Штамм бактерий AeRococcUS DеснLоRатIсаNS, используемый для очистки сточных вод производства спичек Советский патент 1990 года по МПК C12N1/20 C02F3/34 C02F3/34 C02F101/12 C02F101/20 

Изобретение относится к очистке сточных вод и касается нового штамма, используемого для обезвреживания сточных вод спичечных фабрик, в состав которых входят хлораты и тяжелые металлы.

Цель изобретения - получение нового штамма бактерий Aerococcus dechlo- raticans, способного в анаэробных условиях активно восстанавливать хлораты, хроматы и сульфаты, а в качестве источника углерода, и других необходимых для роста компонентов - продукты фосфорной и зажигательных масс того же производства.

Штамм бактерий A. dechloratleans ТГС-463 выделен из биомассы, накопленной в пилотной установке для биохимической очистки Биохлорат-0,25 на Череповецкой спичечной фабрике методом накопительной культуры на среде следующего состава, г/л:КС10з

,0; КгНР04 0,3; КН2Р04 0,5; MgS04 ,1; CaCl 0,05; NH4NOj 0,5. В качестве источника органических веществ В среду добавляют 5-10% МПБ, рН 6,8- 6,0. Культивирование ведут в относительно анаэробных условиях (в пробирках под резиновыми пробками).

Штамм хранят в среде следующего состава, г/л: КС10, 0,7; КаНР04 0,3; ЈНгР04 0,5; MgS04 0,1; СаСОэ 0,05; ЬШцДОэ 0,5. В среду добавляют также 5-10% МПБ, 1% глюкозы или альбумина, рН 6,8-7,0.

Выращивание проводят в относительно анаэробных условиях (в пробирках), заполненных доверху средой и закрытых резиновыми пробками). Пересевы 2-3 раза в год.

Штамм A. dechloraticans ТГС-463 депонирован во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов под номером ВКПМ В-4158 и имеет следующую характеристику.

Культурально-морфологические приз- наки.

Грамположительные неподвижные кокки диаметром 0,1-1,0 мкм, одиночные или соединенные в цепочки по 2-6 клеток, размножение - бинарным делением,

На МПА колонии мелкие, точечные прозрачные, в проходящем свете голубые или молочные, слегка опалесциру- ющие; в толще агара чечевицеобразные.

На МПБ рост в виде равномерного помутнения, на желатине рост по уколу, на рыбо-пептонном агаре мелкие блестящие BL п}клые колонии пастообразной консистенции, опалесцирующие в проходящем свете.

Физихшого-биохимические признаки. Отношение к источникам углерода. Использует глюкозу и целлобиозу с образованием кислоты, не используют арабинозу, галактозу, ксилозу, рам- нозу, лактозу, раффинозу, сахарозу, маннит и фруктозу. Крахмал и казеин не гидролизует. Молоко не коагулирует.

Добавление в среду дрожжевого ав- толизата не влияет на рост штамма.

Отношение к источнику азота. Усваивает аммонийный азот, На среде Гильтая с нитратами нитриты не образует.

Расчет в присутствии 3-5% NaCL, при 7% NaCl рост отсутствует.

Редуцирует хлораты, сульфаты и хроматы.

о

0

5

5

0

5

Нуклеотидный состав ДНК: содержащие ГЦ 37,2+0,2 мол.%. Штамм непатогенен. Растет при температуре 10-40°С, оптимум 34-36°С. Растет при рН 6-8, оптимальная область 6,8-7,0.

Факультативный анаэроб. Метаболизм дыхательный и бродильный. Использование штамма A. dechloraticans ВКПМ В-4158 для очистки сточных вод спичечного производства основано на его способности использовать в качестве акцептора электронов хроматы, хлораты и сульфаты, а в качестве источника углерода и энергии, азота и других необходимых соединений - растворенные органические вещества сточных вод спичечного производства.

В лабораторных условиях скорость восстановления хроматов ( ) составляет 0,75 мг/ч, сульфатов (S04) 41,88 мг/ч, хлоратов (С1(ф 62,8 мг/ч. На 1 г сухой бактериальной массы. Штамм активен при концентрации хлоратов до 2 г/л, эффект очистки при этой концентрации составляет 93,8%, при концентрации 0,7 г/л - 98,4%.

