БИОПРЕПАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2005 года по МПК C02F3/34 C12N1/14 C12N1/20 B09C1/10 B01J20/22 C12N1/14 C12R1/885 C12N1/20 C12R1/40 

Изобретение относится к средствам борьбы с загрязнениями объектов окружающей среды, в частности почвы нефтью и нефтепродуктами.

Известен биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и добавки, способствующие сохранению их жизнеспособности и нефтеокисляющей активности в виде нефти, сахарозы и полиэтиленгликоля (Патент RU №2191752, кл. С 02 F 3/34, опубл. 27.10.2002).

Однако данный известный биопрепарат при его применении для борьбы с загрязнениями объектов окружающей среды с нефтью и нефтепродуктами предусматривает дополнительное внесение нефти в окружающую среду.

Известен биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и компоненты их питания (Патент RU №2081854, кл. С 02 F 3/34, опубл. 20.06.1997).

Однако данный известный препарат содержит дорогостоящие неприродные компоненты питания микроорганизмов-биодеструкторов.

Известен биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы, источники их питания и сорбент (Патент RU №2191753, кл. С 02 F 3/34, опубл. 27.10.2002).

Данный известный биопрепарат содержит дорогостоящий сорбент, представляющий собой гранулы древесной целлюлозы, покрытые слоями сорбирующего вещества, а также дорогостоящие источники питания в виде тиомочевины и сахарозы.

Известен биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и органический субстрат в виде продукта обработки растительного материала, включающего мох, древесину, торф (Патент RU №2193533, кл. С 02 F 3/34, опубл. 27.11.2002).

Недостатком данного известного препарата является использование в нем природного растительного субстрата не в нативном виде, а после его переработки, требующей применения трудозатрат и энергозатрат.

Ближайшим аналогом заявляемого биопрепарата является известный биопрепарат для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и торф (Патент RU №2122980, кл. С 02 F 3/34, опубл. 10.12.1998).

Известный препарат использовался для почв с различным рН, однако отсутствуют данные о его эффективности для очистки различного вида почв. Данный известный биопрепарат помимо природного компонента торфа содержит минеральные добавки в качестве источника азота, фосфора и калия. Это удорожает данный препарат и не позволяет при его изготовлении утилизировать сельскохозяйственные отходы и отходы отраслей промышленности по переработке растительного сырья. Такие отходы накапливаются в значительных количествах и не находят путей их утилизации. Кроме того, в данном известном препарате используется только один вариант сочетания штаммов микроорганизмов-биодеструкторов, он не может быть использован при введении в него иных микроорганизмов-биодеструкторов.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является расширение области его применения с высокой эффективностью для различного вида почв, как дерновоподзолистых, так и черноземных, повышение доступности его компонентов, экономия использования невосполнимого природного материала - торфа, обеспечение утилизации отходов сельского хозяйства и отраслей промышленности по переработке растительного сырья, универсальность состава биопрепарата, обеспечения возможности использования в нем спектра микроорганизмов-биодеструкторов при одновременном обеспечении высокой эффективности биопрепарата.

Указанный технический результат достигается тем, что биопрепарат для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и торф, имеет ту отличительную особенность, что он дополнительно содержит древесные опилки, навоз крупного рогатого скота и лигнин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Торф25-40Древесные опилки10-30Навоз крупного рогатого скота0,5-3,0Лигнин0,5-2,5Микроорганизмы-биодеструкторыв эффективном количествеПтичий пометОстальное

В качестве микроорганизма-биодеструктора он может содержать штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203.

Он также может содержать штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02 в качестве микроорганизма-биодеструктора.

Микроорганизмом-биодеструктором могут быть также штаммы бактерий Pseudomonas putida SP-203 и Rhodococcus ruber PS-02.

Биопрепарат в качестве микроорганизма-биодеструктора может также содержать штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89.

Он также может содержать штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 в качестве микроорганизма-биодеструктора.

В качестве микроорганизмов-биодеструкторов в состав биопрепарата могут также входить штаммы микромицетов Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 и Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03.

В его состав могут входить штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203 и штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 в качестве микроорганизмов-биодеструкторов.

Ими также могут быть штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02 и штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89.

В качестве микроорганизмов-биодеструкторов в состав биопрепарата могут входить штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203 и штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03.

