Спосіб одержання бактеріального препарату для сорбції та деструкції органічних речовин

Спосіб одержання баїсгеріального препарату для сорбції та деструкції органічних речовин, що передбачає нарощування біомаси бактерій Pseu Винахід стосується біотехнологм і призначений для одержання бактеріальних препаратів, які використовуються для сорбції органічних речовин, наприклад, нафтопродуктів, та можуть застосовуватися для очищення субстрату (грунт, вода, відходи виробництва) від забруднень органічними речовинами З існуючого рівня техніки, який відноситься до розглянутої галузі, найбільш близьким по сукупності ознак, до заявленого винаходу є спосіб одержання бактеріального препарату для сорбції і деструкції органічних речовин, який здійснюється шляхом нарощування біомаси бактерій Pseudomonas fluorescens на поживному середовищі, яке містить азот, фосфор, калій, натрій, білковий компонент, дріжджовий екстракт, при рН 7,0 - 7,2 і температурі 30°С в умовах аерації, досягнення ЩІЛЬНОСТІ культури не менш 5 г/л по сухій біомасі, одержання бюфлоків шляхом послідовного введення в поживне середовище пероксиду водню та хлориду кальцію у КІЛЬКОСТІ 10 6 моль/л та 0,036 0,046 моль/л, ВІДПОВІДНО, наступне нанесення бюфлоків на торф шляхом розпилення їх у виді аерозолю до досягнення утримання у 1 г торфу не менш 107 клггин бактерій, після чого торф висушують при 25—ЗО С до вологості не більше 10 % (Патент Російської Федерації № 2033975, МКИ С 02 F 3/34, Е 02 В 15/04, публ 1991 р ) Заявлений винахід збігається з відомим способом за такою сукупністю суттєвих ознак, як-то нарощування біомаси бактерій Pseudomonas fluorescens у поживному середовищі, одержання в ній вш domonas fluorescens у поживному середовищі, одержання в ній бюфлоків шляхом додавання у середовище пероксиду водню та хлориду кальцію, нанесення бюфлоків на торф та подальше сушіння, який відрізняється тим, що нанесення бюфлоків на торф здійснюють шляхом перемішування поживного середовища із торфом у співвідношенні 1 4 ВІДПОВІДНО таким чином, що в 1г препарату міститься 107 клітин Pseudomonas fluorescens, а сушіння проводять при 40-75°С до вологості 10-20% бюфлоків шляхом додавання у середовище пероксиду водню та хлориду кальцію, нанесення бюфлоків на торф та подальшу сушку Проте, відомий спосіб одержання бактеріального препарату для сорбції і деструкції органічних речовин не забезпечує технічного результату заявленого винаходу, що обумовлено виконанням операцій і режимами їх здійснення, які не створюють у відомому способі рівномірного розподілу бактеріальної маси по усьому об'єму торфу, і умов домінування імобілізованих бактерій на торфі, що не забезпечує можливість тривалого зберігання препарату Задача, на вирішення якої спрямований винахід, полягає в удосконаленні способу одержання бактеріального препарату для сорбції і деструкції органічних сполук шляхом нового виконання операцій і режимів їх здійснення, що забезпечує рівномірний розподіл бактерій по усьому об'єму торфу і створення умов для домінування імобілізованих бактерій у процесі зберігання і використання препарату, що дозволяє підвищити терміни його зберігання Поставлена задача вирішується у способі одержання бактеріального препарату для сорбції і деструкції органічних речовин, що передбачає нарощування біомаси бактерій Pseudomonas fluorescens у поживному середовищі, одержання в ній бюфлоків шляхом додавання у середовище пероксиду водню та хлориду кальцію, нанесення бюфлоків на торф та подальшу сушку, тим що ВІДПОВІДНО до предмету винаходу, нанесення бюфлоків на О со го 43394 торф здійснюють шляхом перемішування поживного середовища із торфом у співвідношенні 1 4 ВІДПОВІДНО таким чином, що в 1 г препарату міститься 107 клгтин Pseudomonas fluorescens, а сушку проводять при 40 - 75° С до вологості 10-20 % Заявлена сукупність суттєвих ознак забезпечує рівномірний розподіл бактерій Pseudomonas fluorescens по усьому об'єму і створює умови для домінування імобілізованих бактерій у процесі зберігання і використання препарату таким чином Нанесення бактерій на субстрат шляхом його перемішування у живильному середовищі разом з бюфлоками, забезпечує їхнє проникнення по усьому об'єму субстрата, а отже і рівномірний розподіл бактеріальної маси по усьому об'єму субстрату При цьому в процесі перемішування відбувається насичення субстрату і самого живильного середовища, збагаченого флокулюючими агентами, наявність яких є одним із чинників при створенні умов для домінування іммобілізованих бактерій у процесі схову і подальшого використання Проте їх наявність також сприятлива і для розвитку іншої сапрофітної мікрофлори субстрату Наступна сушка субстрату з іммобілізованими бактеріями при температурі не нижче 40°С ( 40 - 75°С) у сукупності з дією живільного середовища, збагаченого флокулюючими агентами, і створює умови, при яких пригнічуються ІНШІ види мікроорганізмів, і створюються умови для домінування бактерій Pseudomonas fluorescens, у результаті чого деструктивні властивості препарату під вищуються (собційні і деструктивні властивості отриманого препарату при утриманні в 1 г субстрату 104 клгтин Pseudomonas fluorescens відповідає активності свіжевиготов - леного препарату, виготовленого по способу прототипу при утриманні на 1 г субстрату 10 клгтин), при цьому така активність зберігається протягом не менше 5 років (сорбційна і деструктивна активність препарату, отриманого по прототипу знижується протягом 2 років на 25 %) Крім того, запропонований спосіб забезпечує корекцію рН субстрату (рН торфу 3,5 - 5,0) до 6,5 - 7,2, що не вимагає проведення додаткових заходів при його використанні у природному середовищі (вода, грунт) При здійсненні способу з виходом за заявлені інтервали режиму сушки, технічний результат не виявляється - при здійсненні способу з виходом за нижні значення заявлених інтервалів деструктивна активність та тривалість зберігання не збільшується, тому що не створюються умови для домінування імобілізованих бактерій, - при здійсненні способу при температурі понад 75° С відбувається гноблення не тільки сапрофітних мікроорганізмів субстрату, але й імобілізованих бактерій Запропонований спосіб здійснюють таким чином Культуру бактерій нарощують на поживному середовищі, що містить азот, фосфор, калій, натрій, білковий компонент, дріжджовий екстракт Нарощування біомаси здійснюють при рН 7,0 - 7,2 і температурі 30°С до досягнення ЩІЛЬНОСТІ культури не менш 5 г/л по сухій біомасі (24 - 48 годин) По досягненню ЩІЛЬНОСТІ сухої біомаси 5 г/л, у поживне середовище послідовно вводять пероксид водню та хлорид кальцію у КІЛЬКОСТІ 10 моль/л і 0,036 - 0,046 моль/л, ВІДПОВІДНО, для утворення біофлоків Потім у поживне середовище вводять субстрат - торф, наприклад, сфагновий, фрезерний при ваговому співвідношенні рідке середовище субстрат, рівному 1 (4-5) Таке співвідношення забезпечує утримання в 1 г препарату 107 клітин бактерій Отриману суміш перемішують на протязі 5 хвилин і сушать при 40-75°С до досягнення вологості 10-20 % При необхідності готування бактеріального препарату з асоціацій бактерій Pseudomonas fluorescens, кожний із штамів культивують окремо, а перед одерженням біофлоків об'єднують поживне середовище, або змішують поживні середовища з бюфлоками Виготовлений по запропонованому способу бактеріальний препарат з утриманням 10 клгтин на 1 г субстрату має сорбційну і деструктивну активність у відношенні органічних речовин при 20°С 1 г препарату сорбує 5 г дизельного палива з водної поверхні