Штам мікроміцету monilia candida, що вживається для очистки стічних вод від синтетичних жирних кислот

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке промышленных сточных вод от синтетических жирных кислот, и касается нового штамма микроскопических грибов, который может быть использован для аэробной биологической очистки сточных вод преимущественно нефтеперерабатывающих заводов, \ имеющих цеха синтетических жирных кислот, а также может быть использован для очистки сточных вод молочных заводов, производства синтетических жирозаменителей, содержащих жирные кислоты и их соли, спирты, альдегиды и другие органические соединения. Цель изобретения штамм микроскопических грибов, способный утилизировать синтетические жирные кислоты для повышения степени очистки сточных вод производства синтетических жирных кислот и сокращать время наращивания биомассы в период пуска очистного сооружения. Изобретение заключается в использовании штамма микроскопических грибов МопШа Candida ВКПМ F-407 на вспененном пенополиуретане в биологических сооружениях, что способствует е условиях производства ускорению наращивания биомассы в период пуска аэротентов и других сооружений биологической очистки и интенсификации процесса очистки сточных вод, содержащих жирные кислоты в концентрации до 8 г/л.3 табл. со С го со Изобретение относится к биотехнологии, в частности к биологической очистке промышленных сточных вод от синтетических жирных кислот, и касается нового штамма микроскопических грибов, который можед быть использован для аэробной биологической очистки сточных вод, преимущественно нефтеперерабатывающих заводов, имеющих цеха синтетических жирных кислот (СЖК), а также может быть использован для очистки сточных вод молочных заводов, производства синтети ческих жирозаменителей, содержащих жирные кислоты и их соли, спирты, альдегиды и другие органические соединения. Сточные воды производства синтетических жирных кислот относятся к категории высококонцентрированных вод. Общее количество примесей в сточных водах СЖК по бихроматной окисляемости (ХПК) составляет 8000-13000 мг О/Л, ПО биохимическому потреблению кислорода (БПК) 5500-11500 мг Ог/л Сточные воды характеризуются повышенной температурой (37-40°С). По кон СО > 1723118 центрации водородных ионов сточные воды кислые (рН 3,0-3 5). Даже после нейтрализации этих вод биологическая очистка невозможна в связи с их токсичностью для микроорганизмов активного ила. После нейтрзлизации требуется еще разбавление сточных вод в 20-25 раз, что в условиях производства осуществлять практически невозможно, В отдельных случаях при залповых сбросах ХПК указанных вод могут достигать 25000 мг О/л. В таких случаях наблюдается массовая гибель организмов активного ила и вынос ила из очистных сооружений, после чего концентрация активного ила составляет 0,3-0,5 г/л. На восстановление концентрации активного ила и жизнедеятельности микроорганизмов требуется несколько месяцев. Известно использование грибов Tnchoderma hgnorum с целью повышения степени, очистки и сокращения удельного расхода воздуха при очистке сточных вод гидролизной промышленности Сточные воды гидролизной промышленности также относятся к категории высококонцентрированных вод, в состав которых входят жирные кислоты. Процесс окисления компонентов сточных вод осуществляется мелкоаузырчатой аэрацией, а часть биомассы возвращают на стадию окисления. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ биологической очистки сточных вод, содержащих синтетические жирные кислоты, обеспечивающий эффективную очистку при совместной обработке сточных вод, содержащих СЖК и нефтепродукты, за счет сокращения периода аэрации и расхода воздуха, повышения содержания растворенного кислорода и улучшения седиментационных свойств активного ила. Сточные воды, содержащие СЖК, нейтрализуют до рН 6-6,5, смешивают с культурой водоросли Chlorella vulgans в количестве (3-6J-10 кл/млипосле выдерживания смесь водорослей со сточными водами флотируют и обрабатывают активным илом в аэротенке совместно со сточными водами, содержащими