СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК В БУРОВОЙ РАСТВОР

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК В БУРОВОЙ РАСТВОР


RU (11) 2093478 (13) C1

(51) 6 C02F3/34, B09C1/10, C12N1/20, C12N1/20, C12R1:01, C12R1:40, C12R1:125, B09C101:00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95100110/13 
(22) Дата подачи заявки: 1995.01.05 
(45) Опубликовано: 1997.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1428809, кл. C 02 F 3/34, 1988. 
(71) Заявитель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет; Ягафарова Гузель Габдулловна 
(72) Автор(ы): Ягафарова Г.Г.; Гатауллина Э.М.; Мавлютов М.Р.; Спивак А.И.; Абызгильдина М.Ю. 
(73) Патентообладатель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет; Ягафарова Гузель Габдулловна 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК В БУРОВОЙ РАСТВОР 

Использование: относится к способам очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор. Сущность изобретения: заключается в том, что проводят очистку воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор посредством ассоциации бактерий: Phodococcus erythropolis ВКМ Ас - 1339Д, Pseudomonas putida ВКМ - 1301, Bacillus subtilis ВКМ В-1742 Д (16). Ассоциация способна очищать воду с загрязненностью нефтепродуктами и полимерными добавками до 10 г/л и выше и почву - 10 - 15 кг/м2. 1 з.п. ф-лы, 6 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и бурового шлама, содержащего полимерные добавки в буровой раствор.

Выбуренный шлам благодаря разнообразию минерального состава, содержанию нефти, нефтепродуктов и сложных полимерных добавок: КМЦ (карбоксиметилцеллюлозы), ССБ (сульфитно-спиртовой барды), ПАА (полиакриламида) и других способен при контакте с природными комплексами, их влагой, атмосферными осадками, подземными и наземными водами оказывать неуправляемое негативное влияние на установившееся природное равновесие локальных био- и агроценозов с непредсказуемым поведением этих комплексов в последующем времени. Следовательно, проблема сбора, очистки и экологически безопасного хранения выбуренного шлама крайне актуальна.

Известен способ разложения нефти и нефтепродуктов с использованием грибов рода Actinomycor elegans, штамм ТС-405, АТСС 20613, Jeotrichum marlum, Thirumalachar sp. nov. АТСС 20614 (1,2).

Недостатками этих способов являются низкая скорость роста предлагаемых штаммов грибов и более сложная питательная среда, содержащая биостимуляторы роста грибов, более длительный период адаптации к нефтепродуктам, неспособность разлагать полимерные добавки в буровой раствор: КМЦ, ССБ, ПАА.

Известен способ очистки воды и почвы от нефтепродуктов (патент РФ N 2014286, C 15, C 02 F 3/34, E 02 B 15/04).

Способ основан на применении консорциума микроорганизмов: дрожжи, бактерии или бактерии в следующем видовом составе:

Candida tropicalis + Mycoccus lactis

Candida guilliermondii + Acinetobacter olovorum subs. paraphinicum.

Недостатком этого способа является низкая скорость роста предлагаемых ассоциаций в среде с нефтью и нефтепродуктами, неспособность биодекструировать полимерные добавки в буровой раствор: КМЦ, ССБ, ПАА.

Известны физический и химический способы очистки бурового шлама от нефтяных загрязнений и полимерных добавок: методами огневой обработки, термического прокаливания, добавками коагулянтов и другие (3).

Ближайшим аналогом, т. е. прототипом, является способ очистки почвы и воды от нефти, нефтепродуктов (5). Способ основан на использовании штамма Pseudomonas putida 36 и минерального удобрения нитроаммофоски.

Недостатком способа является низкая степень очистки почвы и воды от нефти, нефтепродуктов и неспособность деградировать полимерные добавки в буровой раствор: КМЦ, ССБ, ПАА.

Цель изобретения повышение степени очистки почвы и воды от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор.