і піддає його деструкції протягом 96 годин Вказана активність препарату зберігається протягом не менше 5 років Приклад 1. Культуру бактерій штаму Pseudomonas fluorescens 2а нарощують на поживному середовищі, яке містить азот, фосфор, калій, натрій, білковий компонент, дріжджовий екстракт Нарощування біомаси здійснюють при рН 7,0 - 7,2 і температурі 30°С до досягнення ЩІЛЬНОСТІ культури не менше 5 г/л сухої біомаси Далі в поживне середовище послідовно вводять пероксид водню і хлорид кальцію у КІЛЬКОСТІ 10 6 моль/л і 0,036 - 0,046 моль/л, ВІДПОВІДНО, для утворення біофлоків Після ЧОГО у поживне середовище вносять торф, при ваговому співвідношенні рідке середовище торф, рівному 1 4, і здійснюють перемішування протягом 5 хвилин, після чого масу сушать при температурі 40°С до вологості 10 % Проведення змішування при указаному співвідношенні рідкої фази і торфу забезпечує утримання в 1 г препарату 10 клітин Pseudomonas fluorescens Отриманий таким способом бактеріальний препарат мас таку сорбційну і деструктивну активність у відношенні до органічних сполук при 20° С 1 г препарату сорбує 5 г дизельного палива з водної поверхні протягом 1 хвилини і піддає його деструкції протягом 96 годин Зазначену активність препарат зберігає не менше 5 років Приклад 2. Здійснюють одержання бактеріального препарату для сорбції та деструкції органічних речовин, до складу якого входить асоціація бактерій штамів Pseudomonas fluorescens 2a і 1-17 Нарощування бактеріальної маси зазначених штамів здійснюють у різних бюреакторах, але в умовах аналогічних, як і в прикладі 1 Після досягнення утримання ЩІЛЬНОСТІ культури кожного штаму 5 г/л їх об'єднують і здійснюють подальші операції, як і в прикладі 1 Отриманий таким чином бактеріальний препарат володіє наступною сорбційною та деструктивною активністю у відношенні до органічних сполук при 20°С 1 г препарату сорбує 5 г дизельного палива з водної поверхні протягом 1 хвилини і під 43394 дає його деструкції протягом 96 годин Зазначену активність препарат зберігає не менше 5 років Приклад 3. Здійснюють одержання бактеріального препарату аналогічно, як у прикладі 1, за винятком режиму сушки Сушку здійснюють при 75°С до вологості 20 % Отриманий таким чином бактеріальний препарат володіє наступною сорбційною та деструктивною активністю у відношенні до органічних сполук при 20°С 1 г препарату сорбує 5 г дизельного налива з водної поверхні протягом 1 хвилини і піддає його деструкції протягом 96 годин Зазначену активність препарат зберігає не менше 5 років Приклад 4. Здійснюють одержання бактеріального препарату аналогічно, як у прикладі 1, за винятком режиму сушки Сушку здійснюють при 37°С до досягнення вологості 8 % Отриманий таким чином бактеріальний препарат володіє наступною сорбційною та деструк тивною активністю у відношенні до органічних сполук при 20° С (при утриманні 109 клггин Pseudomonas fluorescens 2а на 1 г торфу) 1 г препарату сорбує 5 г дизельного палива з водної поверхні протягом 1 хвилини з наступною його деструкцією протягом 144 годин Активність препарату знижується протягом 2 років на 25 % Приклад 5. Здійснюють одержання бактеріального препарату аналогічно, як і у прикладі 1, за вийнятком режиму сушки Сушку здійснюють при температурі 80°С до досягнення вологості 25% Отриманий таким способом бактеріальний препарат при утриманні 103 клггин Pseudomonas fluorescens в 1 г володіє наступною сорбційною та деструктивною активністю у відношенні до органічних речовин при 20°С 1 г препарату сорбує 5 г дизельного палива з водної поверхні протягом 10 хвилин і здійснює його деструкцію протягом 300 годин Зазначена активність препарату знижується протягом 2 років на 70% 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 43394