Спосіб біологічної очистки нафтовмісних стічних вод з високою концентрацією забруднювачів

Спосіб біологічної очистки нафтовмісних стічних вод з високою концентрацією забрудню вачів, який включає культивування клітин на питомому середовищі в умовах аерації з наступним стимулюючим їх впливом, який відрізняється тим, що попередньо перед культивуванням клітин деструкторів забруднювачів, вирощених на синтетичному середовищі з рН 7,2, клітини обробляють віброакустичним полем з частотою 0,1-ь0,6 Гц, часом впливу 30-60 с, температурою 16-18°С Винахід відноситься до біотехнолопчної очистки довкілля, і може бути застосований при забрудненні морської і прісної води Відомий спосіб очистки нафтовмісних стічних вод, в якому використовується їх освітлення електрокоагуляцією з наступним пропусканням води через сорбент Недоліком вказаного способу є те, що процес очистки проводять при абсолютному тиску над поверхнею води від 10 до 50 кПа Найбільш близьким до запропонованого способу технічного рішення є спосіб одержання біомаси мікроорганізмів [2] Вказаний спосіб передбачає їх культивування в умовах аерації на питомому середовищі 3 метою підвищення виходу біомаси, розчин джерел мінерального живлення піддають електролізу при ЩІЛЬНОСТІ тока 8-12 мА/см Недоліками вказаного методу є те, що процес культивування під тиском 1,5-16,0 атм, що потребує технічно ускладненого обладнання (катодна камера електродіалізатора, культивування під тиском у камері, необхідність в йоноселективних електродах), що підвищує вартість процесу, а також потребує додаткових енерговитрат при здійсненні процеса В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу біологічної деструкції вуглеводів шляхом обробки біомаси у віброакустичному полі для підвищення деструктивної активності клітин бактерій-деструкторів вуглецевмісних сполук при середній температурі культивування 16-18°С Поставлена задача вирішується тим, що, згідно формули, попередньо, перед культивуванням клггин деструкторів-забруднювачів, вирощених на синтетичному середовищі з рН 7,2, клггини оброблюють віброакустичним полем з частотою 0,1-0,6 Гц, часом впливу 30-60 с, температурою 16-18°С Спосіб здійснюється наступним чином Дослідження проводили з мікробюцинозом на пристрої Каскад-Стар, що розкладає нафтопродукти у воді Використовували свіжу добову культуру Для накопичення біомаси застосовували середу (г/л) ю NH4M2PO4 - 3,0, К2НРО4 - 3,0, MgSO4 x 7Н2О - 0,7, FeSO4 х 7Н2О - 0,012, ZnSO4 x 7Н2О - 0,012, MnSO 4 x7H 2 O-0,06 Джерелом енергії і вуглецю були вуглецевМІСНІ сполуки (дизельне паливо, мастильне масло, нафта у концентрації від 40 до 80 мг/л) Аерація 1,7 0 2 л/г, рН -7,2 Температура 16-18°С Вирощені культури обробляли на віброакустичному приладі (ВАП) в діапазоні 0,1-0,6 Гц, експозицією ЗО, 40, 60 секунд Період імпульсів 1,01,2 секунди Потім оброблені культури або біомаси використовували у процесі деструкції При культивуванні біомаси в пристрої через 48 годин збільшується концентрація її ВІДПОВІДНО збільшенню концентрації забруднення При цьому скорочується Lg-фаза, підвищується питома швидкість росту клггин і активність деструкції В табл 1 представлений вплив частоти віброакустичного поля (0,1-0,6 Гц) на зріст і деструктивну активність бактерій-деструкторів у діапазоні середніх температур 16-18°С Термін культивування 72 години в періодичних умовах При частоті (О со 43627 0,1 Гц терміни експозиції 30-60 с титр клітин зростав від 2,1 х 106 до 8,5 х 109 кл/мл, відсоток деструкції при цьому досягав 88,1 -98,1% (табл 1) При частоті 0,3 Гц титр клггин зростав 5,9 х 106 - 9,2 х 109 кл/мл, рівень деструкції - 90,2 - 98,3% При частоті 0,6 Гц титр клггин збільшувався від 6,3 х 106 до 9,8 х 109 кл/мл, деструкція при цьому складала 91,6 - 99,8% Таким чином, відмічався добрий зріст і підвищення деструктивних властивостей бактерійдеструкторів вуглеводородів, які були вирощені на синтетичному середовищі з добавленням дизельного палива При цьому, під впливом віброакустичних впливів відбувається потужний сплеск поліферментних або ензиматичних властивостей в самій клггині, котрий приводить до збільшення концентрації клітин, скорочуючи при цьому підготовку Lg-фазу - фазу росту Переваги запропонованого способу - висока деструктивна активність, - імпульсний вплив короткочасний (30-60 с скорочення часу впливу), - спосіб дозволяє проводити чистку нафтопродуктів з високим рівнем концентрації субстрату (100 мг/л та вище), - рівень концентрації біомаси -10 9 -10 1 1 , - скорочення початкової фази росту (Lg-фази) і підвищення питомої швидкості росту, -температура в умовах періодичного культивування 16-18°С Таким чином, в порівнянні з прототипом, запропонований спосіб дозволяє забезпечити високу ефективність деструкції (99,8%) нафговмісних субстратів з високим рівнем забрудненості за рахунок підвищення їх швидкості Конц.суб- Час експо- Титр клітин % дестр. Час експо- Титр клітин % дестр. Час експо- Титр клітин % дестр. Частота страта (ди- зиції, с зиції, с зиції, с вібро-акусзельне патич-ного ливо) поля 20 ЗО 2,1x10 6 61,3 40 5,3x10 6 70,5 60 2,7x10 7 88,1 40 ЗО 4,1x10 7 63,4 40 8,2x10 7 71,8 60 9,1x10 7 90,6 60 зо 2,7x10 8 65,5 40 4,3x10 8 73,4 60 5,4x10 8 93,4 80 зо 3,4x10 9 67,8 40 5,6x10 9 75,1 60 7,4x10 9 96,2 100 зо 6,3x10 9 70,4 40 7,2x10 9 76,4 60 8,5x10 9 98,1 20 зо 5,9x10 6 69,2 40 7,1x10 6 75,3 60 3,9x10 7 90,2 40 зо 7,5x10 7 72,4 40 8,9x10 7 77,1 60 2,1x10 8 93,7 60 зо 6,3x10 8 75,5 40 6,4x10 8 77,9 60 6,1x10 8 95,9 80 зо 4,6x10 9 78,1 40 6,9x10 9 78,3 60 8,3x10 9 97,1 100 зо 9,2x10 9 79,9 40 7,9x10 9 79,9 60 9,2x10 9 98,3 20 зо 6,3x10 6 78,9 40 8,9x10 6 80,1 60 4,6x10 7 91,6 40 зо 8,1x10 7 83,4 40 9,3x10 7 87,3 60 6,7x10 8 94,5 60 зо 7,8x10 8 89,6 40 7,5x10 8 89,9 60 8,4x10 8 97,8 80 зо 5,2x10 9 86,9 40 8,4x10 9 91,1 60 8,4x10 9 96,2 100 зо 8,1x10 9 88,4 40 8,6x10 9 92,8 60 9,8x10 9 99,8 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 0,1 Гц 0,3 Гц 0,6 Гц