RU2314267C2 - Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод - Google Patents
Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314267C2 RU2314267C2 RU2005104083/13A RU2005104083A RU2314267C2 RU 2314267 C2 RU2314267 C2 RU 2314267C2 RU 2005104083/13 A RU2005104083/13 A RU 2005104083/13A RU 2005104083 A RU2005104083 A RU 2005104083A RU 2314267 C2 RU2314267 C2 RU 2314267C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- wastewater
- thiobacillus
- containing waste
- penicillium
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 41
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 15
- 241000605214 Thiobacillus sp. Species 0.000 claims abstract description 33
- 241000228168 Penicillium sp. Species 0.000 claims abstract description 32
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 17
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 19
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229920001079 Thiokol (polymer) Polymers 0.000 description 13
- DMYOHQBLOZMDLP-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-hydroxy-3-piperidin-1-ylpropoxy)phenyl]-3-phenylpropan-1-one Chemical compound C1CCCCN1CC(O)COC1=CC=CC=C1C(=O)CCC1=CC=CC=C1 DMYOHQBLOZMDLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 11
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 11
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 8
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 8
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 8
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 8
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 8
- LULCPJWUGUVEFU-UHFFFAOYSA-N Phthiocol Natural products C1=CC=C2C(=O)C(C)=C(O)C(=O)C2=C1 LULCPJWUGUVEFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 7
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N Formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241001517013 Calidris pugnax Species 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 2
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 1
- 241000589614 Pseudomonas stutzeri Species 0.000 description 1
- 108091006503 SLC26A1 Proteins 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical group 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000013048 microbiological method Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Биодеградацию серосодержащих сточных вод осуществляют в аэротенке с использованием микроорганизмов-деструкторов. В качестве микроорганизмов-деструкторов используют ассоциацию штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1. Степень биодеградации сераорганических соединений составляет 85,2%. Способ позволяет повысить эффективность очистки сточных вод. 3 ил., 6 табл.
Description
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к очистке серосодержащих сточных вод химической промышленности с помощью микроорганизмов.
Существующие в настоящее время химические и физико-химические способы очистки сточных вод от данных соединений довольно дороги, не всегда эффективны и трудоемки. Наиболее доступными, экономически рентабельными и достаточно эффективными являются микробиологические методы очистки воды, основанные на способности микроорганизмов использовать для своего метаболизма сераорганические соединения в качестве единственного источника углерода и энергии.
Многочисленными работами по распространению тионовых бактерий было опровергнуто установившееся мнение о ведущей роли облигатно-литоавтотрофных тионовых бактерий в процессах окисления восстановленных соединений серы в природе. Однако по мнению авторов [1] в окислении восстановленных соединений серы главную роль играют более приспособленные к нестабильным условиям факультативные литотрофы и гетеротрофы. Известно, что в окислении сераорганических соединений существенную роль играют тионовые бактерии и специфические гетеротрофные микроорганизмы.
Известен способ биологической очистки сточных вод (прототип), включающий биодеградацию сераорганических соединений с помощью штаммов бактерий Pseudomonas aeruginoza, P.fluorescence, Achromobacter stutzeri, актиномицетов Streptomyces sioyagensis, способных окислять серу до тиосульфатов и сульфатов [1].
Основным недостатком известного способа является неспособность микроорганизмов деградировать высокомолекулярные серосодержащие соединения, такие как тиокол, полисульфиды и другие токсические соединения, которые часто и в больших количествах содержатся в сточных водах производства серосодержащего каучука тиокола.
Задачей изобретения является повышение эффективности биологической очистки серосодержащих сточных вод.
Указанная задача решается тем, что в способе биологической очистки серосодержащих сточных вод, включающем биодеградацию высокомолекулярных серосодержащих соединений, согласно изобретению в качестве микроорганизмов-деструкторов используют ассоциацию из штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1.
Штамм микромицета Penicillium sp. №15 выделен из загрязненной почвы города Уфа и депонирован в коллекцию музейных культур кафедры "Прикладная экология" Уфимского государственного нефтяного технического университета.
