Способ микробиологической очистки промышленных сточных вод от амфолитных ПАВ Советский патент 1989 года по МПК C12N1/20 C02F3/04 C02F3/34 C12N1/20 C12R1/40 C02F3/34 C02F101/30 

1

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микробиологической очистке стбчных вод, и может быть использовано для очистки промышленных стоков от амфопитных по- / верхностно-активных веществ (АмПАВ), образующихся в процессе производства жидких мокнцих средств (ЖМС).

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа.

Способ заключается в следующем.

Выращивают биомассу штамма Pseudo попав putida ТО (ВКПМ В-3959) в аэробных условиях на плотной синтетической среде-следугацего-состава, / г/л: l, l,0j MgCl 0,1; KCl 0,5, алкиламинобиспропионат

0,2;. циклимид 0,2; аминобетаин 0,2; алкилбензолсульфонат 0,1, агар-агар 20,0; вода до 1 л, рН 7,4. Биомассу .иммобилизуют на керамической загрузке бирреактора. Осуществляют проток очищаеьых сточных .вод в азробных условиях.

Выделение штамма-деструктора.

Для реализации предлагаемого способа проводят вьщеление селективньм путем высокоактивной культуры - деструктора АмПАВ. Для этого через почву, взятую на территории завода, выпускающего ЖМС и обогащенную АмПАВ, пропускают питательную среду следующего состава, г/л: , 1,0; KCl 0,5; MgCl, 0,1; алкиламинобиспро- пионаг (ААБП), в определенном колиСАЭ

lecTBe

31463761

ОЛГ.ЛТ мрпкие (d 2 мм) выпуклые коло- Концентрацию ААБП постояннозуют мелкие «.а ,

10

З величивают от 100 до 300 мг/л, по мере достижения полной ее утилизации И выходящей жидкости. Таким образом 1 1олучают культуру накопления, которую $атем иммобилизуют на загрузке био- |)еактора в условиях проточного культи- йирования, постепенно увеличивая кон- :йентрацию ААБП от 200 до 500 мг/л В подаваемой, жидкости и скорость ; азбавления среды, селекционируя активный штамм бактерий,, использующих АБП.в качестве едиистаенного источника углерода и энергии, Выделение чистой культуры деструктора ААБП проводят путем высева содержимого биореактора на минеральную среду следующего состава, г/л; l,0j КС1 0,5j ,; ААБП 0,4, агар- агар 20,0, дистиллированная вода до 1 Л-, рН 7,0, При высеве содержимого биореактора выделяют три куль-туры микрооргани.змов, способных к росту на указанной среде. Эти куль- I туры определяют как Pseudoraonas putida TOj Pseudoraonas sp.l, Citro- Ibacter freindii., Деструктивную актив- I ность выделенных чистых культур прог I веряют в условиях проточного культивирования. Деструктором считают тот микроорганизм, который наиболее активно разрушает ААБП, а также цикли мид и амидобетаин и н,шболее быстро воспроиэводат процесс очистки от этого соединения в у-словиях проточного культивирования.

Способность микроорганизмов разрушать амфалитные ПАВ в условиях проточного культивирования показана в ;табл.1..

Из табл. следует что предпагае- мьй штамм разрушает АмПАВ значитель-, но активнее, чем ост ал культуры

ЗУ nJ jntidirvri -

НИИ круглой формы, край ровный, поверхность блестящая, гладкая (S-фор- ма), колонии прозрачные с голубоватым оттенком, цвет поверхности.колонии и .ее обратной стороны одинаковый, з.апах слецифический, структура гиалиновая, внеклеточные пигменты не образуют. Оптимальная температура роста 30°С, растет при 4°С и не растет при , оптимальное значение рН -среды нейтральное. Культура чувствительна к тетрациклину, ампициллину, 15 полимиксину В, канамицину, устойчива к хлорафениколу, осмо- и галоне- толеранта. На МПБ наблюдается пристеночное кольцо, осадок, не изменяется цвет средыр пигмент в среду не 20 выделяется. Прототроф.

