Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2660196C1 - Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution - Google Patents

Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution Download PDF

Info

Publication number
RU2660196C1
RU2660196C1 RU2017116942A RU2017116942A RU2660196C1 RU 2660196 C1 RU2660196 C1 RU 2660196C1 RU 2017116942 A RU2017116942 A RU 2017116942A RU 2017116942 A RU2017116942 A RU 2017116942A RU 2660196 C1 RU2660196 C1 RU 2660196C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
biological product
fats
microorganisms
bacteria
Prior art date
Application number
RU2017116942A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Аркадьевич Забелин
Александр Юрьевич Алексеев
Александр Михайлович Шестопалов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Биоойл" (ООО "Биоойл")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Биоойл" (ООО "Биоойл") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Биоойл" (ООО "Биоойл")
Priority to RU2017116942A priority Critical patent/RU2660196C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660196C1 publication Critical patent/RU2660196C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/38Pseudomonas

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and ecology and can be used for wastewater treatment from oil and fat pollution. Biopreparation Lipoil containing a lyophilized mixture of microorganisms Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702, taken in a ratio of 1:1 (by weight) with a finite number of living cells of bacteria of at least 1×1010 CFU/g of dry biopreparation.
EFFECT: preparation is characterized by effectiveness of cleaning from oil and fat pollution.
1 cl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии и экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от масложировых загрязнений.The invention relates to biotechnology and ecology and can be used for wastewater treatment from oil and fat pollution.

В результате деятельности пищевых предприятий и повышения нагрузки на водоотводящие и очистные сооружения для промышленных и хозяйственно-бытовых стоков стало особенно актуальным решение проблемы очистки сточных вод от масложировых загрязнений. Так, доля производственных сточных вод в общем объеме стоков мясоперерабатывающего предприятия составляет 70-75%. Из них около 50% стоков содержат масложировые загрязнения (Belousova, N.I., Manuilova, T.D. Sposoby I. Sredstva ochistki zhirosoderzhashchikh stochnykh vod // Myasnaya industriya. 2007. №7, p. 57-60). Серьезной проблемой является удаление отложения жиров в канализационных системах пищевых предприятий, и их утилизация в жироуловителях. Для решения этой проблемы в последнее время все чаще используют методы биоремедиации, основанные на применении микроорганизмов-деструкторов масложировых отходов.As a result of the activity of food enterprises and an increase in the load on drainage and treatment facilities for industrial and domestic wastewater, it became especially relevant to solve the problem of treating wastewater from oil and oil pollution. Thus, the share of industrial wastewater in the total volume of effluent from a meat processing enterprise is 70-75%. Of these, about 50% of the effluent contains oil and oil pollution (Belousova, N.I., Manuilova, T. D. Sposoby I. Sredstva ochistki zhirosoderzhashchikh stochnykh vod // Myasnaya industriya. 2007. No. 7, p. 57-60). A serious problem is the removal of fat deposits in the sewer systems of food enterprises, and their disposal in grease traps. To solve this problem, bioremediation methods based on the use of microorganisms-destructors of oil and fat waste have been increasingly used recently.

Известен биопрепарат на основе штамма бактерий Aspergillus niger (штамм 288), предназначенный для очистки сточных вод пищевой промышленности. Обработку сточных вод, содержащих масложировые загрязнения, осуществляют биопрепаратом на основе штамма бактерий Aspergillus niger 288 при рН 4.5-5.0 и температуре 28-30°С в течение 48-50 ч (патент RU 2016851 С1, опубл. 30.07.1994).Known biological product based on a strain of bacteria Aspergillus niger (strain 288), intended for wastewater treatment of the food industry. Wastewater containing oil and fat contaminants is treated with a biological product based on the bacterial strain Aspergillus niger 288 at pH 4.5-5.0 and a temperature of 28-30 ° C for 48-50 hours (patent RU 2016851 C1, publ. 30.07.1994).

