Сорбент біодеструктор “marine snow” для очищення води від нафтопродуктів

Реферат: Винахід належить до біотехнології, а саме до препаратів для біологічної обробки і відновлення водойм, забруднених нафтою або нафтопродуктами, за допомогою мікроорганізмів, і може бути використаний в промислових чи побутових цілях, де є необхідність такого очищення. Сорбент біодекструктор для очищення води від нафтопродуктів складається із зафіксованої на пористому носії біомаси. Як пористий носій використовують природний компонент - торф. Даною біомасою є культура бактерій Rhodococcus та суміш Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17 у співвідношенні 1:4, при вирощуванні яких використовують воду із місця розливу нафтопродуктів, як культуральне середовище використовують білковий концентрат з додаванням нафти. Винахід забезпечує ефективне очищення води від нафтопродуктів при різних температурах, є екологічним та безпечним. UA 105752 C2 (12) UA 105752 C2 UA 105752 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до біотехнології, а саме до препаратів для біологічної обробки і відновлення водойм, забруднених нафтою або нафтопродуктами за допомогою мікроорганізмів, і може бути використаний в промислових чи побутових цілях, де є необхідність такого очищення. Відомий сорбент для знешкодження вуглеводнів нафти, який виготовлено у вигляді корпусу з алюмосилікатів, поверхня якого містить пори, в яких розташовані включення гідрофобізатора та включення бактерій Pseudomonas fluorescens, які є деструкторами вуглеводнів нафти і які розташовані на поверхні включень гідрофобізатора та поверхні корпусу [деклараційний патент України на корисну модель № 2270 М. Кл. 7 C02F 1/40, C02F 3/34 від 15.01 2004р.]. Однак, відомий сорбент для знешкодження вуглеводнів нафти не забезпечує технічного результату винаходу, який заявляється, що обумовлено його конструкцією, яка передбачає використання корпусу сорбента з твердого матеріалу, який не утилізується в природних умовах, та необхідність введення в його конструкцію додаткового елемента - гідрофобізатора, завдяки якому здійснюється контакт поверхні корпусу сорбента з поверхнею, яка забруднена вуглеводнями нафти. Відомий також бактеріальний препарат для відновлення водойм, забруднених нафтою або нафтопродуктами, що містить зафіксовану на пористому носії біомасу вуглеводнеокисляючих бактерій Rhodococcus і Pseudomonas (Патент RU 2104249, опубл. 10.02.1998). Недоліком вказаного препарату є неможливість його використання на відкритих водоймах. Найближчим за технічною сутністю є препарат, що містить торф, культуральне середовище, біофлоки бактерій штаму Pseudomonas fluorescens 2a і воду (див. патент RU № 2033975, МПК C02F 3/34, Е02B 15/04). Вказаний препарат не досягає технічного результату, що обумовлено його якісним і кількісним складом, що не забезпечує деструктивної активності при низьких і високих температурах. Технічна задача винаходу - підвищення ефективності відновлення відкритих водойм, забруднених нафтою і нафтопродуктами, шляхом використання бактеріального біопрепарату, що містить зафіксовану на пористому носії біомасу для сорбції і деструкції органічних сполук нафти і нафтопродуктів бактерій Rhodococcus, Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17, культуральне середовище і воду, причому як пористий носій використовують природний компонент - торф, штами мікроорганізмів Rhodococcus та суміш Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17 беруть у співвідношенні 1:4, воду використовують із місця розливу, як культуральне середовище використовують білковий компонент із додаванням нафти. Для вибору штамів мікроорганізмів використовується метод сукцесії, тобто визначення домінуючих окислюючих вуглеводні бактерій на кожному етапі деградації нафти. Експериментальні дослідження показали, що штами першого (консументи І порядку Rhodococcus) і другого (консументи II порядку - Pseudomonas) ступенів окислення вуглеводнів ініціюють розвиток вуглеводнеокислюючих колоній. Здатність вибраних мікроорганізмів до окислення вуглеводнів при різному вмісті солі аналізувалася, як в річковій, так і в морській воді. Експериментально встановлено, що найкраще деструкція проходить в тому випадку, коли використовується вода з місця розливу при вирощуванні вказаних мікроорганізмів. У культуральне середовище, яке містить азот, фосфор, калій, натрій, білковий компонент або оксидат торфу, що містить гумати, дріжджовий екстракт із загальним вмістом сухих речовин від 1,1 до 1,3 кг, як органічний складник додають нафту. Використання води із місця розливу при вирощуванні мікроорганізмів для сорбції і деструкції, прискорює процес деструкції нафти і нафтопродуктів при температурі води 5-7 °C на 4-9 %, при температурах вищих 25 °C до 15 %. Використання торфу як носія біомаси обумовлене ще й тим, що торф є органічним природним компонентом, який ніяким чином не зашкодить навколишньому середовищу, крім того, торф є гарним сорбентом, а просочений нафтопродуктами - підлягає деструкції разом з останніми. Використання суміші Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17 обумовлено тим, що кожен штам зокрема найкраще окислює вуглеводні нафти при різних температурах, а в суміші проявляє активність у відношенні органічних сполук у широкому інтервалі температур (540 °C), що, як встановлено експериментально, обумовлено властивістю взаємного впливу штамів Pseudomonas fluorescens 2а та Pseudomonas fluorescens I-17. Здійснюють виготовлення сорбента біодеструктора, аналогічно прототипу, з відмінностями відповідно до винаходу(корисної моделі), таким чином. У трьох біореакторах ємкістю 20 л кожен, де міститься по 10-13 кг культурального середовища, розбавленого у воді із місця розливу, із загальним вмістом сухої речовини 1,1-1,3 кг (нафта складає 0,1-0,2 кг у перерахунку на суху речовину) здійснюють нарощування культур 1 UA 105752 C2 5 10 15 бактерій при рН 7,0-7,3 і температурі 25-30 °C. При досягненні щільності культури не менше 5г/кг по сухій біомасі, біомасу стабілізують перекисом та хлоридом кальцію. Культуральні середовища об'єднують, а саме: Rhodococcus та суміш Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17 у співвідношенні 1:4, рівномірно розпилюють на 120-130 кг торфу 7 9 (найчастіше сфагнового торфу) до утримання 10 -10 на 1 г препарату, сушать до вологості 1520 % і пакують в паперові мішки для зберігання та транспортування. Технічний результат - отримано сорбент біодеструктор для очищення води від нафтопродуктів ефективний при різних температурах, екологічний та безпечний. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Сорбент біодекструктор для очищення води від нафтопродуктів, що складається із зафіксованої на пористому носії біомаси, який відрізняється тим, що як пористий носій використовують природний компонент - торф, зафіксованою на пористому носії біомасою є культура бактерій Rhodococcus та суміш Pseudomonas fluorescens 2a, Pseudomonas fluorescens I-17 у співвідношенні 1:4, при вирощуванні яких використовують воду із місця розливу нафтопродуктів, як культуральне середовище використовують білковий концентрат з додаванням нафти. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2