Пробы на оксид азу, каталазу и ар- гининдегидролазу положительные, крахг мал и желатина не гидролизуются. При росте на МПА не вьщеляет индол и 25 сероводород.

Отношение к источникам углерода. Не используют лактозу, мальтозу, сахарозу, рамнозу, раф(инозу, инозит, сорбит, маннит, салицин, дульцит. 30 Утилизирует глюкозу, арабинозу, ксилозу, фруктозу, галактозу, глицерин , Денитрификация отсутствует, на среде с белком образует желто-зеленый

пигмент.

Использует минеральные формы та, не нуждается в метионине, цисте- ине, биотине. Из клеток штамма выделена плазМИДа деградации рДХ4.

Строгий аэроб, оптимальная темпе- 40 ратура культивирования - 30 С,

Пример 1, Способ очистки сточных вод с помощью Pseudonronas putida реализуется в биореакторе в условиях проточного культивирования

но активнее, чем остальше культуры заселеш я биореактора культурой

в полученной ассоциации. Кроме того, 45 Р, Putida ТО выращиваданная культура восгфоизводит процесс очистки в 2 раза быстрее, чем остальные, и поэтом он выбран в качестве штамма деструктора АмПАВ.

Морфолого-культурапьные и физио- лого-биохимические признаки штамма- деструктора. Подвижные ) палочки, с полярно расположенными иес-; колькими жгyтикa o, клетки располо- жены одиночно или в коротких цепочках, грамотрицательные, спор и капсул не образуют, клеточная стенка не кислотоустойчива. Клетки размножаются простым делением. На МПА обрадеструктором Р, putida ТО выращивают на плотной синтетической среде следующего состава, г/л: 1,0; Ш.Ш), 1,0; MgCl 0,1; КС1 0, rn МПБ 0,4, агар-агар 20,0, дистиллиро ванная вода до 1 л. Полученную биомассу иммобилизуют на керамической загрузке установки. Размер частиц керамической загрузки около 3-55 м с На загрузку подают модельный сток следующего состава: г/л: 0,2; , 0,2; КС1 0,1, АмПАВ 0,5 -Через две недели показатели работы биореактора стабилизируются и очиОЛГ.ЛТ мрпкие (d 2 мм) выпуклые коло- зуют мелкие «.а ,

0

ЗУ nJ jntidirvri -

НИИ круглой формы, край ровный, поверхность блестящая, гладкая (S-фор- ма), колонии прозрачные с голубоватым оттенком, цвет поверхности.колонии и .ее обратной стороны одинаковый, з.апах слецифический, структура гиалиновая, внеклеточные пигменты не образуют. Оптимальная температура роста 30°С, растет при 4°С и не растет при , оптимальное значение рН -среды нейтральное. Культура чувствительна к тетрациклину, ампициллину, 5 полимиксину В, канамицину, устойчива к хлорафениколу, осмо- и галоне- толеранта. На МПБ наблюдается пристеночное кольцо, осадок, не изменяется цвет средыр пигмент в среду не 0 выделяется. Прототроф.

Пробы на оксид азу, каталазу и ар- гининдегидролазу положительные, крахг мал и желатина не гидролизуются. При росте на МПА не вьщеляет индол и 25 сероводород.

Отношение к источникам углерода. Не используют лактозу, мальтозу, сахарозу, рамнозу, раф(инозу, инозит, сорбит, маннит, салицин, дульцит. 30 Утилизирует глюкозу, арабинозу, ксилозу, фруктозу, галактозу, глицерин , Денитрификация отсутствует, на среде с белком образует желто-зеленый

пигмент.

Использует минеральные формы та, не нуждается в метионине, цисте- ине, биотине. Из клеток штамма выделена плазМИДа деградации рДХ4.

Строгий аэроб, оптимальная темпе- 40 ратура культивирования - 30 С,

Пример 1, Способ очистки сточных вод с помощью Pseudonronas putida реализуется в биореакторе в условиях проточного культивирования.