При этом хлораты превращаются в хлориды. Хроматы восстанавливаются до трехвалентного хрома, а сульфаты - до сульфидов, в результате образуется сульфид хрома - не растворимое и легковыделяемое из сточных вод известными методами (отстаивание, фильтрование, флотация и т.д.) соединение.

Сточные воды Череповецкой спичечной фабрики, подвергаемые очистке с участием штамма A. dechloraticans ВКПМ В-4158, имеют следующий состав, мг/л:

Взвешенные вещества 273,0 Хлораты731,0

Фосфаты263,0

Цинк 33,8 Хром- (VI)27,5

Железо (III)19,9

БПК598,4

ХПК224,4

Органическая часть сточных вод представлена костным и мездровым клеями и декстрином. Источником азота и фосфора является диаммоний фосфат, применяемый для пропитки . спичечной соломки.

Биохимическую очистку сточных вод спичечного производства с помощью штамма ВКПМ В-4158 проводят в

515

герметичной неаэрируемой емкости с механическим или гидравлическим перемешиванием в проточном или контактном режиме.

В биореактор вводят 10 г/л активного ила (анаэробного сообщества микроорганизмов), обогащенного штаммом ВКПМ В-4158. Анаэробное сообщество в биореакторе создают загрузкой биомассы из метантенков, иловых площадок. Наличие анаэробного сообщества икроорганизмов необходимо для снижения окислительно-восстановительного потенциала среды в биореакторе до минус 200-300 мВ, т.е. для создания оптимальных условий, обеспечивающих жизнедеятельность штамма ВКПМ В-4158.

Пример 1. Готовят среду следующего состава, г/л: КСЮ 2,0; КгНР04 0,3; КН4Р04 0,5; MgS04 0,1; СаСОэ 0,05; NH4N03 0,5; МПБ 50,0; рН 6,8-7,0. Подают его в неаэрируемый герметичный ферментер, куда вводят 10 г/л активного ила, обогащенного штаммом A. dechloratleans ВКПМ В-4158.

В анаэробных условиях при механическом перемешивании штамм восстанавливает хлораты до хлоридов за 20 ч. После восстановления хлоратов активный или отделяют от жидкой фазы и используют вновь для микробной очистки сточных вод от хлоратов.

0

41

5

0

5

0

226

Пример 2. Очистка сточных вод химического цеха спичечного проит- водства.

Сточные воды подают в анаэробный герметичный биореактор объемом 1,5 м3, куда помещают сброженный в метантенке с мезофильным режимом осадок (активный ил) и вводят посевную культуру - штамм A. dechloraticans ВКПМ В-4158 в количестве 0,4%.

Среду в биореакторе периодически гидравлически перемешивают. Органическим субстратом служат растворенные в производственных стоках продукты фосфорной и зажигательной масс. После 4 ч контакта с микроорганизмами из биореактора отводят очищенные воды путем вытеснения поступающими. В исходных сточных водах производства спичек содержится, мг/л: хлораты 220, цинк 14,5, хром 6,8, железа 24,0, в очищенных - соответственно 3,8, 0,05, 0 и 0,1. Концентрации ингредиентов в очищенных водах не превышают их предельных значений для сброса в городскую систему водоотведения.

Формула изобретения

Штамм бактерий Aerococcus dechloraticans ВКПМ В-4158, используемый для очистки сточных вод производства спичек.

Изобретение относится к очистке сточных вод и касается нового штамма, используемого для обезвреживания сточных вод спичечных фабрик, в состав которых входят хлораты и ионы тяжелых металлов. Целью изобретения является получение нового штамма бактерий AEROCOCCUS DECHLORATICANS ВКПМ В-4158 (лабораторный номер ТГС-463), способного в анаэробных условиях активно восстанавливать хлораты, хроматы и сульфаты, а в качестве источника углерода, азота и других необходимых для роста компонентов - продукты фосфорной и зажигательной масс того же производства. В лабораторных условиях скорость восстановления хроматов, сульфатов и хлоратов соответственно составляет 0,75

41,08 и 62,8 мг/ч на 1 г сухой бактериальной массы. Штамм активен при концентрации хлоратов до 2 г/л. Эффект очистки при этой концентрации хлоратов составляет 93,8%, при концентрации 0,7 г/л - 98,4%. При очистке сточных вод химического цеха спичечного производства в биореактор подают сточные воды, вводят сброженный в метантенке с мезофильным режимом осадок (активнй ил) и посевную культуру штамма A.DECHLORATICANS ВКПМ В-4158 в количестве 0,4%.