нефтепродукты. Сточные воды с культурой водоросли выдерживают 4-6 сут при т 20-25°С при естественном освещении с аэрацией в ночное время, после чего сточные воды с водорослями направляют в аэротенк. Обработку активным илом ведут при его концентрации 2,5-3,0 г/л при времени аэрации, равном 20-22 ч, и содержании растворенного кислорода во вторичном отстойнике 1-3 мг/л. При обработке поддерживают соотношение сточных вод, содержащих СЖК и нефтепро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4 дукты, в пределах 1:6-1'9. На стадии смешения сточных вод с культурой водоросли Chlorelia vulgaris вводят в качестве биогенного вещества фосфор в количестве 7-8 мг/л. Однако водоросли Chlorelia vulgaris являются менее активными деструкторами синтетических жирных кислот, чем грибы. При содержании в сточных водах по ХПК органических веществ до 8000 мг О/л в культуре с водорослями требуется 4-6 сут для снижения ХПК на 40%. При использовании штамма ВКПМ F-407 Monilla Candida за 7 ч содержание органических веществ по ХПК снижается на 50-70%. Грибы более устойчивы к низким значениям рН. При рН 5,5 отмечалась гибель водорослей, в то время как при подкислении среды до рН 5,5 гибели штамма МопШа Candida не наблюдалось. В связи с этим для высококонцентрированных сточных вод производства синтетических жирных кислот более перспективно применение штамма гриба. Указанные штаммы организмов, применяемые для очистки сточных вод, содержащих большое количество органических примесей, в том числе жирных кислот, являются мало активными деструкторами и могут применяться для очистки сточных вод с меньшим содержанием органических веществ. Использование их для очистки высококонцентрированных сточных вод требует довольно длительного времени пребывания указанных вод в очистном сооружении, что влечет за собой необходимость увеличения объема очистных сооружений. Целью изобретения является штамм микроскопических грибов Monllia Candida ВКПМ F-407, способный утилизировать синтетические жирные кислоты для повышения степени очистки сточных вод производства синтетических жирных кислот и сокращать время наращивания биомассы в период пуска очистного сооружения. Штамм выделен из лабораторной установки, а которой осуществлялась очистка натуральных сточных вод производства синтетических жирных кислот путем селекции. Основными показателями для отбора активного штамма-деструктора служили скорость разложения синтетических жирных кислот, заметное количественное преобладание колоний на питательной среде по сравнению с другими микроорганизмами, а также частота встречаемости при повторных посевах. Выделенный штамм усваивает в качестве источника углерода и энергии синтетические жирные кислоты. На среде Чапека при 1723118 уменьшении концентрации сахарозы с 20 г/л до 1 и 2,5 г/л и введении сточной воды производства синтетических жирных кислот, содержащей органических примесей по ХПК 600 мг О/л, штамм хорошо растет, о чем свидетельствует увеличение биомассы и снижение концентрации органических веществ по ХПК. При исключении из среды Чапека сахарозы и введении в качестве единственного источника углерода сточной воды производства СЖК она хорошо используется штаммом в качестве источника углеродного питания, хотя наращивание биомассы происходило более медленно. Результаты развития штамма Monilia Candida на среде Чапека при различных концентрациях сахарозы с добавлением сточной воды производства СЖК представлены в табл. 1. Полученные результаты свидетельствуют о том, что введение в лабораторную установку штамма М. Candida ВКПМ F-407 в количестве 170 мг клеток/л позволяет без предварительной адаптации проводить очистку сточной воды, содержащей синтетические жирные кислоты Сі~Сі4 в количестве до 600 мг О/л по бихроматной окисляемости. Оптимальной концентрацией синтетических жирных кислот для развития штамма при непрерывном культивированииеговлабораторной установке является 600 мг/л, при повышении концентрации жирных кислот до 1 г/л эффективность очистки сохраняется высокая - до 80%, но1 отмечается вынос ила. При иммобилизации штамма на синтетическом вспененном материале окислительная мощность сооружения значительно повышается в результате того, что вынос ила прекращается и концентрация жирных кислот может быть увеличена до 8 г/л, Полученный штамм микроскопического гриба Monilia Candida депонирован во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под номером F-407. Шгамм Monilia Candida ВКПМ N; F-407 характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Культурально-морфологические признаки. Колонии шерстистые, белого цвета, хорошо растут на суслоагаре за 24 ч диаметр колонии 10 мм, 48 ч - 25 мм, 72 ч - 30 мм, на 5 сут - 50 мм, на 8 сут - 75 мм (при 55 25°Cj Хорошо растет на овсяном агаре, на твердой среде Чапека - рост замедленный На жидкой среде Чапека с добавлением сточной воды, содержащей жирные кислоты, растет хорошо. 6 Мицелий стелющийся, септировэнный, распространяющийся внутри питательной среды и образующий на ее поверхности плотные, частично сливающиеся дерновинки. Гифы воздушного мицелия прямостоящие, маловетвящиеся, септированные. Спороношение бесполое. Начало образования конидий на третьи сутки при выращивании на сусло-агаре при 23-25°С. Конидии яйцевидные, одноклеточные, бесцветные, 6-7 х 5 мк. Физиолого-биохимические признаки. Аэроб. Температурный диапазон роста 2030°С Оптимальная температура роста 2327°С Максимальная скорость роста при 23-27°С. Оптимум рН 5,5-7,0. Отношение к источникам углерода. Хорошо усваивает и растет на глюкозе, сахарозе, лактозе, фруктозе, хуже растет на манните. Хорошо усваивает и-растет на углероде синтетических жирных кислот С1-С14 (сточные воды производства синтетических жирных киспот). Использует минеральный и органический азот, пептон использует в качестве источника азота и углерода. На сусло-агаре хорошо растет без стимуляторов, на среде Чапека рост замедленный, значительно ускоряется при добавлении биотина. Хорошо хранится в лиофильно высушенном состоянии. Генетические особенности (ауксотрофность) - прототроф. Активность штамма. Штамм-деструктор синтетических жирных кислот Сі~С-\4 используется для очистки высококонцентрированных сточных вод, содержащих жирные кислоты Полезное действие деструктор сохраняет в течение 4,5 лет. Сущность изобретения поясняется следующими примерами обработки сточных вод, содержащих синтетические жирные кислоты, без использования и с использованием штамма Monilia Candida ВКПМ № F407 П р и м е р 1. Б лабораторный аэротенкотстойник'загружают активный ил, предварительно отобранный из городских очистных сооружений, из расчета 1 г/л. 2 сут аэрируют и подают на аэротенк жидкую минеральную питательную среду, содержащую, мг/л: (NH4)2SO4 - 400. К2НРО4 - 100, MgSO^ - 50, NaCl - 50, спеды FeCfc и 500 мг/л сахарозы в качестве источника углерода Через 2 сут в качестве источника углерода в указанную среду вводят сточную воду с содержанием органических веществ по ХПК 360-370 мг О/л. Время пребывания сточной воды в аэротенке 6 ч. Наблюдения за работой лабораторной установки проводят в течение 30 дней. Нагрузку на аэротенк 1723118 повышают через 20, а затем через каждые 5 дней, так как раньше повышать нагрузку нецелесообразно из-за невысокой эффективности очистки, что видно из табл. 2. Из приведенных результатов видно, что первые сутки эффективность очистки низкая, что свидетельствует о необходимости осуществлять биохимическую очистку при проведении предварительной адаптации активного ила. к жирным кислотам. Только на 25-е сут при повышении нагрузки поХПК до 550 мг О/л процесс биохимической очистки начинает стабилизироваться и эффективность снижения органических веществ по ХПК составляет 77%, Повышение нагрузки поХГЖ на 30-е сут приводит к снижению эффективности очистки. Как видно из таблицы, концентрация биомассы в течение опыта уменьшается, так как наблюдается вынос ила, что также свидетельствует о неудовлетворительной работе аэротенка. Л р и м е р 2. Штамм Monilla Candida ВКПМ F-407 выращивают на среде Чапека, содержащей на 1 л водопроводной воды 5 г сахарозы, 100 мл воды производства синтетических жирных кислот, 2 г NaN03, 1 г КНгРСМ, 0,5 г MgSO