Сущность метода (изобретения) заключается в том, что проводят очистку воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор посредством ассоциации бактерий: Rhodococcus erythropolis AC-1339D; Pseudomonas putida ВКМ-1301; Bacillus subtilis ВКМ-1742D.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Для оценки биодеградации нефти, нефтепродуктов посредством консорциума бактерий используют минеральную среду состава, г/л: NaNO3 - 2,0; MnSO4 0,008; K2HPO4 1,0; ZnSO4 0,002; MgSO47H2O 0,5; Fe2(SO4)3 0,01; дистиллированная вода, pH 7,0 7,2. В качестве единственного источника углерода в минеральную среду добавляют нефть (Туймазинского месторождения, Башкортостан), нефтепродукты (дизельное топливо, гесадекан или полимерные добавки: КМЦ, ССБ, ПАА из расчета 100 мг/л). В качестве биостимулятора роста бактерий добавляют дрожжевой автолизат 0,001 г/л.

Суспензию бактерий получают путем смыва с косячка небольшим количеством стерильной водопроводной воды и вводят ее в исследуемую среду из расчета 3 об. Ассоциацию бактерий: Rhodococcus erythropolis AC-1339D; Pseudomonas putida ВКМ-1301; Bacillus subtilis ВКМ-1742D (16) добавляют в соотношении 1:1: 1. Бактерии культивируют в качалочных колбах в термостатированной качалке в условиях интенсивной аэрации при 25 30oC.

Определение содержания нефти, нефтепродуктов осуществляют по известной методике весовым методом (6).

Количественный анализ содержания КМЦ и ССБ основан на образовании окрашенного комплекса с фенолом в присутствии концентрированной серной кислоты, оптическую плотность которого определяли спекторофотометрическим методом на приборе "Specol" при длине волны 490 нм (7).

Количественное содержание полиакриламида определяли с помощью дитизона, который дает окрашенные комплексы с акриловыми полимерами, оптическую плотность которого измеряли спекторофотометрическим методом на приборе "Specol" при длине волны 480 5 нм (8).

Количество бактерий оценивали чашечным методом Коха (9).

В табл. 1 приведены результаты роста микроорганизмов в среде с индивидуальными органическими соединениями: нефтью, гексадеканом, дизельным топливом, КМЦ, ССБ и ПАА.

Как видно из приведенных данных в табл. 1, количество клеток бактерий во всех средах, содержащих нефть, нефтепродукты и полимерные добавки, возрастает в среднем на два порядка.

Результаты биоочистки от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок показывают, что полная деструкция нефти, гексадекана, дизельного топлива наступает после 2 сут. культивирования, и биодеградация в среде КМЦ после 3 сут. составляет в среднем 80% ПАА 61% (табл. 2).

Результаты биоочистки от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок приведены в табл. 2.

Пример 2.

Биоочистка воды, содержащей в своем составе в суммарном количестве 1 г/л: нефти, гексадекана, дизельного топлива, КМЦ, ССБ, ПАА, взятых в равном соотношении, проводится на лабораторной установке, которая состоит из емкости для очищаемой сточной воды (объемом 10 л), аэротенка с мешалкой, отстойника, емкости для подготовки водной смеси (модельного стока) к биологической очистке.

В очищаемую воду добавляют соль для минеральной среды, г/л: K2HPO4 0,5; MgSO47H2O 0,5; CaCl26H2O 0,05; KH2PO4 1,0; MnSO44H2O 0,01; FeSO47H2O

0,05; дрожжевой автолизат 0,01; pH 7,0 7,2.

Контроль за ростом микроорганизмов ведут по приросту биомассы, которую определяли весовым методом, используя специальные фильтры (N1) для бактерий.

Содержание нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок определяли по вышеописанной методике.

Как видно из данных, приведенных в табл. 3, исследуемая ассоциация Rh. Erythropolis AC-1339D, Ps.putida 1301; B.subtilis BKM B-1742D (16) биодеградирует смесь нефти, нефтепродуктов, КМЦ, ССБ, ПАА. После 3 сут. культивирования степень очистки от нефти, нефтепродуктов, КМЦ, ССБ, ПАА составляет 96 98% а от ПАА 59%

Пример 3. В фарфоровые чашки объемом 0,2 л помещали по 100 г чернозема. Влажность почвы доводили до 60% полной влагоемкости. В первую серию чашек вносили из расчета 1% нефть + ССБ; нефть + КМЦ; нефть + ПАА и ассоциацию бактерий, взятых в равном соотношениии RH. erythropolis AC-1339D; Ps. putida BKM1301; B.subtilis BKM B-1742D (16) в количестве 3 об.

