Матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами
Формула / Реферат
1. Матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, що містить консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, розподілений у компонентах біогенного живлення мікроорганізмів, і твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, який відрізняється тим, що консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia він містить у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення - агару мікробіологічного, амонію хлориду, амонію сульфату, глюкози, магнію сульфату, кальцію хлориду, натрію хлориду та калію фосфату однозаміщеного, а як твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, цей матеріал містить макропористе деревне вугілля із загальним об'ємом пор 0,4-1,4 см3/г.
2. Матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення, та твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля він містить у наступному масовому співвідношенні, мас. %:
консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення
5-50
твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля
решта.
3. Матеріал за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що загальна пористість твердого інертного носія у вигляді макропористого деревного вугілля складає 30-75 %.
Текст
Корисна модель належить до охорони навколишнього середовища, а саме до матеріалів для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами. Останнім часом хімічне забруднення навколишнього середовища, у тому числі нафтою та продуктами її переробки, становить особливу небезпеку, що пов'язано з величезними масштабами видобутку, транспортування й переробки цих енергоносіїв. Все це, в свою чергу, стимулює розробку методів боротьби з нафтовими забрудненнями, при цьому найбільша увага приділяється методу мікробіологічної очистки з використанням природних та селекційних штамів. Безперечними перевагами цього методу є ефективність, економічність, екологічна безпека, технологічна гнучкість і відсутність вторинних забруднень. Селекцію бактерій, що окислюють вуглеводні, з метою створення на їх основі препаратів для очищення екологічних систем від нафтових забруднень проводять з колекцій природних штамів мікроорганізмів деструкторів, виділених у різних грунтово-кліматичних регіонах України або Росії та у місцях, тривалий час забруднених нафтою і нафтопродуктами. Такий підхід дозволяє одержати штами мікроорганізмів, які добре адаптовані до вуглеводневого забруднення і стійкі до різних несприятливих факторів навколишнього середовища, та створити нові препарати з використанням цих мікроорганізмів. Вибір найбільш перспективних штамів здійснюють за такими критеріями як можливість штамів доповнювати один одного по здатності до біодеградації різних груп нафтових вуглеводнів, їхня нафтоокислююча активність у залежності від температури, а також від властивості навколишнього середовища (рН, солоність, присутність солей різних важких металів, фенолу, формальдегіду, інших токсичних компонентів) на життєздатність та нафтоокислюючу активність цих штамів [1]. Показано [2], що найбільш активними та перспективними для виготовлення різних форм біодеструкторів є природні штами, які відносяться до родів Micrococcus, Mycobacterium, Corynebacterium, Rhodococcus, Bacillus, Acinetobacter, Pseudomonas. Вони екологічно безпечні та відповідають вимогам, пропонованим до мікроорганізмів 4-го класу небезпеки. Відомий препарат "Родер" [3] на основі тільки R-диссоціантів штамів Rhodococcus ruber ВКМ Ас-1513Д та Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-1514Д, вирощуваних на середовищах, що містять компоненти біогенного харчування мікроорганізмів та високий вміст морської солі. Селекційовані мікроорганізми, що входять до складу цього препарату, здатні розмножуватися й деградувати вуглеводні нафти в широкому діапазоні солоності (0,0510%, оптимальна солоність середовища 3-5%) і температур (8-35°С, оптимальна температура 25-27°С). При очищенні ґрунту від нафтових забруднень у лабораторних умовах ефективність препарату становить 81%, у природних умовах на ґрунті за один сезон вона складає 65%, а на водних поверхнях - 99% очищення. Отримані результати вказують на відносно низький кінетичний процес метаболізму нафти внаслідок використання штамів лише одного виду мікроорганізмів, а саме виду Rhodococcus. Тому при виготовленні біодеструкторів досить часто застосовують штами не окремих родів, а їх консорціуми. При цьому підвищується активність біодеструктора та його стійкість до впливу зовнішнього