Штамм Penicillium sp. №15 имеет следующую характеристику: образует хорошо развитый мицелий на сусле 3°Б, а также средах Чапека и Чапека-Докса.
Молодые колонии-белые. По мере развития колонии приобретают зеленоватую окраску. Воздушный мицелий хрупкий, слегка пушистый, вначале белый, затем зеленоватый. Конидиеносцы легко отделяются от гиф, легко ломаются, одиночные или ветвистые, бесцветные или слабо пигментированные, септированные, различной длины, прямые или изогнутые, светлые, гладкие, ветвистые.
Из числа сахаров штамм усваивает глюкозу, фруктозу, галактозу, L-арабинозу. Из дисахаридов лучше усваивает сахарозу, чем лактозу. Разлагает целлюлозу, желатину, гидролизует крахмал. Слабо использует муравьиную кислоту НСООН. Щавелевая кислота СООН-СООН практически не потребляется и ингибирует рост культуры.
На смесях углеводов рост Penicillium sp. №15 заметно усиливается.
Хорошо усваивает маннит, глюконовую, сахарную кислоты.
Не обладает лецитиназной активностью, что указывает на то, что патогенные свойства у культур не должны проявляться.
Культура аэробна, растет в диапазоне температур от 10 до 40°С, оптимальная область от +28 до +33°С. Растет в диапазоне рН 5-9, оптимальная зона от 7 до 8.
Штамм непатогенен для человека и животных.
Штамм хранится в холодильнике при температуре +4°С.
Штамм Thiobacillus sp. №3 выделен из заболоченной почвы города Уфа и депонирован в коллекцию музейных культур кафедры "Прикладная экология" Уфимского государственного нефтяного технического университета.
Штамм Thiobacillus sp. №3 имеет следующую характеристику:
Растет на среде Старки: Na2S2O3·5H2O - 5,0 г/л, (NH4)2SO4 - 0,2 г/л, КН2PO4 - 3,0 г/л, CaCl2·6H2O - 0,25 г/л, MgSO4·7H2O - 0,5 г/л, FeSO4·7H2O - 0,001 г/л, раствор микроэлементов по Дрюсу - 10 мл.
Молодые колонии - бесцветные. По мере развития колонии приобретают беловатую окраску.
Бактерии палочковидные размером 2-3 мкм, грамвариабельные.
Из числа сахаров штамм усваивает глюкозу, фруктозу, галактозу, L-арабинозу. Из дисахаридов лучше усваивает сахарозу, чем лактозу. Разлагает целлюлозу, желатину, гидролизует крахмал. Слабо использует муравьиную кислоту НСООН. Щавелевая кислота СООН-СООН практически не потребляется и ингибирует рост культуры.
Восстанавливает сероводород до сульфатов.
На смесях углеводов рост Thiobacillus sp. №3 заметно усиливается.
Хорошо усваивает маннит, глюконовую, сахарную кислоты.
Не обладает лецитиназной активностью, что указывает на то, что патогенные свойства у культур не должны проявляться.
Культура аэробна, растет в диапазоне температур от 10 до 40°С, оптимальная область от +28 до +33°С. Растет в диапазоне рН 5-9, оптимальный рН 7,2.
Штамм непатогенен для человека и животных.
Штамм хранится в холодильнике при температуре +4°С.
Способ осуществляют в локальной установке следующим образом: сточная вода подается в аэротенк, где осуществляют биологическую очистку. В аэротенк также подают суспензию ассоциации штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 и биодобавки. В аэротенк осуществляется подача воздуха со скоростью 300 кг/ч·м3. Очистку проводят в периодическом режиме.
Пример 1:
В связи с тем, что в сточных водах производства тиокола основным загрязнителем являются полисульфиды и тиокол, были проведены опыты по изучению процессов биодеградации тиокола.
С этой целью были проведены эксперименты в модифицированной минеральной среде Чапека-Докса, в которой соли, содержащие серу, были заменены на хлориды. В качестве единственного источника углерода и энергии использовали тиокол из расчета 1 г/л, 5 г/л и 10 г/л. Эксперимент проводили в конических колбах (объем 250 мл). Количество среды составляло 100 мл. Среду стерилизовали в автоклаве в течение 30 минут при 1 атм и 110°С. В качестве биодеструкторов использовали микромицет Penicillium sp. №15 и бактерии Thiobacillus sp. №3, в соотношении 4:1 (из расчета 3 об.%). Предварительные исследования показали, что при увеличении содержания Thiobacillus sp. №3 в инокуляте выше 20% степень биодеградации тиокола практически не изменяется, поэтому в ассоциации использовалось соотношение 4:1. Колбы с минеральной средой, содержащие тиокол, но не инокулированные микроорганизмами, служили контролем. Культивирование осуществляли на термостатированной качалке при температуре 28-30°С и 100 об/мин в течение 3 суток.
О степени биодеградации тиокола судили по изменению содержания сульфидной серы, а также косвенно по увеличению биомассы и изменению рН среды. Остаточное количество тиокола экстрагировали толуолом (степень экстракции 95-98%). Количество тиокола определяли потенциометрическим титрованием. Метод основан на определении скачка потенциала, соответствующего для органических сульфидов +0,7 В [2].
В начале и конце культивирования измеряли рН культуральной жидкости с помощью иономера И-130,2 М.
Биомассу микроорганизмов определяли весовым методом, используя мембранные фильтры №2 (средний диаметр пор 0,05 мкм), которые предварительно доводили до постоянного веса [3].
Результаты приведены в табл.1.
Как видно из данных фиг.1, ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3, взятых в отношении 4:1, способна биодеградировать тиокол в водной среде. При этом степень биодеградации составляет 85,2%, 71,1% и 16,4% соответственно для образцов с начальной концентрацией тиокола 1; 5 и 10 г/л. Также происходило уменьшение количества сульфидной серы, что видно из фиг.2. Так на 3 сутки оно снизилось в среднем в 5 раз во всех опытах. При этом наблюдалось увеличение биомассы и изменение рН среды в сторону подщелачивания (табл.1).
Таким образом, предложенная ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 способна деградировать полисульфидные каучуки (тиоколы).
Пример 2:
С целью изучения процессов биодеградации в промышленных сточных водах был исследован щелочной сток производства полисульфидных каучуков (тиоколов) (г.Казань), содержащий полисульфиды, тиосульфаты, диоксиэтилдисульфид, низкомолекулярный тиокол, суммарное количество которых составило 10 г/л. Общее ХПК - 30000, 30% - приходится на сераорганические соединения.
Эксперимент проводили в конических колбах (объем 250 мл). Количество сточной воды - 100 мл. Для биодеградации сераорганических соединений в сточную воду добавляли суспензию ассоциации штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 (из расчета 3 об.%). Колбы со сточной водой, не инокулированные микроорганизмами, служили контролем. Культивирование осуществляли на термостатированной качалке при температуре 28-30°С и 100 об/мин в течение 3 суток.
О степени очистки стока судили по изменению содержания сульфидной серы, а также косвенно по увеличению биомассы и изменению рН среды по описанным выше методикам.
О биотрансформации тиосульфатов судили по приросту сульфат-ионов -SO4 2-. Количество сульфат-ионов определяли по известной методике [4].
Результаты представлены в табл. 2.
Как видно из данных табл.2, ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3, взятых в отношении 4:1, способна расти в сточной воде. При этом количество сульфидной серы снизилось до 0,068 мг/л, наблюдался прирост сульфат-ионов 1,5 раза; также наблюдалось небольшое увеличение биомассы, которое составляет на 3 сутки 0,012 г/л и изменение рН среды в сторону подщелачивания.
Таким образом, предложенная ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 способна расти в сточной воде производства полисульфидных каучуков (тиоколов) (г.Казань).
Пример 3:
С целью повышения степени биодеградации в промышленных сточных водах был исследован сток г.Казань, описанный выше. Сточную воду разбавляли в 2 раза и вводили соли NH4Cl и К2HPO4 из расчета 0,5 г/л каждой, рН доводили до 7,0 при помощи 0,1 н. HCl.
Эксперимент проводили в конических колбах (объем 250 мл). Количество сточной воды - 100 мл. Для биодеградации сераорганических соединений в сточную воду добавляли суспензию ассоциации штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 (из расчета 3 об.%). Колбы со сточной водой, не инокулированные микроорганизмами, служили контролем. Культивирование осуществляли на термостатированной качалке при температуре 28-30°С и 100 об/мин в течение 3 суток.
О степени очистки сточной воды судили по изменению содержания сульфидной серы, а также косвенно по увеличению биомассы и изменению рН среды. О биотрансформации тиосульфатов судили по приросту сульфат-ионов -SO4 2- по описанным выше методикам.
Результаты представлены в табл. 3.
Как видно из данных табл.3, ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3, взятых в отношении 4:1, способна расти в разбавленной в 2 раза сточной воде г.Казань. При этом степень очистки значительно увеличивалась. Так количество сульфидной серы снизилось до 0,008 мг/л, также наблюдалось значительное увеличение биомассы, которое составляет на 3 сутки 0,110 г/л и изменение рН среды в сторону подщелачивания.
Таким образом, предложенная ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 способна очищать разбавленную в 2 раза сточную воду производства полисульфидных каучуков (тиоколов) (г.Казань).
Пример 4:
С целью повышения степени биодеградации в промышленных сточных водах был исследован сток г.Казань, описанный выше. Сточную воду разбавляли в 4 раза и вводили соли NH4Cl и К2HPO4 из расчета 0,5 г/л каждой, рН доводили до 7,0 при помощи 0,1 н. HCl.
Эксперимент проводили в конических колбах (объем 250 мл). Количество подготовленной сточной воды - 100 мл. Для биодеградации сераорганических соединений добавляли суспензию ассоциации штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 (из расчета 3 об.%). Колбы со сточной водой, не инокулированные микроорганизмами, служили контролем. Культивирование осуществляли на термостатированной качалке при температуре 28-30°С и 100 об/мин в течение 3 суток.
О степени очистки сточной воды судили по изменению содержания сульфидной серы, а также косвенно по увеличению биомассы и изменению рН среды. О биотрансформации тиосульфатов судили по приросту сульфат-ионов -SO4 2- по описанным выше методикам.
Результаты представлены в табл.4.
Как видно из данных табл.4, ассоциация штаммов Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3, взятых в отношении 4:1, способна расти в разбавленной в 4 раза сточной воде г.Казань. Однако степень очистки незначительно увеличивалась по сравнению с примером 3. Так количество сульфидной серы снизилось лишь до 0,005 мг/л, увеличение биомассы на 3 сутки составило 0,124 г/л. Наблюдалось изменение рН среды в сторону подщелачивания.
Таким образом, предложенная ассоциация штаммов Penicillium sp. №75 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1 способна очищать разбавленную в 4 раза сточную воду производства полисульфидных каучуков (тиоколов) (г.Казань), однако степень очистки при этом незначительно выше, чем при двукратном разбавлении. С экономической токи зрения это невыгодно, поэтому для промышленных сточных вод рекомендуется разбавление в 2 раза.
Пример 5:
С целью изучения процессов биоочистки в промышленных сточных водах с помощью ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 был исследован щелочной сток производства серосодержащего каучука тиокола (г.Казань).
Очистку проводили в течение 3 суток на лабораторной установке (фиг. 3), которая состоит из: аппарата для предварительного выращивания микроорганизмов 1, аэротенка 2, отстойника 3, емкости для подготовки МСВ 4 и емкости для очищенной сточной воды 5. Потоки: I - микроорганизмы, II - МСВ, III - воздух, IV - очищенная вода. Скорость подачи воздуха составила 300 кг/ч·м3.
Для этого 2 л предварительно подготовленной сточной воды (сточную воду разбавляли в 2 раза и вводили соли NH4Cl и К2HPO4 из расчета 0,5 г/л каждой, рН доводили до 7,0 при помощи 0,1 н. HCl) наливали в лабораторный аэротенк объемом 5 л. Вносили посевной материал в виде суспензии ассоциации штаммов макромицета Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в количестве 5% от объема. При помощи 0,1 н. HCl доводили рН до 7. В аэротенк при помощи компрессора продувался воздух в количестве 15-20 л/мин. О степени биоочистки сточной воды судили по изменению ХПК, которое определяли по известной методике [4]. Косвенно о биоочистке судили по приросту биомассы и изменению рН.
Результаты исследований представлены в табл.5.
Из табл.5 видно, что ХПК уменьшилось до 2421 мг О2/л, а содержание сульфидной серы до 0,009 мг/л. Также наблюдалось увеличение биомассы, которое на 3 сутки составило 0,114 г/л, и изменение рН среды в сторону подщелачивания.
Таким образом, предлагаемая ассоциация Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 1:4 способна очищать сточную воду и может быть использована для биоочистки промышленных сточных вод производства тиокола.
Пример 6:
C целью изучения процессов биоочистки в промышленных сточных водах с помощью ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в иммобилизованном виде был исследован щелочной сток производства серосодержащего каучука тиокола (г.Казань).
Очистку проводили в течение 3 суток на лабораторной установке (фиг. 3), описанной в примере 6. Для иммобилизации микроорганизмов использовали насадку типа "Ерш". Скорость подачи воздуха составила 300 кг/ч·м3.
Для этого 2 л предварительно подготовленной сточной воды (сточную воду разбавляли в 2 раза и вводили соли NH4Cl и К2HPO4 из расчета 0,5 г/л каждой, рН доводили до 7,0 при помощи 0,1 н. HCl) наливали в лабораторный аэротенк объемом 5 л. Вносили посевной материал в виде суспензии ассоциации штаммов макромицета Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в количестве 5% от объема. С целью интенсификации работы микроорганизмов и снижения их выноса аэротенк снабжен иммобилизирующей насадкой типа "Ерш" из полимерных волокон.
При помощи 0,1 н. HCl доводили рН до 7. В аэротенк при помощи компрессора продувался воздух в количестве 15-20 л/мин. О степени биоочистки сточной воды судили по изменению ХПК. Косвенно о биоочистке судили по приросту биомассы и изменению рН.
Результаты исследований представлены в табл.6.
Из табл.6 видно, что предлагаемый способ очистки сточных вод с помощью ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 1:4, в иммобилизованном виде эффективен для очистки сточной воды, при этом степень очистки значительно возрастает по сравнению с примером 5. Так ХПК уменьшилось до 450 мг O2/л, а содержание сульфидной серы до 0,008 мг/л. Также наблюдалось увеличение биомассы, которое на 3 сутки составило 0,124 г/л, и изменение рН среды в сторону подщелачивания.
Учитывая, что ХПК поступающих на общую очистку сточных вод не должно превышать 450 мг О2/л, ассоциация Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. №3 в соотношении 1:4, иммобилизованная на насадке типа "Ерш", может быть рекомендована для локальной биоочистки серосодержащих промышленных сточных вод химического производства.
| Таблица 1 Изменение параметров роста ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 4:1 за 3 суток |
||||
| Параметр | Начальное | Через 3 сут при нач. концентрации тиокола, г/л | ||
| 1 | 5 | 10 | ||
| рН | 7,0 | 7,4 | 7,3 | 7,2 |
| Биомасса, г/л | 0,008 | 0,125 | 0,123 | 0,120 |
| Таблица 2 Результаты очистки щелочного стока производства серосодержащего каучука тиокола (г.Казань) ассоциацией Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 4:1 |
||||
| Параметр | Содержание сульфидной серы, мг/л | Прирост ионов -SO4 2-, мг/л | рН | Биомасса |
| Начальное | 0,084 | 62,4 | 9,9 | 0,008 |
| Сточная вода + ассоциация | 0,068 | 92,7 | 10 | 0,012 |
| Контроль | 0,084 | 62,4 | 9,9 | - |
| Таблица 3 Результаты очистки щелочного стока производства серосодержащего каучука тиокола (г.Казань), разбавленного в 2 раза ассоциацией Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 4:1 |
||||
| Параметр | Содержание сульфидной серы, мг/л | Прирост ионов -SO4 2-, мг/л | рН | Биомасса |
| Начальное | 0,042 | 31,2 | 7,0 | 0,008 |
| Сточная вода (разб. в 2 раза) + ассоциация | 0,008 | 89,9 | 7,2 | 0,110 |
| Контроль | 0,042 | 31,2 | 7,0 | - |
| Таблица 4 Результаты очистки щелочного стока производства серосодержащего каучука тиокола (г.Казань), разбавленного в 4 раза ассоциацией Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 4:1 |
||||
| Параметр | Содержание сульфидной серы, мг/л | Прирост ионов -SO4 2-, мг/л | pH | Биомасса |
| Начальное | 0,042 | 31,2 | 7,0 | 0,008 |
| Сточная вода (разб. в 4 раза) + ассоциация | 0,005 | 89,9 | 7,2 | 0,124 |
| Контроль | 0,042 | 31,2 | 7,0 | - |
| Таблица 5 Результаты очистки стока производства тиокола (г.Казань) с помощью ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 1:4 в свободном виде |
||
| Параметр | Нач. | Через 3 сут |
| ХПК, мг О2/л | 20000 | 2421 |
| Содержание сульфидной серы, мг/л | 0,0420 | 0,009 |
| Биомасса, г/л | 0,008 | 0,114 |
| pH | 7,0 | 7,2 |
| Таблица 6 Результаты очистки стока производства тиокола (г.Казань) с помощью ассоциации Penicillium sp. №15 и Thiobacillus sp. в соотношении 1:4 в иммобилизованном виде |
||
| Параметр | Нач. | Через 3 сут |
| ХПК, мг O2/л | 20000 | 2200 |
| Содержание сульфидной серы, мг/л | 0,0420 | 0,008 |
| Биомасса, г/л | 0,008 | 0,124 |
| рН | 7,0 | 7,3 |
Список использованной литературы
1. Сорокин Д.Ю. Окисление соединений серы гетеротрофными микроорганизмами. Изв. АН СССР. Сер. биол. 1991. №4 - С.560-562, 566-570 (прототип).
2. Иодаметрическое потенциометрическое определение сульфидной серы. Г.Д.Гальперн, Г.П.Гирина, В.Г.Лукьяница. АН СССР Институт нефтехимического синтеза. Методы анализа органических соединений нефти, их смесей и производных. Сб.1. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - С.58-73.
3. Практикум по микробиологии / Под ред. Н.С.Егорова. - М.: Моск. ун-т, 1976, - 307 с.
4. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. - М.: Химия, 1973, - 376 с.
Claims (1)
- Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод, включающий биодеградацию сераорганических соединений с использованием микроорганизмов-деструкторов, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов-деструкторов используют ассоциацию из микромицета Penicillium sp. №15 и бактерий Thiobacillus sp. №3 в соотношении 4:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104083/13A RU2314267C2 (ru) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104083/13A RU2314267C2 (ru) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2314267C2 true RU2314267C2 (ru) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005104083/13A RU2314267C2 (ru) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2314267C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487933C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Петербургские Биотехнологии" | ШТАММ Penicillium sp., ОБЛАДАЮЩИЙ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ И ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2103356C1 (ru) * | 1995-12-19 | 1998-01-27 | Институт биофизики СО РАН | Консорциум бактерий pseudomonas sp., pseudomonas fluorescens, pseudomonas putida, thiobacillus sp., используемый для очистки сточных вод от алкилсульфонатов |
| RU2109692C1 (ru) * | 1993-06-10 | 1998-04-27 | Паквес Б.В. | Способ очистки сульфидсодержащих сточных вод |
-
2005
- 2005-02-15 RU RU2005104083/13A patent/RU2314267C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109692C1 (ru) * | 1993-06-10 | 1998-04-27 | Паквес Б.В. | Способ очистки сульфидсодержащих сточных вод |
| RU2103356C1 (ru) * | 1995-12-19 | 1998-01-27 | Институт биофизики СО РАН | Консорциум бактерий pseudomonas sp., pseudomonas fluorescens, pseudomonas putida, thiobacillus sp., используемый для очистки сточных вод от алкилсульфонатов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗВЯГИНЦЕВА Д.Г. Микроорганизмы и охрана почв. - М.: МГУ, 1989, с.186. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487933C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Петербургские Биотехнологии" | ШТАММ Penicillium sp., ОБЛАДАЮЩИЙ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ И ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Janssen et al. | Removal of hydrogen sulphide from wastewater and waste gases by biological conversion to elemental sulphur: colloidal and interfacial aspects of biologically produced sulphur particles | |
| KR20000023729A (ko) | 황 환원성 박테리아 및 이것을 생물학적 탈황 공정에 사용하는 용도 | |
| RU2093478C1 (ru) | Способ очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор | |
| Chebbi et al. | Biodegradation of malodorous mercaptans by a novel Staphylococcus capitis strain isolated from gas-washing wastewaters of the Tunisian Chemical Group | |
| Amirfakhri et al. | Assessment of desulfurization of natural gas by chemoautotrophic bacteria in an anaerobic baffled reactor (ABR) | |
| RU2314267C2 (ru) | Способ биологической очистки серосодержащих сточных вод | |
| Pol et al. | Isolation of a carbon disulfide utilizing Thiomonas sp. and its application in a biotrickling filter | |
| RU2126041C1 (ru) | Штамм микромицета fusarium sp. n 56 для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов | |
| RU2476385C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от фенольных соединений | |
| Lee et al. | Characterization of sulfur oxidation by an autotrophic sulfur oxidizer, Thiobacillus sp. ASWW-2 | |
| Prakash et al. | Biodegradation of Pentachlorophenol (PCP) by consortium of Flavobacterium species in tannery effluent | |
| Peys et al. | Development of a membrane biofilm reactor for the degradation of chlorinated aromatics | |
| Frischmuth et al. | Microbial transformation of mercury (II): I. Isolation of microbes and characterization of their transformation capabilities | |
| RU2661679C2 (ru) | Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от фенола | |
| CN104726363A (zh) | 产碱杆菌菌株及其应用 | |
| Mahesh et al. | Preparation and characterization of sulfide: Quinone oxidoreductase immobilized carbon matrix for the treatment of sulphide rich post-tanning wastewater | |
| RU2618096C1 (ru) | Способ фиторемедиации почвы, загрязненной углеводородами, и применение штамма микроорганизма Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2017Д в качестве стимулятора роста растений | |
| RU2270806C2 (ru) | Штамм pseudomonas aeruginosa xp-25, осуществляющий биодеградацию ароматических соединений | |
| RU2269488C2 (ru) | Способ биологической очистки сточных вод предприятий химической промышленности производства акриловой кислоты и ее производных | |
| RU2103356C1 (ru) | Консорциум бактерий pseudomonas sp., pseudomonas fluorescens, pseudomonas putida, thiobacillus sp., используемый для очистки сточных вод от алкилсульфонатов | |
| Pereira et al. | The effect of clay particles on the efficacy of a biocide | |
| KR100957463B1 (ko) | 바이오트리클링 필터에서 황화합물의 생물학적 저감을 위한균주 알칼리게네스 ｓｐ. Ｓ－８ | |
| KR100338633B1 (ko) | 변이미생물을 이용한 유기물 및 질소처리 접촉제의제조방법 | |
| RU2270807C2 (ru) | Способ биохимической очистки сточных вод от фенолсодержащих соединений | |
| RU2160719C1 (ru) | Консорциум штаммов микроорганизмов-деструкторов: alcaligenes denitrificans, alcaligenes eutrophus, pseudomonas maltophila, используемый для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090216 |