СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ И ВОДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ И ВОДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ


RU (11) 2160718 (13) C1

(51) 7 C02F3/34, B09C1/10, C12N1/20, C12N1/20, C12R1:01 

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

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

(21) Заявка: 99114070/13 
(22) Дата подачи заявки: 1999.06.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.06.28 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 1805097, 30.03.1993. ПРОСКУРЯКОВ В.А., СОЛОВЕЙЧИК С.В. Оксиление гдовского сланца в водно-щелочной среде. Прикладная химия, 1965, т.38, N 3 - с.632. 
(71) Заявитель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет 
(72) Автор(ы): Ягафарова Г.Г.; Сухаревич М.Э.; Барахнина В.Б.; Ильина Е.Г.; Ягафаров И.Р.; Яковлев В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет 
Адрес для переписки: 450062, Уфа-62, ул. Космонавтов 1, УГНТУ 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ И ВОДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 

Изобретение относится к биологической очистке почвы и воды от нефти и нефтепродуктов. Способ заключается в том, что в очищаемую среду последовательно вносят ВМК в количестве 0,001 - 0,002 мас.%, полученные путем окисления керогена сланцев в водно-щелочной среде, затем микроорганизмы Rhodococcus erythropolis АС-1339Д с питательной средой. Способ позволяет повысить эффективность очистки почвы и воды от нефтяных загрязнений. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к биологической очистке почвы и воды от нефти и нефтепродуктов, к охране окружающей среды и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, при транспортировке и хранении нефти.

Известен способ очистки нефтяного дистиллята, полученного микробиологической депарафинизацией нефти от продуктов метаболизма реагентной обработкой. В качестве реагентов используют ионообменные высокомолекулярные соединения, а перемешивание осуществляют в псевдосжиженном слое ферромагнитной насадки воздействием неоднородного вращающегося электромагнитного поля (А.С. N 1474099, кл СО 2 F 1/41).

Недостатком данного способа очистки нефтяного дистиллята является применение дорогостоящих ионообменных соединений, а также сложного оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов (Патент РФ N 1805097 С 02 F 3/34, E 02 В 15/04 Бюл. 12, 1993), заключающийся в том, что готовят водную смесь, включающую штамм Rhodococcus erythropolis AC-1339Д с плотностью 105-106 клеток в 1 мл и диаммофос из расчета 0,03 мас.%. Микроорганизмы выращивают в жидкой минеральной среде Маккланга с парафином. Приготовленную водную смесь равномерно распределяют на нефтезагрязненную почву из расчета 1 л на 1 м2. По истечении 40-60 суток оценивают количественно оставшуюся нефть методом спектрофотометрии.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность способа очистки почвы и воды от нефти и нефтепродутков.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности и способа микробиологической очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов за счет обеспечения диспергирования нефти и нефтепродуктов перед внесением микроорганизмов с питательной средой.

Сущность способа очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов заключается во внесении в очищаемую среду микроорганизмов Rhodococcus erythropolis AC-1339Д с питательной средой, причем, согласно изобретению, перед внесением микроорганизмов с питательной средой в очищаемую среду вносят высокомолекулярные кислоты от C6 до C22 в количестве 0,001-0,002 мас.%, полученные путем окисления керогена сланцев в водно-щелочной среде (См. В.А. Проскуряков, С. В. Соловейчик. Окисление гдовского сланца в водно-щелочной среде. Прикладная химия, 1965, т. 38, N 3 - с.632.).

Способ осуществляют следующим образом. В очищаемую среду, содержащую нефть и/или нефтепродукты, добавляли раствор высокомолекулярных кислот (ВМК) из расчета 0,001; 0,003; 0,005 мас.%. Затем засевали 3% объем бактериальной взвеси Rhodococcus erythropolis AC-1339Д. О биотрансформации нефти судили по известной методике спектрофотометрически. Кроме того, ежесуточно определяли количество живых клеток методом Коха, а также биомассу весовым методом на мембранных фильтрах. Ниже приведены примеры осуществления способа.

Пример 1. Минеральную среду состава, г/л дистиллированной воды: NaNo3 - 2,0; MgSO47H2O - 0,5; K2HPO4 - 1,0; Fe2(SO4)3 - 0,001; ZnSO - 0,002 разливали по 100 мл в качалочные колбы объемом 250 мл и стерилизовали при 1 атм. в течение 30 мин. Предварительно простерилизованную нефть вносили в количестве 1 мас. %, добавляли стерильный раствор ВМК из расчета 0,001; 0,003; 0,005 мас.%, затем засевали 3% объем бактериальной взвеси. Выращивание осуществляли на термостатированной качалке при 180 об/мин и температуре 30oC. Опыты ставились в трех повторностях. Контролем служили: минеральная среда и нефть без бактерий, минеральная среда с культурой без нефти, минеральная среда, нефть и бактерии. По истечении 36 ч в опытных колбах наблюдали сильное уменьшение нефти. О биотрансформации нефти судили по известной методике спектрофотометрически на спектрофотометре UR-20 при 2923 см-1, предварительно экстрагируя нефть четыреххлористым углеродом. Кроме того, ежесуточно определяли количество живых клеток методом Коха (Теппер В. 3., Шильникова Г. И. Практикум по микробиологии. М.: Колос, 1979, - 211 с.), а также биомассу весовым методом на мембранных фильтрах N 1. Для этого мембранные фильтры доводили до постоянного веса. Результаты приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1, прирост количества бактерий Rhododoccus erythropolis АС-1339Д в среде с ВМК выше и составил через 24 ч 8107 кл/мл (нач. 1106 кл/мл), а прирост биомассы за это же время на 0,1 г/л выше. При этом степень биодеструкции нефти за 24 ч в среде с ВМК уже при 0,001-0,002 мас.% на 19 и 40% выше соответственно. Очевидно, что ВМК обладает ростстимулирующим действием на исследуемые микроорганизмы.

