СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ


RU (11) 2128703 (13) C1

(51) 6 C12N1/26, B09C1/10 

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

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

(21) Заявка: 97114152/13 
(22) Дата подачи заявки: 1997.08.18 
(45) Опубликовано: 1999.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1805097 A, 26.03.93. SU 1409594 A, 15.07.88. US 5242598 C, 07.09.93. 
(71) Заявитель(и): Научно-техническое объединение "ИТИН" 
(72) Автор(ы): Власов С.А.; Краснопевцева Н.В.; Крашенинникова Т.К.; Вавер В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-техническое объединение "ИТИН" 
Адрес для переписки: 141100, Щелково, пл.Ленина, 1, кв.183, Князевой Л.А. 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 

Способ включает обработку почвы культуральной жидкостью, содержащей микроорганизмы. Предварительно выделяют из взятой с моста загрязнения почвы микроорганизмы, утилизирующие разлитую нефть и нефтепродукты. Отобранные микроорганизмы нарабатывают в культуральной жидкости до достижения максимальной концентрации клеток. Почву обрабатывают биомассой при соотношении, соответствующем концентрации отобранных микроорганизмов с места загрязнения и в количестве, достаточном для полного разрушения нефти и нефтепродуктов. Применение способа позволяет добиться высокой скорости разложения нефти и нефтепродуктов за счет высокой активности микроорганизмов, полученных при наработке без использования стадии выделения и сушки. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к охране и рациональному использованию почвы.

Ежегодное загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами приводит к огромному экологическому и экономическому ущербу.

На естественное восстановление загрязненных земель и поверхностей требуется десятки лет, особенно осложнен этот процесс в зонах с холодными климатическими условиями, в которых восстановление загрязненных почв без вмешательства извне практически невозможно.

Существуют различные методы восстановления нефтезагрязненных земель: вспашка, сжигание, засыпка загрязненных участков грунтом и вывоз загрязненных почв.

Однако перечисленные выше методы не всегда способствуют восстановлению почв, а зачастую и сами наносят долговременный экологический ущерб.

Известны различные химические методы удаления нефти.

Так известен способ удаления гидрофобных ароматических примесей из почвы, заключающийся в обработке загрязненного материала органическими растворителями, взятыми в количестве 20-90% от массы материала, в который затем добавляют частицы пенополистирола в соотношении от 1:1 до 1:100. В результате происходит перераспределение примесей между материалом и пенополистиролом, который вместе с перешедшей в частицы частью примесей отделяют от очищенного материала (пат. США 5242598).

Данный процесс очень дорогостоящий и трудоемкий, в связи с чем и ненашедший практического применения.

Для удаления нефтяных пятен с поверхности морской воды используют диспергирующий состав, который содержит ПАВ, растворитель и соль моноалкилгуанидиния (пат. США 4623468). Способ не пригоден для обработки почв, т.к. способствует вторичному загрязнению обрабатываемой поверхности.

Одним из наиболее перспективных методов борьбы с нефтерозливами является микробиологический и биохимический способы очистки.

Известно использование для очистки промышленных вод, загрязненных нефтью штамма бактерий Flavebacteril tirenicum ВКПМ B-3369, который хорошо работает в условиях аэрации (ав. св. 1409594).

Наиболее близким способом очистки почвы от нефти и нефтепродуктов является способ, включающий обработку почвы раствором, содержащим штамм бактерий Rhodococus erythropolis ВКМ Ас-1339Д (ав. св. 1805097, C 02F 3/34, 1993 г).

Во всех известных микробиологических способах очистки поверхности от нефти и нефтепродуктов формой применения штамма является лиофильно высушенная культура или культура, высушенная при помощи распылительной сушилки, что приводит к резкой потери активности препарата. Использование энергоемких процессов (выделение и сушка) приводит к удорожанию процесса очистки.

При применении штаммов, утилизирующих нефть, в различных регионах не всегда наблюдалась адаптация используемого штамма к конкретным источникам загрязнения.

Авторами было установлено, что при внесении в загрязненную почву ассоциации штаммов, которая способна разрушать нефть и нефтепродукты, но которая не свойственна экологическому сообществу конкретной почвы, "дикая" местная микрофлора создает ей серьезную конкуренцию, что приводит к замедлению процессов жизнедеятельности вносимой ассоциации, вплоть до ее гибели, т.е. происходит вытеснение местным более сильным сообществом, адаптированным к данным источникам субстратов и гео-химическим условиям.

Для эффективной очистки почвы от нефти и нефтепродуктов предлагается способ очистки, включающий обработку почвы культуральной жидкостью, содержащей микроорганизмы. При этом предварительно выделяют из взятой с места загрязнения почвы микроорганизмы, утилизирующие розлитую нефть и нефтепродукты, затем отобранные микроорганизмы раздельно нарабатывают в ферментерах до достижения максимальной концентрации клеток в культуральной жидкости и смешивают биомассу в соотношении, соответствующем соотношению изолятов в отобранной с места загрязнения пробе, после чего обрабатывают ею почву в количестве, достаточном для полного разрушения нефти и нефтепродуктов.

Использование местных микроорганизмов, выделенных из мест загрязнения в каждом конкретном регионе, позволило эффективнее и глубже утилизировать различные сложные субстраты, не доступные для монокультур.