середовища. Ще одним фактором, який значно підвищує ефективність препарату та його стійкість до несприятливого впливу навколишнього середовища, є іммобілізація мікроорганізмів на носіях. Як носії застосовують різні природні й модифіковані матеріали - торф, гідрофобізований торф, вермікуліт, активоване вугілля, спінені склоподібні метафосфати, кераміка та інш. При використанні як носія бактеріальної культури роду Pseudomonos putida гідрофобізованого торфу, що є адсорбентом нафтопродуктів, відбувається руйнування нафтової плівки й збільшення доступу повітря до мікроорганізмів, а присутність у носії компонентів біогенного живлення (солей азоту й фосфору) - забезпечує кращі умови росту й окисної активності бактеріальних кліток у проточних й неаеруємих водоймах [4]. Незважаючи на це, такий препарат не має розширеної сфери застосування, що обумовлено використанням носія, який не виробляється промисловістю. Відомий біопрепарат "АВАЛОН" [5], що містить пористий носій і штами мікроорганізмів-деструкторів, що іммобілізовані в його порах й підібрані до типу забруднень. Такий препарат як пористий носій містить спінені склоподібні метафосфати змінного складу, а як біодеструктори - штами нафтоокислюючих мікроорганізмів. Біопрепарат "АВАЛОН" характеризується низькими гідрофобними властивостямита значною розчинністю у воді. Тобто, у системі вода-нафта біопрепарат "АВАЛОН" знаходиться переважно у воді, що значною мірою зменшує поверхню контакту між нафтою та мікроорганізмами-деструкторами та знижує його активність. Найбільш близьким до заявленого рішення по технічній суті та досягнутому результату є матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою й нафтопродуктами, що містить консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia, розподілений у компонентах біогенного живлення мікроорганізмів, і твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру [6]. Такий матеріал порівняно з існуючого до його створення рішеннями в певній мірі дозволяє підвисити проізводітельность процесу очистки та ступеню очистки від нафтозабруднень. У складі такого матеріалу як твердий інертний носій застосовують кераміку "Редоксид", що має розгалужену відкриту пористу структуру з порами розміром до 20мм і загальною пористістю 71-95%. Співвідношення компонентів, мас.%: консорціум мікроорганізмів 0,01-10,0; твердий інертний носій "Редоксид" - решта. У системі вода-нафта-біопрепарат зазначений біопрепарат знаходиться переважно у воді, що значною мірою зменшує поверхню контакту між нафтою та мікроорганізмамидеструкторами та знижує його активність. Завданням запропонованого рішення є створення матеріалу для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, який би за рахунок удосконаленого змісту компонентів, їх кількісного співвідношення мав би високу активність, яка дозволяє підвисити продуктивність процесу очищення і ступеню очищення від нафтових забруднень, і за рахунок сировини, що має промисловий випуск, забезпечив поширену сферу застосування. Суть запропонованого рішення полягає у наступному. Поставлене завдання вирішується тим, що матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, містить консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, розподілений у компонентах біогенного живлення мікроорганізмів, і твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру. Новим відповідно до корисної моделі є те, що консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia він містить у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення - агару мікробіологічного, амонію хлориду, амонію сульфату, глюкози, магнію сульфату, кальцію хлориду, натрію хлориду та калію фосфату однозаміщеного. Як твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, цей матеріал містить макропористе деревне вугілля із загальним об'ємом пор 0,4-1,4см3/г. Додатково запропонований матеріал характеризується наступними ознаками. Консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення, та твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля він містить у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення 5-50 твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля решта. Загальна пористість твердого інертного носію у вигляді макропористого деревного вугілля складає 30-75%. Сукупність усіх ознак запропонованого рішення, в тому числі його нові ознаки, а саме - матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, що містить консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, розподілений у компонентах біогенного живлення мікроорганізмів, і твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, і який відповідно до корисної моделі консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia містить у вигляді деструктора нафтових забруднень (ДНЗ), який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення - агару мікробіологічного, амонію хлориду, амонію сульфату, глюкози, магнію сульфату, кальцію хлориду, натрію хлориду та калію фосфату однозаміщеного, а як твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, він містить макропористе деревне вугілля із загальним об'ємом пор 0,4-1,4см3/г, дозволяють досягти технічного результату - матеріал має високу активність, яка дозволяє підвисити продуктивність процесу очищення і ступеню очищення від нафтових забруднень, і за рахунок сировини, що має промисловий випуск, забезпечити поширену сферу застосування. Кількісний вміст складових матеріалу - консорціуму мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення - 550мас.%, а твердого інертного носію у вигляді макропористого деревного вугілля - решта дозволяє додатково поширити діапазон підвищення активності цього матеріалу з відповідною загальною пористістю твердого інертного носія 30-75%, що також це забезпечує. При використанні запропонованого матеріалу технічний результат досягається саме в межах кількісних параметрів, які характеризують цей препарат і вказані в формулі корисної моделі, при цьому досягнення технічного результату обумовлено комбінаційним зв'язком, а також сінергічними властивостями компонентів запропонованого складу матеріалу. За межами значень кількісних характеристик запропонованого матеріалу технічний результат не досягається. У відповідності до вимог [ТУ У 24.1-32813696-006-2006] деструктор нафтових забруднень (ДНЗ) являє собою асоціацію нафтоокислюючих мікроорганізмів родів Rodococcus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, розподілених у компонентах біогенного живлення (глюкоза, агар мікробіологічний, солі азоту, калію, магнію, натрію, фосфору). Деструктор нафтових забруднень (ДНЗ) як самостійний продукт використовується для біодеградації нафти і нафтопродуктів при забрудненні ґрунту й водойм, для очищення технологічного устаткування і резервуарів від забруднення продуктами нафти. Деструктор нафтових забруднень (ДНЗ) як самостійний продукт має: - високу активність окислювання вуглеводнів різних класів, включаючи ароматичні вуглеводні та канцерогени; - дію, що іде безпосередньо в товщі поллютанта, яка прискорює процес нейтралізації забруднення; - адаптацію до середовищ із солоністю до 150г/л, при оптимумі 3-8%; - стійкість при різких коливаннях температури і значному хімічному забрудненні середовища. Використання як самостійного продукту ДНЗ сприяє відновленню екологічної рівноваги, нормалізації кислотності ґрунту, поліпшенню його структури, поновленню фітобіосинтезу екологічної ніші. Деревне вугілля - аморфний пористий високовуглецевий продукт [7, 8], що включає аліфатичні та ароматичні структури, одержують піролізом деревини без доступу повітря при кінцевій температурі 450-800°С. Його технічні характеристики залежать від багатьох факторів, а саме, типу сировини (деревина - м'яких або твердолистяних порід, кісточки плодових дерев та ін.), кінцевої температури і часу проведення піролізу та інш. У [ГОСТі 7657-84 "Уголь древесный. Технические условия"], що регламентує технічні характеристики деревного вугілля, відсутній такий показник як загальний об'єм пор даного твердого інертного носія. Встановлено, що, у залежності від умов піролізу деревини, цей показник може становити від 0,01 до 1,4см3/г. В результаті досліджень та експериментальних підтверджень автором запропонованого рішення встановлено, що застосування як твердого інертного носія для виготовлення матеріалу для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, найбільше підходить макропористе деревне вугілля, яке характеризується загальним об'ємом пор у вибраних оптимальних межах 0,4-1,4см3/г. Пориста структура деревного вугілля складається із мікро- (10-11%), мезо- (1-2%) та макропор (>87%). Макропори виконують роль транспортних осередків (мікроконтейнерів) для мікроорганізмів і біологічно активних речовин, захищають їх від зовнішніх факторів і пролонгують їхню ефективну дію. Мезопори та мікропори мають низьку адсорбційну здатність відносно мікроорганізмів і високомолекулярних біологічно активних речовин, але високу для низькомолекулярних сполук. Деревне вугілля є гідрофобним матеріалом, що активно поглинає нафту, нафтопродукти та гриби і