Пример 2. В серии опытов Rhodococcus erythropolis АС-1339Д выращивали в минеральной среде вышеприведенного состава с добавлением в качестве единственного источника углерода и энергии гексадекана, дизельного топлива, сырой нефти Туймазинского месторождения РБ и мазута в количестве 1 мас.% и ВМК - 0,002%.

Условия засева и выращивания описаны выше. Культивирование проводили в течение 36 часов. О биодеградации дизельного топлива, нефти, мазута судили путем количественного анализа методом экстракции этих соединений четыреххлористым углеродом с помощью измерения оптической плотности экстракта при 2923 см-1 на спектрофотометре UR-20, а гексадекана при 1460 см-1 (чертеж).

В результате исследований выявлено, что ВМК ускоряет биотрансформацию не только легких фракций нефти: гексадекана, дизельного топлива, но и тяжелую фракцию нефти - мазут. После 36 суток культивирования Rhodococcus erythropolis АС-1339Д в среде с ВМК биодеградация гексадекана выше на 19%, дизельного топлива - 17%, нефти - 16%, мазута -15%.

Пример 3. Изучали влияние ВМК 0,002 мас.% на биодеградацию нефти Туймазинского месторождения РБ в среде с содержанием NaCl 1, 3, 5 и 7%. Культивирование проводили в течение трех суток. Инокуляцию Rhodococcus erythropolis АС-1339Д и ее культивирование проводили по вышеописанной методике. Результаты исследований представлены в табл. 3.

Как видно из таблицы 3, ВМК сохраняют свою активность и в среде с содержанием NaCl до 7%, при этом по сравнению с контрольной средой, не содержащей ВМК, биодеструкция нефти (1 мас.%) повышается в среднем на 30%, а при 3 мас. % - на 17%.

Пример 4. Проводили изучение влияния ВМК 0,002 мас.% на биотрансформацию нефти в почве. Для этого в фарфоровые чашки объемом 0,2 л помещали по 100 г чернозема. Влажность почвы доводили до 60% от общей влагоемкости. В первую серию чашек вносили нефть (1 мас.%) + ВМК (0,002 мас.%). Посевной материал вносили из расчета 5% по объему. Контролем служили чашки Петри без инокуляции и без ВМК. Время культивирования - 40 суток.

Количественный учет нефти вели весовым методом (Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. - М.: Химия, 1973, - 215 с.), предварительно экстрагировав ее четыреххлористым углеродом. Результаты исследований приведены в табл. 4.

Таким образом, внесение ВМК (0,002 мас.%) в почву, загрязненную нефтью (1 мас.%), способствует повышению эффекта биоочистки от нефти после 40 суток культивирования в среднем на 7%.

Пример 5. Очистка сточной воды ОАО "Уфанефтехим"

Два литра сточной воды, содержащей смесь нефтепродуктов (1 мас.%), наливали в лабораторный аэротенк объемом 5 литров. Вносили посевной материал в количестве 5 об.%. Добавляли в качестве дополнительных питательных элементов, г/л: (NH4)2SO4 - 1, K2HPO4 - 0,5. При помощи 5%-ного раствора NaHCO3 доводили pH до 7. После этого вносили ВМК из расчета 0,002 мас.%. В аэротенк при помощи компрессора продували воздух в количестве 15-20 л/мин. О результатах биоочистки судили по остаточному количеству нефтепродуктов, приросту численности микроорганизмов и их биомассы (табл. 5).

Из табл. 5 видно, что ВМК значительно повышает степень очистки (на 5%) и производственных сточных вод, содержащих комплекс нефтепродуктов.

Предлагаемое изобретение может найти применение в биологической очистке воды и почвы от нефти и нефтепродуктов в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности при транспортировке и хранении нефти. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов, включающий внесение в очищаемую среду микроорганизмов Rhodococcus erythropolis АС-1339Д с питательной средой, отличающийся тем, что перед внесением микроорганизмов с питательной средой в очищаемую среду вносят высокомолекулярные кислоты от C6 до C22 в количестве 0,001 - 0,002 мас.%.

2. Способ очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов по п.1, отличающийся тем, что используют высокомолекулярные кислоты, полученные путем окисления керогена сланцев в водно-щелочной среде.




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