В качестве контроля служили аналогичные чашки, но без добавки бактерий. Культивирование бактерий проводили в термостате при 25oC в течение 120 сут.

Анализы по содержанию нефти, ССБ, КМЦ, ПАА и общего количества бактерий, растущих на МПА, определяли в трех повторностях.

Результаты исследований приведены в табл. 4 и табл. 5. Как видно из данных табл. 4, во всех опытных образцах наблюдается прирост бактерий, растущих на МПА. Особенно существенный прирост в опытных образцах, содержащих нефть + ССБ на порядок, а в среде с нефтью + КМЦ в 2 раза. По-видимому, такой прирост возможен за счет биодеградации нефти и полимерных добавок.

О биодеградации нефти и полимерных добавок свидетельствуют данные, приведенные в табл. 5.

Пример 4. Биоочистку промышленного образца бурового шлама, отобранного в НГДУ "Южарланнефть" (Башкортостан), проводили по примеру 3.

Результаты биоочистки бурового шлама от нефти, полимерной добавки КМЦ представлены в табл. 6.

Предлагаемая ассоциация: Rhodococcus erythropolis AC-1339D; Pseudomonas putida ВКМ-1301; Bacillus subtilis ВКМ B-1742D может быть применена для очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор в условиях Республики Башкортостан, НГДУ "Южарланнефть", НГДУ "Арланнефть", в условиях Урало-Поволожья, в Пермской области, а также в условиях Западной Сибири и других регионах.

Область применения охрана окружающей среды.

Способ основан на использовании ассоциации непатогенных бактерий: Rhodococcus erythropolis AC-1339D; Pseudomonas putida ВКМ-1301; Bacillus subtilis ВКМ B-1742D, активно разлагающих нефть, нефтепродукты и полимерные добавки в буровой раствор до экологически безвредных соединений.

Ассоциация обладает широким спектром окислительной активности, деструктирует легкие и тяжелые фракции нефти, ССБ, КМЦ, ПАА, разлагая их практически полностью.

Предлагаемая ассоциация способна очищать почву и воду от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор в буровом шламе при совместном присутствии вышеназванных загрязнителей.

Ассоциация устойчива к химическому загрязнению почвы и воды, например, пестицидами.

Ассоциация способна очищать воду с загрязненностью нефтепродуктами и полимерными добавками до 10 г/л и выше и почву 10 15 кг/м2.

Источники информации

1. Патент США N 4415662, кл. C 12 N 11/14, 1/26, C10032/00.

2. Патент США N 4415661, кл. C 12 N 11/00, 11/26, 1/44, C1032/10.

3. Шеметов В.Ю. Ежов М.Ю. Предупреждение загрязнения почв отработанными буровыми растворами. Нефтяное хозяйство. М. ВНИИОЭНГ, 1989, N 2, с. 64 67.

4. Быков И.Ю. Гуменюк А.С. Цивилев Р.П. и др. Буровой шлам. М. ВНИИОЭНГ, 1993, 10 13 с. Экспресс-информация. "Серия защита от коррозии и охрана окружающей среды".

5. А.С. N 1428809, A14 E 02 B 15/04, C 02 F 3/34.

6. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. М. Химия, 1973, с. 75.

7. Под ред. д.х.н. С.Д. Варфоломеева. Методы изучения и свойства целлюлолитических ферментов. М. ВИНИТИ, 1993. Итоги науки и техники. "Серия биотехнология", т. 25.

8. Шарипов А. У. Долганская С.И. Инструкция по количественному анализу акриловых полимеров в водных растворах. Тюмень, 1987.

9. Теппер Е.З. Мельникова В.К. Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М. Колос, 1979, 289 с. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровом растворе, включающий внесение микроорганизмов, отличающийся тем, что из микроорганизмов используют ассоциацию штаммов бактерий Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-1339D, Bacillus subtilis ВКМ В-1742D и Pseudomonas putida ВКМ 1301.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что штаммы бактерий находятся в соотношении 1 1 1.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru