СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ


RU (11) 2019527 (13) C1

(51) 5 C02F3/34, E02B15/04, C09K17/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 93017464/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.04.30 
(45) Опубликовано: 1994.09.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Охрана окружающей среды от загрязнений нефтью и промысловыми сточными водами - Обзорная информация ВНИИОЭНГ, 1978, с.28-29. Авторское свидетельство СССР N 1428809, кл. C 02F 3/34, E 02B 15/04, 1988 (прототип). Короннели Т.В. и Голимбет В.Е. Нефтеокисляющие бактерии реки Енисей. Научные доклады высшей школы //Биологические науки, 1976, N 11, с.105-108. 
(71) Заявитель(и): Северный государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский геологический центр 
(72) Автор(ы): Коронелли Т.В.; Аракелян Э.И.; Комарова Т.И.; Ильинский В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Северный государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский геологический центр 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 

Использование: микробиологическая очистка почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Сущность изобретения: поверхность почвы обрабатывают водной суспензией бактериальной культуры Rhodococeus crythropolis Е-15 в смеси с минеральным удобрением - нитроаммофоской или нитроаммофоской и натриевой селитрой. Водную суспензию готовят в растворе одной трети требуемого количества нитроаммофоски, остальное количество удобрений вносят в сухом виде. Расход бактериальной культуры составляет 1-10 г/м2 почвы, нитроаммофоски - 115 г/м2 почвы, а натриевой селитры - 400 г/м2 почвы. Изобретение обеспечивает ускорение биодеградации нефтяных углеводородов при низких температурах. 2 з.п. ф-лы, 2 фиг., 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области микробиологической очистки почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами и может быть использовано в охране окружающей среды.

Известен способ очистки почв от нефтепродуктов, заключающийся в обработке загрязненной поверхности микроорганизмами для биоразложения нефти и внесении в почву достаточного количества азота и фосфора в виде азот- и фосфорсодержащих удобрений. В качестве микроорганизмов используют бактериальную культуру Cellulomonas.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки почв и воды от нефтяных загрязнений, в котором проводят обработку загрязненной поверхности водной суспензией бактериальной культуры природного штамма "Pseudomonas putida 36 в смеси с минеральным удобрением - нитроаммофоской.

Известный способ обеспечивает высокое качество очистки - до 90% по истечении 2 мес после однократной обработки.

Недостатком известных способов является их невысокая эффективность в районах с холодным климатом.

Цель изобретения - ускорение биодеградации нефтяных углеводородов при низких температурах.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки почв от нефтяных загрязнений, включающем обработку водной суспензии бактериальной культуры в смеси с минеральным удобрением - нитроаммофоской, в качестве бактериальной культуры используют бактерии Phodococcus erythropolis Е-15 в количестве 1-10 г/м2 почвы, а нитроаммофоску вводят в количестве 115 г/м2.

Причем водную суспензию бактериальной культуры готовят в смеси с 1/3 частью необходимого количества минерального удобрения, а остальную часть вводят в сухом виде.

Кроме того, для увеличения доли усвояемого азота дополнительно к нитроаммофоске можно вводить также натриевую селитру в количестве 400 г/м2 почвы (16% усвояемого азота).

Используемый в изобретении штамм сохраняет жизнеспособность и активность при температуре 8-10оС.

Используемый штамм Е-15 был выделен из воды р.Енисей на среде с парафином и идентифицирован как Phodococcus erythropolis.

Культуральные признаки. На среде с парафином в молодой культуре колонии блестящие, бесцветные, слизистые, в старой (2 недели) - более сухие, кремового цвета, иногда буроватые. Диаметр колоний 1-5 мм, край тонкий, иногда изрезанный, центральная часть сильно выпуклая. На МПА культура имеет аналогичный вид. Штамм очень хорошо развивается в жидкой среде с парафином.

Морфологические признаки. На МПА суточная культура представляет собой неподвижные палочки толщиной 0,8-1,0 мкм, длиной 2-4 мкм. Встречаются изогнутые клетки и короткие веточки. В возрасте 3 суток палочки укорачиваются и округляются. На твердой среде с парафином 8-часовая культура также имеет вид палочек, но более коротких, чем на МПА, часто соединенных по 2 и по 3 под углом.

Физиолого-биохимические свойства. Культура грамположительна, слабокислотоустойчива. Желатин не разжижает, молоко не изменяет, сахарозу не инвертирует, клетчатку не разрушает, нитраты не восстанавливает. Хорошо растет на средах с н-алканами С14-С18 в качестве единственного источника углерода и энергии. Содержит миколовые кислоты С32-С40.

Штамм Е-15 хранится в коллекции музея кафедры гидробиологии Московского государственного университета.

Бактериальный препарат представляет собой лиофизированные или высушенные на распылительной сушке клетки R.erythropolis Е-15.

Использование штамма Е-15 в комплексе с минеральным удобрением - нитроаммофоской, являющегося источником азота, фосфора и калия, позволяет повысить эффективность разложения нефти и обеспечить высокую степень очистки поверхности почвы при низких положительных температурах.

Способ осуществляют следующим образом. В почву, загрязненную нефтью, вносят азотно-фосфорное удобрение (нитроаммофоску или нитроаммофоску и натриевую селитру), добавляют водную суспензию бактериального препарата в количестве 1-100 г/м2 почвы в смеси с 1/3 частью удобрения. После этого почву перекапывают и оставляют на 1,5-2 мес.

Эффективность способа и достижение поставленной цели иллюстрируется данными в табл. 1 и 2 и на фиг. 1 и 2.

Содержание нефтеуглеводородов (НУ) в тундровой почве в зависимости от внесения азот- и фосфорсодержащих удобрений и бактериального препарата представлены в табл. 1, а на фиг. 1 и 2 показано влияние разных концентраций бактериального препарата на разрушение нефти в почве (фиг.2) и результаты разрушения нефти без внесения бактериального препарата (фиг.1).

Обозначения, принятые на фиг.1: а - без минеральных удобрений, б - с добавлением нитроаммофоски, в - с добавлением селитры и нитроаммофоски. На фиг. 2 кривая а показывает влияние на разрушение нефти в почве без препарата, б - с добавлением 10 г препарата на 1 м2 почвы, в - с добавлением 100 г препарата на 1 м2 почвы, г - с добавлением1 г препарата на 1 м2 почвы.

Из полученных данных следует, что:

1) внесение в тундровую почву, содержащую нефть, только азот- и фосфорсодержащих удобрений вызывает незначительное ускорение биодеградации нефтеуглеводородов; 2) внесение бактериального препарата даже в минимальной дозе 1 г/м2 (табл. 1, пример 1) повышает эффективность биодеградации в 5 раз, по сравнению с контролем; 3) увеличение дозы бактпрепарата до 100 г/м2 не приводит к повышению эффективности биодеградации нефти.

Эффективность способа по численности нефтеокисляющих бактерий R.erythropolis Е-15 в тундровых почвах через 7 недель показаны в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что численность клеток нефтеокисляющей бактерии Е-15 по окончании опыта (через 7 недель) сохраняется на очень высоком уровне - 107 кл./1 г почвы. Лишь в варианте 9, не содержащем нефти, она сократилась на порядок. Это свидетельствует о высокой жизнеспособности бактерии Е-15 в условиях северных тундровых почв.

Тундровые почвы опытного полигона имеют кислую реакцию, рН 4,8-5,0. Перед проведением испытаний может быть проведено их известкование и рН доведен до 6,0-6,5.

П р и м е р 1. На опытный участок площадью 1 м2 равномерно наносят 1 кг нефти, суспензию 1 г бактпрепарата в 3 л водного раствора 1/3 части нитроаммофоски ( 30 г), остальное количество нитроаммофоски ( 85 г) вносят в сухом виде. Участок перекапывают и отбирают среднюю пробу. Затем отбирают пробы через 4, 5 и 7 недель. Все пробы анализируют на содержание НУ, а последнюю - на численность клеток внесенной нефтеокисляющей бактерии Е-15. Количество НУ в почве через 7 недель уменьшилось на 89% и составило 770 мг/100 г почвы против 6179 мг/100 г почвы в нулевой пробе. Количество активных нефтеокисляющих бактерий составило 1,3 107 кл./1 г почвы.

П р и м е р 2. На опытный участок площадью 1 м2 равномерно наносят 1 кг нефти, суспензию 10 г бактпрепарата в 3 л водного раствора нитроаммофоски. Остальные операции аналогичны описанным в примере 1. Черед 7 недель количество НУ в почве уменьшилось на 81% и составило 1287 мг/100 г почвы против 6701 мг/100 г почвы в нулевой пробе. Количество активных нефтеокисляющих бактерий составило 3,3 107 мл/г.

Пример 3. На опытный участок площадью 1 м2 наносят равномерно 1 кг нефти и суспензию 100 г бактпрепарата в 5 л водного раствора нитроаммофоски ( 50 г). Оставшееся количество нитроаммофоски (65 г) вносят в сухом виде. Последующие операции аналогичны описанным в примере 1. Через 7 недель количество НУ в почве уменьшилось на 88% и составило 767 мг/100 г почвы против 6234 мг/100 г почвы в нулевой пробе. Количество активных нефтеокисляющих бактерий составило 1,0 107 кл/г.

П р и м е р 4. На опытный участок площадью 1 м2 наносят равномерно 1 кг нефти и суспензию 10 г бактпрепарата в 3 л водного раствора 1/3 части ( 30 г) нитроаммофоски. Оставшуюся часть нитроаммофоски ( 85 г) и 400 г селитры вносят в сухом виде. Последующие операции аналогичны описанным в примере 1. Через 7 недель количество НУ в почве уменьшилось на 88% и составило 694 мг/100 г почвы против 5890 мг/100 г почвы в нулевой пробе. Количество активных нефтеокисляющих бактерий составило 2,6 107 кл./г.

П р и м е р 5 (по известному способу). Использование препарата "Путидойл" (активная основа - клетки Pseudomonas putida 36), в тундровых почвах оказалось неэффективным. Разрушение НУ не наблюдалось. Это связано с тем, что бактерии P.putida не развиваются при низких температурах.

Таким образом, предлагаемый способ может быть использован для очистки почвы с загрязненностью нефтепродуктами до 1 кг/м2 в условиях низких положительных температур с большей эффективностью, чем известные способы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, включающий обработку водной суспензией бактериальной культуры в смеси с минеральным удобрением-нитроаммофоской, отличающийся тем, что в качестве бактериальной культуры используют бактерии Rhodococcus Erythropolis Е-15 в количестве 1 - 10 г/м2 почвы, а нитроаммофоску в количестве 115 г/м2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию бактериальной культуры готовят в смеси с одной третьей частью необходимого количества минерального удобрения, а остальную часть нитроаммофоски вводят в сухом виде.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве минерального удобрения дополнительно вводят натриевую селитру в количестве 400 г/м2 почвы.




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