rhodococcus erytropolis HK-16, Artrobacter sp. HK-15, штаммы дрожжевого гриба Candida lipolytica КБП-3308 и Candida guilliermondi КБП-3175. Данный консорциум микроорганизмов применяется при температуре 28÷30°С, рН 4,5÷7,0 и обеспечивает утилизацию 95÷98% нефти за десять суток.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому способу является способ очистки воды и почвы от нефтепродуктов (патент РФ №2014286, C02F 3/34, 1994.06.15), в котором используются штаммы микроорганизмов: бактерий Mycococcus lactis ВСБ-Д-5, Mycococcus lactis ВСБ-574, Acinetobacter oleovorum subsp. Paraphinicum ВСБ-567 и дрожжей Candida tropicalis ВСБ-637, Candida guilliermondii ВСБ-638. Способ предусматривает применение различных биопрепаратов, составленных из вышеперечисленных штаммов. Например, консорциум штаммов Mycococcus lactis ВСБ-Д-5 и Candida tropicalis ВСБ-637 при температуре 30÷34°С и рН 5,5÷6,0 обеспечивает снижение нефтепродуктов в воде на 70% в течение трех суток, при соотношении штаммов в консорциуме (60:40)% соответственно. Недостатком указанного способа является ограниченность условий применения: узкий диапазон рН очищаемой среды и узкий спектр утилизируемых углеводородных загрязнений.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений с использованием консорциума микроорганизмов (коммерческое название биопрепарата - «САНДИМА»).

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе в очищаемую среду вносят консорциум микроорганизмов и минеральную питательную среду. В качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia mans ВКПМ Ac-1824 в соотношении, %: (1-99):(99-1) соответственно.

Штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446, используемый в предлагаемом способе, выделен из образцов загрязненного углеводородами грунта селекционным путем. Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: H3PO4 (70%) - 2,6 г/л, KCl - 1,14 г/л, MgSO4 - 0,55 г/л, FeSO4×7H2O - 0,045 г/л, ZnSO4×7H2O - 0,031 г/л, MnSO4×7H2O - 0,031 г/л, CuSO4 - 0,004 г/л; при рН 4,0÷4,2. В качестве источника углерода использовали парафин C13÷C17. Культивирование данного штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин и температуре окружающей среды 30°С.

Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.

Клетки данного штамма имеют форму от удлиненно-овальной до сильно вытянутой. Выделенный штамм образует колонии кремового цвета, матовые, шероховатые, с приподнятой серединой и неровными краями (на седьмые сутки культивирования на сусле агара).

Штамм непатогенный и нетоксичный. Культуру хранят в пробирках на скошенном агаризованном сусле при температуре 4°С. Жизнеспособность штамма поддерживается регулярным пересевом (2-3 раза в год) на среде сусла агара и жидкой минеральной среде, содержащей азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы и н-парафины в качестве источника углерода и энергии.

Штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824 получен автоселекционным путем в условиях длительной непрерывной ферментации в стерильных условиях штамма Rhodococcus sp. ВКПМ Ac-1258. Способ размножения штамма - ферментация. Оптимальный состав минеральной среды для размножения штамма: KNO3 - 4,0 г/л, KH2PO4 - 0,4 г/л, Na2HPO4×12H2O - 1,4 г/л, MgSO4 - 0,8 г/л, FeSO4×7H2O - 0,045 г/л, ZnSO4×7H2O - 0,031 г/л, MnSO4×7H2O - 0,031 г/л, CuSO4 - 0,004 г/л; при рН 7,0. В качестве источника углерода использовали парафин C13÷C17. Культивирование данного штамма проводили в колбах на круговых качалках при скорости вращения 220 об/мин и температуре окружающей среды 30°С.

Морфологические особенности штамма оценивали с помощью фазово-контрастной микроскопии.

Клетки данного штамма имеют коротко-овальную форму. Штамм образует колонии клеток розоватого цвета, гладкие, выпуклые, с ровным краем, диаметром 3 мк (на третьи сутки культивирования на L-агаре).

Штамм непатогенный и нетоксичный. Культура хранится в пробирках на скошенной агаризованной среде при температуре 4°С. Жизнеспособность штамма поддерживается регулярным пересевом (2-3 раза в год) на среде L-агара и жидкой минеральной среде, содержащей азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы и н-парафины.

Способ осуществляют следующим образом.

Культуры штаммов ВКПМ Y-3446 и ВКПМ Ас-1824, входящих в состав консорциума микроорганизмов, выращивают раздельно на жидкой питательной среде. При необходимости полученную биомассу высушивают, например, в сушилке для получения порошковой формы каждой из культур. Далее, в зависимости от вида загрязнений и условий применения биопрепарата (температура окружающей среды, рН очищаемой среды, источник азота) составляют консорциум из штаммов микроорганизмов, взятых в соотношении (1-99):(99-1)% соответственно. Перед применением порошковую форму биопрепарата разводят водным раствором минеральной питательной среды, включающей азот, фосфор, калий, магний и микроэлементы, после чего биопрепарат вносят в очищаемую среду.

Ниже приводятся примеры, подтверждающие высокую эффективность предлагаемого способа.

Пример 1. Осуществляли утилизацию углеводородов в жидкой среде. В качалочную колбу заливали водный раствор минеральной питательной среды следующего состава: NaH2PO4×5H2O - 5,0 г/л, K2HPO4×5H2O - 5,0 г/л, (NH4)2SO4 - 3,0 г/л, KNO3 - 2,0 г/л, MgSO4×7H2O - 0,8 г/л; при комнатной температуре и 220 оборотах колбы в минуту. Утилизируемые углеводороды вносили в количестве 1% от объема среды, а биопрепарат - 1 г/л. Содержание углеводородов в очищаемой среде определяли методом газожидкостной хроматографии.

Сравнительные данные по очистке жидкой очищаемой среды приведены в таблице 1.

Пример 2. Осуществляли утилизацию углеводородов в почве. В прямоугольный лоток объемом 3 дм3 вносили: 4 кг субпесчаной почвы; компоненты, содержащие азот, фосфор и калий, в количестве: [(NH4)++(NO3)-] - 200 мг/кг, P2O5 - 300 мг/кг, К2О - 350 мг/кг; утилизируемые углеводороды. Влажность почвы поддерживали периодическим орошением на уровне 60% от влагоемкости почвы. Аэрацию осуществляли путем периодического перемешивания почвы, при этом поддерживали температуру 18-22°С. Количество вносимого биопрепарата составляло 0,5% от массы утилизируемых углеводородов. Содержание углеводородов в очищаемой среде определяли методом ИК спектрометрического определения.

Сравнительные данные по очистке почвы приведены в таблице 2.

Преимуществом предлагаемого способа является использование консорциума, состоящего из двух штаммов микроорганизмов, проявляющих неодинаковую активность по отношению к утилизируемым углеводородам и отличающихся по условиям, обеспечивающим их наибольшую эффективность (температура, рН среды, источник фосфора и азота). Указанное преимущество значительно расширяет область применения биопрепарата. Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность очистки окружающей среды за счет расширения спектра утилизируемых углеводородов и диапазона рН очищаемой среды.

Таблица 1
Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений
№№ Загрязнитель рН среды, ед. Соотношение Candida maltosa и Dietzia maris, % Продолжитель-
ность опыта, час
Степень утилизации УГВ, %
1 Газовый конденсат 3,0 90:10 72 94
6,5 50:50 72 98,5
8,5 20:80 72 96
2 Дизельное топливо 3,5 90:10 72 94,5
6,5 50:50 72 98
8,5 20:80 72 95,5
3 Сырая нефть 3,0 80:20 72 93,5
7,0 40:50 72 97
8,5 5:95 72 93
4 Минеральное моторное масло 3,0 95:5 72 73,5
6,5 50:50 72 87
9,0 10:90 72 81