Недостатком данного биопрепарата является узкий спектр действия, предусматривающий возможность его использования только при рН 4.5-5.0 и температуре 28-30°С. Кроме этого, не представлены сведения о безопасности культуры Aspergillus niger, что необходимо, так как микроорганизмы рода Aspergillus относятся к 4 группе патогенности, при этом патогенный агент вызывает обычно серьезное заболевание у человека или животных и легко распространяется от больного к здоровому или опосредованно.The disadvantage of this biological product is a narrow spectrum of action, providing for the possibility of its use only at pH 4.5-5.0 and a temperature of 28-30 ° C. In addition, information on the safety of the Aspergillus niger culture is not provided, which is necessary since microorganisms of the genus Aspergillus belong to the 4th group of pathogenicity, while the pathogenic agent usually causes a serious disease in humans or animals and easily spreads from the patient to healthy or indirectly.

Известен биопрепарат для очистки сточных вод от жиров на основе штамма бактерий Serratia marcescens ИБ 2-2, проявляющего активность по деструкции твердых жиров животного и растительного происхождения. Для культивирования штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 с целью получения липазы применяют питательную среду следующего состава, г/л: соевая мука - 5; дрожжевой экстракт - 60; K2НРO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0. Время выращивания 40 ч. По окончании процесса ферментации штамма Serratia marcescens ИБ 2-2 титр бактерий в культуральной жидкости составил 3,0⋅109 колониеобразующих единиц (КОЕ) /мл, а деструкция кулинарного жира - 100% (патент RU 2310686 С1, опубл. 20.11.2007).Known biological product for the treatment of wastewater from fats based on the bacterial strain Serratia marcescens IB 2-2, which is active in the destruction of solid fats of animal and vegetable origin. For the cultivation of the strain Serratia marcescens IB 2-2 in order to obtain lipase, a nutrient medium of the following composition is used, g / l: soy flour - 5; yeast extract - 60; K 2 HPO 4 - 5.0; (NH 4 ) 2 SO 4 - 1.0. The cultivation time is 40 hours. At the end of the fermentation process of the Serratia marcescens strain IB 2-2, the bacterium titer in the culture fluid was 3.0 × 10 9 colony forming units (CFU) / ml, and the degradation of cooking oil was 100% (patent RU 2310686 C1, publ. November 20, 2007).

Недостатком данного биопрепарата является узкий спектр действия, предусматривающий возможность его использования только для биодеструкции жиров при рН 7.0 и температуре 28°С.The disadvantage of this biological product is a narrow spectrum of action, providing for the possibility of its use only for biodegradation of fats at pH 7.0 and a temperature of 28 ° C.

Наиболее близким к предлагаемому биопрепарату - прототипом, является биопрепарат на основе комплекса бактериальных штаммов Acinetobacter species М-2, Acinetobacter species М-3, Arthrobacter species M-4, Rhodococcus species M-5 с содержанием живых клеток бактерий-декструкторов масел и жиров 108-1011 кл/г сухого препарата. Выращивание штаммов бактерий проводят в аппарате интенсивного массообмена в периодическом и в непрерывном режиме (D=0,2 ч-1) на минеральной среде (NH4H2PO4 - 10 г/л, K2НРO4 - 10 г/л, MgSO4⋅7H2O - 0,7 г/л, ZnSO4⋅7H2O, FeSO4⋅7H2O, MnSO4⋅7H2O - по 12,5 мг/л) при рН 7.0, температуре 30°С, в течение 24 ч. После процесса выращивания полученную бактериальную суспензию сепарируют, а затем сгущенную биомассу высушивают на распылительной сушильной установке. Очистку загрязненных стоков от пищевых масел и жиров осуществляют путем засева бактериальной биомассы штаммов Acinetobacter species М-2, Acinetobacter species М-3, Arthrobacter species M-4, Rhodococcus species М-5 с добавлением в стоки минеральных компонентов. Процесс ферментации ведут при рН 7.0 и температурах 15, 30, 45, 50°С до полной деструкции масел и жиров в стоке (патент RU 2161595 С2, опубл. 10.01.2001).The closest to the proposed biological product - the prototype is a biological product based on a complex of bacterial strains Acinetobacter species M-2, Acinetobacter species M-3, Arthrobacter species M-4, Rhodococcus species M-5 with the content of living cells of bacteria, oil and fat destructors 10 8 -10 11 cells / g of dry preparation. The cultivation of bacteria strains is carried out in an apparatus for intensive mass transfer in batch and continuous mode (D = 0.2 h -1 ) on a mineral medium (NH 4 H 2 PO 4 - 10 g / l, K 2 НРО 4 - 10 g / l, MgSO 4 ⋅7H 2 O - 0.7 g / l, ZnSO 4 ⋅7H 2 O, FeSO 4 ⋅7H 2 O, MnSO 4 ⋅7H 2 O - 12.5 mg / l) at pH 7.0, temperature 30 ° C, within 24 hours. After the growing process, the resulting bacterial suspension is separated, and then the condensed biomass is dried in a spray dryer. Purification of contaminated effluents from edible oils and fats is carried out by inoculating bacterial biomass of Acinetobacter species M-2, Acinetobacter species M-3, Arthrobacter species M-4, Rhodococcus species M-5 strains with the addition of mineral components. The fermentation process is carried out at pH 7.0 and temperatures of 15, 30, 45, 50 ° C until complete destruction of the oils and fats in stock (patent RU 2161595 C2, publ. 10.01.2001).