Биопрепарат может также содержать штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02 и штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 в качестве микроорганизмов-биодеструкторов.

Также в качестве микроорганизмов-биодеструкторов он может содержать штаммы бактерий Pseudomonas putida SP-203 и Rhodococcus ruber PS-02 и штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89.

Биопрепарат также может содержать штаммы бактерий Pseudomonas putida SP-203 и Rhodococcus ruber PS-02 и штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 в качестве микроорганизмов-биодеструкторов.

В качестве микроорганизмов-биодеструкторов биопрепарат может также содержать штаммы микромицетов Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 и Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 биодеструктора и штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203.

Он также может содержать в качестве микроорганизмов-биодеструкторов штаммы микромицетов Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 и Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02.

В качестве микроорганизмов-биодеструкторов биопрепарат может также содержать штаммы микромицетов Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 и Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 биодеструктора и штаммы бактерий Pseudomonas putida SP-203 и Rhodococcus ruber PS-02.

Целесообразно, чтобы биопрепарат содержал штаммы микроорганизмов-биодеструкторов в конечной концентрации каждого (0,5-3)·10⁸ клеток/см³ препарата.

Используемые в биопрепарате штаммы микроорганизмов-биодеструкторов хранятся в коллекции кафедры микробиологии Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева.

Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота0,5Лигнин0,5Микроорганизм-биодеструктор: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)3·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 2. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки30Навоз крупного рогатого скота3,0Лигнин2,5Микроорганизм-биодеструктор: клетки штамма Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)0,5·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 3. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота0,5Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)3·10⁸

клетки штамма бактерий Rhodococcus ruber PS-02

(клетки/см³ препарата)1·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 4. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота0,5Лигнин0,5Микроорганизм-биодеструктор: споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 5. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки20Навоз крупного рогатого скота2,5Лигнин1,5Микроорганизм-биодеструктор: споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-02 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 6. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф30Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота2,5Лигнин1,5Микроорганизмы-биодеструкторы: споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 7. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф30Древесные опилки20Навоз крупного рогатого скота1,5Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 8. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота3,0Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Rhodococcusruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 9. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота3,0Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 10. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением

компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки10Навоз крупного рогатого скота3,0Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 11. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф40Древесные опилки20Навоз крупного рогатого скота2,0Лигнин1,0Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1,5·10⁸клетки штамма бактерий Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 12. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки20Навоз крупного рогатого скота2,0Лигнин1,0Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1,5·10⁸клетки штамма бактерий Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 13. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки30Навоз крупного рогатого скота2,5Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1,5·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 14. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки30Навоз крупного рогатого скота2,5Лигнин0,5Микроорганизмы-биодеструкторы: споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸клетки штамма бактерий клетки Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 15. Приготовили биопрепарат со следующим соотношением компонентов, мас.%:

Торф25Древесные опилки30Навоз крупного рогатого скота0,5Лигнин1,5Микроорганизмы-биодеструкторы: клетки штамма бактерий Pseudomonas putida SP-203 (клетки/см³ препарата)1,5·10⁸клетки штамма бактерий клетки Rhodococcus ruber PS-02 (клетки/см³ препарата)1·10⁸споры штамма микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89 (клетки/см³ препарата)2·10⁸споры штамма микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03 (клетки/см³ препарата)2·10⁸Птичий пометОстальное

Пример 16. На примере искусственно загрязненных нефтью образцов дерново-подзолистой и черноземной почвы испытали биопрепараты по примерам 1-15. При этом нефть вносили в образцы почвы в количестве 2,5% от их веса. Для искусственного загрязнения образцов почвы использовали два типа нефти:

1. Нефть Харьячинского месторождения (нефть А): среднепарафинистая с содержанием парафинов 2,4%, сернистая с содержанием 0,81% и с температурой застывания +10°С;

2. Нефть Сугмутского месторождения (нефть Б): высокопарафинистая с содержанием парафинов 7,9%, сернистая с содержанием 0,91% и с температурой застывания +29°С.

После внесения биопрепаратов в образцы почвы, загрязненной нефтью, проследили за процессом снижения содержания нефти в них через 2 месяца, через 4 месяца и через 6 месяцев.

Контролем служили те же образцы почвы без внесения в них биопрепаратов.