заселеш я биореактора культурой

заселеш я биореактора культурой

5 Р, Putida ТО выращивадеструктором Р, putida ТО выращивают на плотной синтетической среде следующего состава, г/л: 1,0; Ш.Ш), 1,0; MgCl 0,1; КС1 0,5; n МПБ 0,4, агар-агар 20,0, дистиллиро- ванная вода до 1 л. Полученную биомассу иммобилизуют на керамической загрузке установки. Размер частиц керамической загрузки около 3-55 мм, с На загрузку подают модельный сток следующего состава: г/л: 0,2; , 0,2; КС1 0,1, АмПАВ 0,5, -Через две недели показатели работы биореактора стабилизируются и очи5

щенная вода содержит АмПАВ концентрции 5-20 мг/л, что не превьшает предельно дс пустимых концентраций этих соединений для сброса на городские очистные сооружения.

. В табл.2 представлены данные по микробиологическому разрушению АмПАВ штаммом Pseudomonas putida IBKIM В-3959.

П р и м е р 2, Очистка реальных сточных вод.

Способ очистки сточных вод с помощью Pseudomonas putida ТО реализуется в биореакторе в условиях проточного культивирования. Для заселения биореактора культурой-деструктором Р.putida ТО выращивают на синтетической среде следующего состава, г/л: Na2.HP04 1,0; , 1,0 KCl 0,5; MgCl 0.1; алкиламинобис- пропионат 0,2; циклимид 0,2; ами- добетаин 0,2; алкилбензолсульфонат 0,1; агар-агар 20,0; вода до 1 л; рН 7|4. Полученную биомассу иммобилизуют на загрузке биореактора. На загрузку подают реальную сточную воду, содержащую:АмПАВ 200 мг/л; АПАВ 500 мг/л; взвешенные вещества 40-200 сухой остаток 70-300 мг/м ; сульфаты 50-70 мг/м ; жиры - до 0,5 мг/м ; рН.6,,5; ХПК 1300 .

Данные очистки реальных сточных вод культурой Pseudomonas putida ВКПМ В-3959 в условиях проточного

10

63761 .6

культивирования (скорость разбавления 0,062 ) приведены в табл.3.

Как следует из приведенных в табл. 1-3 данных, предлагаемый способ микробиологической очистки поэт воляет очищать высококонцентрированные сточные воды, содержащие различные АмПАВ, до ; концентраций, позволяющих сброс очищенной воды на биологические очистные сооружения.

Использование данного штамма позволяет очищать сточную воду от АмПАВ на локальных очистных сооружениях 15 без предварительного разбавления стокоЪ и, таким образом, предотвратить попадание АмПАВ в водоемы. Данный способ позволяет с высокой степенью (на 100%) очищать сточные воды от ААНП, амидобетаина и цикли- мида.

Формула изобретения

25 Способ микробиологической очистки npoMbiFuieHHbix сточных вод от.амфо- литных ПАВ, предусматривающий культи- :вирование в аэробных проточных условиях на биофильтре с загрузкой

3Q при рН 6,5-8,5 штамма бактерий из рода PseudoIюnas, отличающийся тем, что, с целью расширения .технологических возможностей способа очистки сточных вод, в качестве штамма бактерий используют

20

35

Pseudomonas putida ВКПМ В-3959. Т а б л и ц а 1

14637618

Продолжение табл.1

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к микробиологической очистке сточных вод, и может быть использовано для очистки промьшшенных стоков от амфолитных поверхностно-активных веществ, образующихся в процессе производства жидких моющих средств. Целью изобретения является повышение качества очистки сточных вод за счет увеличения количества удаляе ых АмПАВ. Спо- срб заключается в применении штамма Pseudonronas putida ВКПМ В-3959, способного в аэробных условиях при нейтральной реакции среды в проточных условиях полностью разлагать амидо- бетаин, циклимид и алкиламинобиспропионат. 3 табл. г СЛ