Недостатками данного биопрепарата является узкий спектр действия, предусматривающий возможность его использования только при рН 7.0, а также недостаточная эффективность в отношении биодеструкции жиров животного происхождения, вследствие чего необходимо дополнительно добавлять в стоки «жидкое мыло» либо подвергать жиры обработке ультразвуком.The disadvantages of this biological product is a narrow spectrum of action, providing for the possibility of its use only at pH 7.0, as well as insufficient effectiveness in relation to biodegradation of animal fats, therefore it is necessary to add “liquid soap” to the drains or to subject the fats to ultrasound treatment.

Задачей изобретения является разработка более эффективного биопрепарата для очистки сточных вод, загрязненных пищевыми маслами и жирами, обладающего липолитической активностью в широком диапазоне значений рН и температур среды, а также в присутствии хлорида натрия.The objective of the invention is to develop a more effective biological product for the treatment of wastewater contaminated with edible oils and fats, with lipolytic activity in a wide range of pH and ambient temperatures, as well as in the presence of sodium chloride.

Технический результат: повышение эффективности и расширение спектра действия биопрепарата.Technical result: increased efficiency and expansion of the spectrum of the biological product.

Поставленная задача достигается предлагаемым биопрепаратом, содержащим комплекс штаммов бактерий Pseudomonas koreensis Са3 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD, взятых в соотношении 1:1 (по массе), с конечной концентрацией колониеобразующих единиц бактерий в сухом биопрепарате не менее 1×1010 КОЕ/г.The task is achieved by the proposed biological product containing a complex of bacterial strains Pseudomonas koreensis Ca3 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD, taken in a ratio of 1: 1 (by weight), with a final concentration of colony forming units of bacteria in a dry biological product of at least 1 × 10 10 CFU / g.

Действующая основа биопрепарата (условное наименование «Липойл») - штаммы бактерий Pseudomonas koreensis Са3 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD, являются новыми.The current basis of the biological product (code name "Lipoil") - bacterial strains Pseudomonas koreensis Ca3 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD, are new.

Штамм бактерий Pseudomonas koreensis Са3 депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП Государственного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИГенетика) под регистрационным номером В-12712, а штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia ZhD депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП ГосНИИГенетика под регистрационным номером В-12702. По показателям вирулентности, диссеминации, токсичности и токсигенности микроорганизмы Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 являются непатогенными для теплокровных животных. Согласно методическим рекомендациям «Критерии оценки патогенных свойств штаммов-продуцентов, предлагаемых для использования в промышленности микробиологического синтеза», Москва, 1992 г., микроорганизмы Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 удовлетворяют требованиям, предъявляемым к промышленным микроорганизмам (Заключение НИЦ ТБП - филиал ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России»).The bacterial strain Pseudomonas koreensis Ca3 is deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) of the Federal State Unitary Enterprise State Research Institute of Genetics and Breeding of Industrial Microorganisms (GosNIIGenetika) under registration number B-12712, and the bacterial strain Stenotrophomonas maltophilia VsMoprozormii is registered in the Russian Federation FSUE GosNII Genetics under registration number B-12702. In terms of virulence, dissemination, toxicity and toxigenicity, the microorganisms Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 are non-pathogenic for warm-blooded animals. According to the guidelines “Criteria for assessing the pathogenic properties of producer strains proposed for use in the microbiological synthesis industry”, Moscow, 1992, the microorganisms Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 satisfy the requirements for industrial microorganisms (Conclusion SIC TBP - branch of FSBI “SSC Institute of Immunology FMBA of Russia”).