мікроорганізми. Розроблений матеріал для очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, завдяки спільному комбінаційному взаємозв'язку фізико-хімічних та мікробіологічних властивостей деревного вугілля та деструктора нафтових забруднень має синергічну дію. По-перше, внаслідок хімічних реакцій [7], що проходять при поглинанні кисню вологим деревним вугіллям, піднімається температура, яка у присутності мікроорганізмів-деструкторів призводить до активізації їх біологічної дії. По-друге, внаслідок руйнування нафтової плівки за рахунок адсорбції нафти та збільшення доступу повітря до мікроорганізмів-деструкторів, розподілених у пористому просторі вугілля, також посилюється активізація біологічної дії мікроорганізмів-деструкторів. По-третє, компоненти біогенного харчування (глюкоза, агар мікробіологічний та солі азоту, калію, магнію, натрію, фосфору), що розподілені у порах вугілля разом із мікроорганізмами-деструкторами, забезпечують кращі умови росту й окисної активності останніх як у ґрунті, так і у проточних та неаеруємих водоймах. По-четверте, внаслідок окислення деревного вугілля киснем утворюються гумінові кислоти (складова частина торфу), які є біологічними поверхнево-активними речовинами, що полегшують бактеріям засвоєння нафтового забруднювача. Запропонований матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, являє собою сипучі зерна чорного кольору. У одному грамі матеріалу міститься не менше ніж 1´107 одиниць живих клітин мікроорганізмів, що окисляють вуглеводні. При внесенні до забрудненої нафтою або нафтопродуктами екосистеми (грунт, вода) такого матеріалу спостерігається сорбція нафтопродукту протягом перших хвилин та його розрідження протягом наступних годин контакту. Сорбція нафтопродукту деревним вугіллям та розклад частини вуглеводню на воду і вуглекислий газ та його розрідження значно полегшують розвиток у матеріалі бактерій, які подальше розріджують нафтопродукт. Перший максимум активізації мікроорганізмів у нафтовому середовищі відбувається через 12-18 годин, коли джерелом енергії життєдіяльності (харчування для побудови нових клітин) та підвищення у системі температури виступає нафтовий забруднювач. За критерієм мікробіологічного засвоєння вуглеводнів нафти, до 50% маси нафтового забруднювача засвоюється й переробляється бактеріями в нешкідливі для навколишнього середовища продукти мікробного метаболізму протягом перших 10-14 діб після обробки забрудненої нафтою та нафтопродуктами екосистеми; до 85% - протягом першого місяця, і до 98% - протягом 1-1,5 місяця після повторної обробки. Повне розкладання і знешкодження (97-98% маси забруднювача) досягається в строки 1,5-2 місяця при низькому й середньому рівнях вмісту (£8л/м2), і до 2,5-3 місяців при високому рівні вмісту (24л/м2) нафтового забруднювача в грунті або воді. Обробка розробленим матеріалом забрудненої нафтою та нафтопродуктами екосистеми - ґрунту, води, донних відкладень, шламів, - забезпечує мікробне засвоєння 95-99% маси нафтового забруднювача, і біоремедиацію ділянки ґрунту, водойми - детоксикацію, відновлення кисневого режиму, родючості, самоочищення, відновлення видового складу корисної ґрунтової мікрофлори. Процес споживання й розкладання (біодеструкції) нафтопродуктів мікроорганізмами має декілька максимумів активізації, які лімітуються наступними факторами: а) кількістю необхідного для життя мікроорганізмів повітря; б) вологістю ґрунту, яка повинна становити не менш 50% (оптимально 70%); в) температурою навколишнього середовища, яка повинна становити не нижче +8°С (оптимальна +25±10)°С. Присутність компонентів біогенного живлення - харчування (глюкоза, агар мікробіологічний, солі азоту, калію, магнію, натрію, фосфору) та використання як твердого інертного носія, що має розгалужену відкриту пористу структуру, макропористого деревного вугілля із загальним об'ємом пор 0,4-1,4см3/г, значно підвищують швидкість обмінних процесів у клітинах мікроорганізмів-деструкторів (мікроорганізми видів Rhodocuccus, Pseudomonas, гриби Yarrowia) та забезпечують оптимальні для їх існування та розмноження умови. Промислова здатність заявленого матеріалу ілюструється наступними прикладами його практичного здійснення. Приклад 1. В практичних умовах заявлений матеріал реалізується наступним чином. Для виготовлення матеріалу для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, застосовують консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, розподілений у компонентах біогенного живлення мікроорганізмів. Консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia застосовують у вигляді деструктора нафтових забруднень (ДНЗ), який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення агару мікробіологічного, амонію хлориду, амонію сульфату, глюкози, магнію сульфату, кальцію хлориду, натрію хлориду та калію фосфату однозаміщеного. Як твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, застосовують макропористе деревне вугілля із загальним об'ємом пор 0,4см3/г. Складові для виготовлення запропонованого матеріалу беруть у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення (у перерахунку на сухий продукт) 50; твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля - 50. Загальна пористість твердого інертного носія складає 30%. Для виготовлення матеріалу використовують деревне вугілля з розміром часток 0,5-5мм [ТУ У 24.1-24.130572733-003-2003] та деструктор нафтових забруднень [ТУ У 24.1-32813696-006-2006, група І]. Гігроскопічний порошок біомаси, що містять 2´108кл/г живих клітин мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia, що окислюють вуглеводні, розводять водою при відношенні 1:1. Отриманий розчин змішують з деревним вугіллям. Суміш сушать до отримання масової вологи 10%. Число живих клітин, що окислюють вуглеводні, у матеріалі становить 9´107кл/г. Приклад 2. Для виготовлення матеріалу використовують деревне вугілля з розміром часток 0,5-5мм [ТУ У 24.1-24.1-30572733-003-2003] та деструктор нафтових забруднень [ТУ У 24.1-32813696-006-2006, група II]. Як твердий інертний носій, що має розгалужену відкриту пористу структуру, застосовують макропористе деревне вугілля із загальним об'ємом пор 1,4см3/г. Складові для виготовлення запропонованого матеріалу беруть у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення (у перерахунку на сухий продукт) 45; твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля - 55. Загальна пористість твердого інертного носію складає 75%. Розчин біомаси, що містить 4´108кл/г живих клітин, що окислюють вуглеводні, змішують з деревним вугіллям. Суміш сушать до отримання масової вологи 8%. Число живих живих клітин, що окислюють вуглеводні, у матеріалі становить 1´108кл/г. Приклад 3. Запропонований матеріал одержують, як в прикладі 1, але для його виготовлення складові беруть у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення (у перерахунку на сухий продукт) - 30; твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля - 70. Загальна пористість твердого інертного носія складає 30%. Приклад 4. Запропонований матеріал одержують, як в прикладі 1, але для його виготовлення складові беруть у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення (у перерахунку на сухий продукт) - 35; твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля - 65. Загальна пористість твердого інертного носія складає 30%. Приклад 5. Запропонований матеріал одержують, як в прикладі 2, але для його виготовлення складові беруть у наступному масовому співвідношенні, мас.%: консорціум мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas і грибів Yarrowia у вигляді деструктора нафтових забруднень, який є продуктом культивування вегетативних клітин цих мікроорганізмів на живильному середовищі із очищених рідких парафінів та компонентів біогенного живлення (у перерахунку на сухий продукт) - 5; твердий інертний носій у вигляді макропористого деревного вугілля - 95. Загальна пористість твердого інертного носія складає 75%. Сфери застосування розробленого матеріалу: - біологічне очищення ґрунту від забруднення нафтою та нафтопродуктами (нафтових плям), ліквідація екологічних наслідків розливів нафти на грунт, відновлення (біоремедіація) ґрунту, біодеструкція нафтових забруднень у ґрунті, рекультивація, реабілітація територій нафтовидобутку; - очищення поверхневих вод водойм у тому числі проточних від тонких нафтових плівок; - глибоке очищення непроточних і слабопроточних водойм та донних відкладень від нафтопродуктів; - очищення стічних вод від нафтопродуктів; - очищення стінок і дна нафтоналивних ємностей, резервуарів; - утилізація й знешкодження залишків нафтопродуктів у ємностях, резервуарах; - розрідження й утилізація старих густих (загудронених) нафтопродуктів; - мікробіологічна обробка шламів, біодеградація шламів, біоремедіація шламів. Норми витрат розробленого матеріалу: Для очищення ґрунтів витрата розробленого матеріалу становить 10-20 кілограмів на 1 тонну нафти із дворазовою обробкою забрудненої ділянки ґрунту рівними дозами матеріалу протягом одного теплого сезону: після першої обробки зниження концентрацій нафти досягає 85% протягом 1-1,5 місяця, повторна обробка знижує концентрацію нафти на 97-99% і знижує вміст нафти в грунті й воді до фонових значень. Для очищення стічних вод використовується доза матеріалу 0,2-1,5кг на місяць на 1м3 добової витрати стоків (очищення проводять у прудах-аераторах). Для очищення водойм і донних відкладень використовується доза матеріалу) 0,005-0,02кг на один м3 води. Умови застосування: рН у межах 5 до 9. Робоча температура +10°С до +50°С. Якщо температура навколишнього середовища опускається нижче +5°С ріст бактерій уповільнюється аж до повної зупинки біологічної активності, формування спор і переходу в сплячий стан. При наступному підвищенні температури мікроби знову починають розмножуватися. Матеріал стійкий до підвищених концентрацій солей і ряду елементів міді, цинку, заліза, підвищені концентрації цих металів істотно не інгібірують активність матеріалу. Застосування матеріалу не вимагає попереднього внесення мінеральних добрив до ґрунту. Робоча активність мікроорганізмів матеріалу наступає через 12-24 годин після його внесення до нафтового середовища й стійко зберігається до засвоювання й переробки 90-95% маси забруднювача. Порівняльний аналіз із прототипом дозволяє зробити висновок, що запропонований матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами, відрізняється від відомого використанням макропористого деревного вугілля із загальним об'ємом пор 0,4-1,4см3/г, а у якості консорціуму мікроорганізмів видів Rhodocuccus, Pseudomonas та грибів Yarrowia - деструктора нафтових забруднень (ДНЗ), отриманого шляхом ферментації вегетативних кліток цих видів на очищених рідких парафінах з використанням як компонентів біогенного живлення (харчування)- агару мікробіологічного, амонію хлориду, амонію сульфату, глюкози, магнію сульфату, кальцію хлориду, натрію хлориду та калію фосфату однозаміщеного. Їх використання як компонентів, що входять до складу цільового продукту, має великі переваги у порівнянні з прототипом. Вони обумовлені застосуванням деревного вугілля та його низькою собівартістю. В цілому сукупність запропонованих відзнак забезпечує високу ефективність та швидкість очищення екосистем від нафти та нафтопродуктів, екологічність, доступність та низьку собівартість процесу очищення. Таким чином запропонований матеріал має високу активність, яка дозволяє підвисити продуктивність процесу очищення і ступеню очищення від нафтових забруднень, і за рахунок сировини, що має промисловий випуск, забезпечити поширену сферу застосування. Створене рішення дозволяє також поширити асортимент виробництва матеріалів для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами. Джерела інформації: 1. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология. Введение в микробиологию нефтяной промышленности. Л., 1957. 2. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Менделеева), 2001, т.XLV, №5-6, с.135-141. 3. Пат. Російської Федерації №2174496, м. кл. С02F3/34, В09С1/10, C12N1/26, публ. 10.10.2001,бюл.№28. 4. Заявка Російської Федерації №95102959, м. кл. C02F3/34, В09С1/10, В09С11/00, публ. 07.20.1997. 5. Пат. Російської Федерації №2181701, м. кл. С02F3/34, С12Р39/00 В09С1/10, C12N1/26, публ. 27.04.2002, бюл.№12. 6. Пат. Російської Федерації №2104249, м. кл. С02F3/34, С12Р39/00 В09С1/10, C12N1/26, публ. 02.10.1998 прототип. 7. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.2 - М: Сов. энцикл., 1990. - 671с. 8. БЭС Политехнический "Большая Российская энциклопедия". М., 1998, с.163, 212, 552.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMaterial for biological purification of ecosystems polluted with petroleum and petroleum products
Автори англійськоюTrykhlib Volodymyr Andriiovych
Назва патенту російськоюМатериал для биологической очистки экосистем, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
Автори російськоюТрихлиб Владимир Андреевич
МПК / Мітки
МПК: C12P 39/00, C12N 1/20, C02F 3/34, B09C 1/10
Мітки: біологічного, нафтою, очищення, забруднених, екосистем, нафтопродуктами, матеріал
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-23917-material-dlya-biologichnogo-ochishhennya-ekosistem-zabrudnenikh-naftoyu-ta-naftoproduktami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Матеріал для біологічного очищення екосистем, забруднених нафтою та нафтопродуктами</a>
Попередній патент: Спосіб збагачення суспензії клітин печінки ембріона людини гемопоетичними стовбуровими клітинами
Наступний патент: Спосіб виготовлення біметалічного виробу “мак-бімет”
Випадковий патент: Лічильник імпульсів