Таблица 2
Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнений
№№ примера Загрязнитель Начальная концентрация углеводородов, % рН среды, ед. Соотношение Candida maltosa и Dietzia maris, % Продолжитель-
ность опыта, сут
Степень утилизации УГВ, %
5 Газовый конденсат 20 3,0 90:10 28 94,5
20 6,5 50:50 28 96
20 8,5 10:90 28 93
6 Дизельное топливо 20 3,0 90:10 34
20 6,5 50:50 34 91,5
20 9,0 10:90 34
7 Сырая нефть 10 4,0 80:20 34 78
10 7,0 50:50 34 71
10 8,5 20:80 34 72,5
8 Минеральное моторное масло 20 4,0 80:20 34 88,5
20 6,8 50:50 34 86
20 8,5 20:80 34 86

Способ очистки окружающей среды от углеводородных загрязнении, включающий внесение в очищаемую среду консорциума микроорганизмов и минеральной питательной среды, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов используют штамм дрожжей Candida maltosa ВКПМ Y-3446 и штамм бактерий Dietzia maris ВКПМ Ac-1824.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 13 items.
20.11.2013
№216.012.82ab

Способ ликвидации скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ликвидации скважин на месторождениях и подземных хранилищах газа. Способ ликвидации скважины включает глушение скважины и создание газонепроницаемой изолирующей перемычки. Способ включает следующие стадии:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499127
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9164

Способ трубопроводной транспортировки гелийсодержащего природного газа удаленным потребителям

Изобретение относится к области транспортировки гелия и природного газа от месторождений потребителям. Удаленным потребителям общий поток добываемого с месторождения гелиесодержащего природного газа до транспортировки его в двухниточный магистральный газопровод направляют на установку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502913
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.03.2014
№216.012.a941

Комбинированный способ эксплуатации подземных хранилищ газа

Изобретение относится к области эксплуатации подземных хранилищ природного и других газов. Способ эксплуатации подземных хранилищ газа включает периодическую закачку компрессорами поступающего из магистрального газопровода газа через эксплуатационно-нагнетательные скважины подземного хранилища...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509044
Дата охранного документа: 10.03.2014
01.03.2019
№219.016.cfb6

Гидрофобный полимерный тампонажный состав для нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, а именно к тампонажным составам, предназначенным для изоляции эксплуатационных скважин с высокой интенсивностью водопроявлений и проведения ремонтно-эксплуатационных работ при температуре +50°С. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002434040
Дата охранного документа: 20.11.2011
01.03.2019
№219.016.cfc1

Способ восстановления герметичности заколонного пространства скважины газовой залежи или залежи, содержащей в своей продукции природный газ

Способ восстановления герметичности заколонного пространства скважины газовой залежи или залежи, содержащей в своей продукции природный газ, относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использован при реконструкции, ремонте, консервации и ликвидации скважин с негерметичным по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002431033
Дата охранного документа: 10.10.2011
10.04.2019
№219.017.0428

Способ морской доставки природного газа потребителю

Изобретение относится к области морской перевозки сжиженного природного газа. Природный газ в сжиженном или газообразном состоянии подают из береговых сооружений на транспортное судно. Сжижение газа, находящегося в газообразном состоянии, производят на установке, размещенной на судне. В пункте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002375246
Дата охранного документа: 10.12.2009
10.04.2019
№219.017.071b

Способ трубопроводной транспортировки гелия от месторождений потребителям

Изобретение относится к области транспортировки гелия и других газов от месторождений удаленным потребителям. Способ включает разделение гелиевого концентрата, полученного на технологических установках по производству гелиевого концентрата, с помощью регулирующего устройства на два потока. Один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454599
Дата охранного документа: 27.06.2012
10.04.2019
№219.017.0911

Способ мониторинга смещений земной поверхности и деформаций сооружений на территории месторождения полезных ископаемых

Изобретение относится к области маркшейдерско-геодезического мониторинга территорий месторождений полезных ископаемых и может быть использовано в целях обеспечения их освоения и охраны. Сущность: осуществляют радиолокационное космическое зондирование отражателей радиолокационного сигнала на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002446411
Дата охранного документа: 27.03.2012
19.04.2019
№219.017.32e6

Способ контроля за газонефтепроявлением в скважине и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области нефтяной и газовой промышленности и предназначено для контроля за газонефтепроявлением. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа контроля за газонефтепроявлением, а также возможность оперативного контроля за притоком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435026
Дата охранного документа: 27.11.2011
29.04.2019
№219.017.4382

Способ трубопроводной транспортировки гелия и углеводородной продукции от месторождений потребителям

Способ относится к области транспортировки гелия и углеводородной продукции из месторождений потребителям. В способе трубопроводной транспортировки гелия и углеводородной продукции от месторождений потребителям осуществляют магистральную транспортировку добываемого гелийсодержащего природного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002415334
Дата охранного документа: 27.03.2011
Showing 1-10 of 56 items.
27.03.2013
№216.012.30fc

Способ получения метановодородной смеси

Изобретение относится к области химии. Способ получения метановодородной смеси осуществляют путем подачи природного газа по трубопроводу 1 в сатуратор 2, заполняемый циркулирующим конденсатом водяного пара 3, для получения смешанного газового потока 4, в который на выходе из сатуратора 2...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478078
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.07.2013
№216.012.5680

Биосорбент для очистки воды от углеводородных загрязнений и способ его получения

Группа изобретений относится к промышленной биотехнологии. Предложен способ получения биосорбента для очистки воды от углеводородных загрязнений. Способ включает иммобилизацию биомассы, содержащей взятые в эффективном количестве нефтеокисляющие микроорганизмы, в органический гидрофобный сорбент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487752
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.12.2013
№216.012.900c

Способ очистки почвы от углеводородных загрязнений

Изобретение относится к области биотехнологии, а также экологии и рекультивации. Способ включает внесение в очищаемую почву углеводородокисляющих микроорганизмов и пероксидного соединения. Очистку почвы осуществляют поэтапно: на первом этапе в очищаемую почву вносят пероксидное соединение в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502569
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.93b9

Способ очистки земли от загрязнений нефтепродуктами

Изобретение относится к микробиологическим способам очистки окружающей среды. В предложенном способе в загрязненную среду вводят консорциум нефтеокисляющих микроорганизмов с одновременным внесением минеральной питательной среды. В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов используют штамм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503511
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.05.2014
№216.012.c155

Способ утилизации газов выветривания

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Изобретение касается способа утилизации газов выветривания, включающего сепарацию и компримирование, сначала газы выветривания сепарируют, после чего жидкую фазу направляют на стабилизацию или хранение, а газовую фазу - на компримирование до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515242
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.11.2014
№216.013.0c41

Сорбент для очистки и утилизации отходов и грунтов загрязненных нефтепродуктами

Изобретение относится к сорбентам для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и утилизации отходов и грунтов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и метилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, масс.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534545
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.03.2015
№216.013.308d

Способ биологического обезвреживания жидких углеводородсодержащих отходов

Изобретение может быть использовано при обезвреживании жидких углеводородсодержащих отходов, образующихся на предприятиях подготовки и транспортировки газа. Для осуществления способа проводят обработку жидких углеводородсодержащих отходов в водном растворе в аэробных условиях биопрепаратом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543897
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.03.2015
№216.013.35f4

Реагент для обезвреживания почвогрунтов, загрязненных углеводородами

Изобретение относится к реагентам, предназначенным для обезвреживания почвогрунтов, загрязненных углеводородами, и может быть использовано для обезвреживания и утилизации нефтезагрязненных грунтов и отходов производства газонефтедобычи и переработки. Реагент для обезвреживания почвогрунтов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545296
Дата охранного документа: 27.03.2015
27.07.2015
№216.013.65d0

Сорбент для очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки и обезвреживания нефтезагрязненных отходов. Предложен сорбент, содержащий негашеную известь в количестве 81,1-83,3%, диатомит в количестве 7,4-12,5% и гидрофобизатор. В качестве гидрофобизатора сорбент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557617
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.682e

Способ компостирования органической части пищевых отходов

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ компостирования органической части пищевых отходов включает жидкофазную и твердофазную ферментацию с использованием культуры микроорганизмов, причем в качестве культуры микроорганизмов используют активный ил, который предварительно выращивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558223
Дата охранного документа: 27.07.2015
+ добавить свой РИД