Обработка загрязненных участков культуральной жидкостью, содержащей микроорганизмы, характерные для данной местности, позволила добиться высокой скорости разложения нефти и нефтепродуктов за счет высокой активности микроорганизмов, которые получены при наработке без использования стадии выделения и сушки.

Предлагаемый способ очистки пригоден и в условиях Сибири и северных районах, т. к. местные микроорганизмы размножаются при низких температурах (5-10oC).

Примеры реализации предлагаемого способа очистки.

Пример 1. Выделение микроорганизмов-деструктантов нефтяных загрязнений.

Пробы почвы для эксперимента отбирались на буровых скважинах Сосновского, Талинского месторождениях, на месторождении Ван-Еган и на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе.

Выделение культур проводилось следующим способом:

- путем высева 3-х исходных образцов на мясопептонный агар с 0,5 нефти (МПА с H) по методу Дригальского /А.С.Лабинская. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М. , 1972, стр. 66/ с последующим высевом полученных монокультур на жидкую среду Раймонда с нефтью с последующим пересевом на чашки Петри с (МПА с H) по методу Дригальского.

Согласно данному способу выделения в чашки Петри заливали питательную среду в количестве 20 мл. Среда выдерживалась в термостате при 37oC в течение 24 часов для проверки наличия посторонней микрофлоры. Далее готовили серию разведений исходных проб на физиологическом растворе и производили посев из разведений 10-3 и 10-4 в проверенные на стерильность чашки, 0,1 мл суспензии переносили пипеткой в чашки Петри и растирали шпателем возле пламени горелки. Чашки переворачивали и ставили в термостат, где инкубировали при температуре 30oC в течение 72 часов. После этого проводили морфологический и микроскопический анализ полученных колоний-микроорганизмов, определяли их соотношения. На чашках Петри были получены в среднем 30 колоний различных морфологических типов. Далее колонии отсевали с помощью бактериологической петли на плотную питательную среду, скошенную в пробирку для получения монокультуры.

Выделенные микроорганизмы биодеструкторов высевали на жидкую среду Раймонда с нефтью с целью отбора наиболее активных клонов и определяли биодеградирующую активность выделенных монокультур.

Для этого готовили ряд разведений (10-1 - 10-4) исходных образцов на жидкой среде Раймонда. После внесения нефти полученные варианты инкубировались в течение 5 суток при комнатной температуре. Биодеградирующую активность определяли по условно принятой пятибалльной шкале. Оценка 5 баллов - сильно эмульгированный слой нефти, при встряхивании однородная эмульсия нефти в воде; оценки от 4 до 2 баллов - различные степени эмульгирования нефти в воде с коллоидными частицами нефти разных размеров; оценка 1 балл - разложение нефти практически отсутствует.

Таким образом, в результате проведенной работы было выделено:

- из почвы Сосновского месторождения 12 активных изолятов бактерий, обладающих биодеградирующей активностью по отношению к нефти,

- из почвы Талинского месторождения - 7,

- из почвы месторождения Ван-Еган - 10,

- из почвы Уфимского нефтеперерабатывающего завода -12.

Так, например в Сосновском месторождении были выделены изоляты, утилизирующие нефть и нефтепродукты, качественный и количественный состав которых приведен в таблице 1 с указанием баллов по выбранной пятибальной системе.

Пример 2. Культивирование отобранных микроорганизмов.

Культивирование выделенных изолятов осуществляли в лабораторном ферментаторе с использованием питательной среды Раймонда. После достижения необходимых условий культивирования: состав питательной среды, температура (25-28oC), значения pH (6,5-7,5), производили засев ферментатора отобранной культурой микроорганизма. В ферментаторе осуществляли поддержание параметров процесса.

После раздельного культивирования выделенных монокультур и достижения максимальной концентрации клеток в культуральной жидкости, последнюю выводят из ферментатора. Производят смешение наработанных микроорганизмов в соотношении, соответствующем соотношению изолятов в отобранной с места загрязнения пробе (на примере Сосновского месторождения см. табл. 1 в конце описания). После чего приготовленным составом обрабатывают загрзненную поверхность в количестве, достаточном для полной деструкции нефти.

Максимальная концентрация клеток, выращенных на среде Раймонда с нефтью и без нефти в культуральной жидкости, приведена в табл. 2.

Аналогично получены результаты роста отобранных микроорганизмов для остальных мест загрязнения.

Результаты обработки почвы полученными ассоциациями (примеры 2, 3) и наиболее активным одним штаммом из выделенной ассоциации (примеры 4, 5) приведены в табл. 3. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку почвы раствором, содержащим микроорганизмы, отличающийся тем, что предварительно выделяют из взятой с места загрязнения почвы микроорганизмы, утилизирующие разлитую нефть и нефтепродукты, затем отобранные микроорганизмы раздельно нарабатывают в ферментерах до достижения максимальной концентрации клеток в культуральной жидкости и смешивают биомассу в соотношении, соответствующем соотношению изолятов в отобранной с места загрязнения пробе, после чего обрабатывают ею почву в количестве, достаточном для полного разрушения нефти и нефтепродуктов.




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