В табл.1, 2 приведены средние результаты наблюдений и свидетельствуют о высокой эффективности всех испытанных биопрепаратов по примерам 1-15. Наблюдения показали, что процесс естественной очистки почвы от загрязнения нефтью проходит значительно менее интенсивно, чем в присутствии биопрепаратов согласно изобретению. Так, в образцах дерново-подзолистой почвы, (см. табл.2), в которые не вносили биопрепаратов, в среднем за 6 месяцев содержание нефти А снизилось на 58,2%, а содержание нефти Б - на 51,2%. В присутствии биопрепаратов за этот же отрезок времени содержание нефти А и нефти Б снизилось в среднем соответственно на 73,0% и на 70,1%. В образцах черноземной почвы (см. табл.2) без внесения в них биопрепаратов за 6 месяцев содержание нефти А снизилось в среднем на 57,4%, а содержание нефти Б - на 53,6%. За этот же отрезок времени в присутствии биопрепаратов содержание нефти А снизилось на 82,0%, а содержание нефти Б - на 79,7%. Данные свидетельствуют о высокой эффективности биопрепаратов, в состав которых введены различные заявленные варианты микроорганизмов-биодеструкторов.

Таким образом, биопрепарат согласно изобретению обладает высокой эффективностью при его использовании для борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. В его составе использованы отходы сельского хозяйства и отраслей промышленности по переработке растительного сырья, что позволяет утилизировать их и не допускать их скопления в хозяйствах и на производствах, обеспечивает доступность и бесперебойное снабжение сырьем для приготовления биопрепарата. Снижено использование дорогостоящего невозобновляемого природного материала - торфа. Оптимально подобранный качественный и количественный состав компонентов биопрепарата делает его универсальным и позволяет вводить в него широкий спектр культур микроорганизмов-биодеструкторов нефти и нефтепродуктов.

Таблица 1
Динамика изменения содержания нефти в загрязненной дерново-подзолистой почве№п/пНефтьБиопрепаратСнижение содержания нефти, %Через 2 мес.Через 4 мес.Через 6 мес.1Харьянского месторождения, среднепарафинистая-28,549,558,22Харьянского месторождения, среднепарафинистая+48,568,573,03Сугмутского месторождения, высокопарафинистая-18,638,751,2

4Сугмутского месторождения, высокопарафинистая+41,061,070,1

Таблица 2
Динамика изменения содержания нефти в загрязненной черноземной почве№п/пНефтьБиопрепаратСнижение содержания нефти, %Через
2 мес.Через
4 мес.Через 6 мес.1Харьянского месторождения, среднепарафинистая-31,851,857,42Харьянского месторождения, среднепарафинистая+41,271,282,03Сугмутского месторождения, высокопарафинистая-24,244,253,64Сугмутского месторождения, высокопарафинистая+40,570,579,7

Изобретение относится к биотехнологии, а именно предназначено для борьбы с загрязнением окружающей среды, в частности почвы от нефти и нефтепродуктов. Биопрепарат имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: торф 25-40, древесные опилки 10-30, навоз крупного рогатого скота 0,5-3,0, лигнин 0,5-2,5, микроорганизмы-биодеструкторы в эффективном количестве, птичий помет остальное. При этом в качестве микроорганизмов-биодеструкторов он содержит штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203, и/или штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02, и/или штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89, и/или штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03. Биопрепарат позволяет утилизировать отходы сельского хозяйства и отраслей промышленности по переработке растительного сырья, обеспечивает высокую эффективность борьбы с нефтезагрязнениями.1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Биопрепарат для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, содержащий микроорганизмы-биодеструкторы и торф, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов-биодеструкторов он содержит штамм бактерий Pseudomonas putida SP-203, и/или штамм бактерий Rhodococcus ruber PS-02, и/или штамм микромицета Trichoderma citrinoviride (телеоморфа Hypocrea schweinitzii (Fresen) Sacc.) VS-89, и/или штамм микромицета Metarrihizium anisopliae (Metschn.) Soroc AF-03, а также биопрепарат дополнительно содержит древесные опилки, навоз крупного рогатого скота и лигнин при следующем содержании компонентов, мас.%:

Торф25-40Древесные опилки10-30Навоз крупного рогатого скота0,5-3,0Лигнин0,5-2,5Микроорганизмы-биодеострукторы в эффективном количестве Птичий пометОстальное