Характеристика используемых штаммов (компонентов биопрепарата).Characterization of the used strains (components of the biological product).

Штамм бактерий Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 выделен из образцов жирозагрязненных отходов г. Новосибирска.The bacterial strain Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 was isolated from samples of greasy waste from Novosibirsk.

Культурально-морфологические признаки.Cultural and morphological characters.

Прямые или слегка изогнутые, но не спиральные, палочки, размер бактерий 0,5 - 1,0×1,5 - 5,0 мкм. Грамотрицательные, подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков. На стандартных питательных средах (МПА, LB, King В) образует круглые колонии 2-3 мм в диаметре, плоские, гладкие, края слегка неровные, бежевые, непрозрачные. Окраска по Граму и реакция по Граму методом Gregersen (1978) грамотрицательные.Straight or slightly curved, but not spiral, rods, bacteria size 0.5 - 1.0 × 1.5 - 5.0 microns. Gram-negative, motile due to one or more polar flagella. On standard nutrient media (MPA, LB, King B) it forms round colonies 2-3 mm in diameter, flat, smooth, the edges are slightly uneven, beige, opaque. Gram stain and Gram reaction method Gregersen (1978) gram-negative.

Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical characteristics.

Аэроб. Метаболизм чисто дыхательного типа с использованием кислорода в качестве конечного акцептора электронов; в некоторых случаях альтернативным акцептором электронов может служить нитрат, что обеспечивает анаэробный рост. Образует флуоресцирующий пигмент. Оксидазный тест положительный. Каталазный тест положительный. Желатин не гидролизует. Крахмал не гидролизует. Нет потребности в факторах роста или специальных добавках. Способен к росту на средах с маргарином, подсолнечным, оливковым, горчичным, сливочным и льняным маслами, а также со свиным и рыбьим жирами в качестве источников углерода и энергии для роста. Способен к росту в присутствии хлорида натрия в концентрации до 5%. Штамм способен к росту в температурном диапазоне 10-42°С. Микроорганизм способен утилизировать пищевые масла и жиры в диапазоне рН среды 6-9.Aerobe. Purely respiratory metabolism using oxygen as the ultimate electron acceptor; in some cases, nitrate can serve as an alternative electron acceptor, which ensures anaerobic growth. It forms a fluorescent pigment. The oxidase test is positive. Catalase test is positive. Gelatin does not hydrolyze. Starch does not hydrolyze. No need for growth factors or special additives. It is able to grow on media with margarine, sunflower, olive, mustard, butter and linseed oil, as well as with pork and fish oils as sources of carbon and energy for growth. It is capable of growth in the presence of sodium chloride in a concentration of up to 5%. The strain is capable of growth in the temperature range of 10-42 ° C. The microorganism is able to utilize edible oils and fats in the pH range of 6-9.

Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 выделен из образцов жирозагрязненных отходов г. Новосибирска.The bacterial strain Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 was isolated from samples of greasy waste from Novosibirsk.

Культурально-морфологические признаки.Cultural and morphological characters.

Прямые мелкие палочки, размер бактерий 0,5 - 1,0 ×1,5 - 5,0 мкм. Грамотрицательные, подвижные за счет одного или нескольких полярных жгутиков. На стандартных питательных средах (МПА, LB, King В) образует круглые колонии 1-2 мм в диаметре, плоские, гладкие, края ровные, бежевые, непрозрачные. Окраска по Граму и реакция по Граму методом Gregersen (1978) - грамотрицательные.Straight small sticks, the size of the bacteria is 0.5 - 1.0 × 1.5 - 5.0 microns. Gram-negative, motile due to one or more polar flagella. On standard nutrient media (MPA, LB, King B) it forms round colonies of 1-2 mm in diameter, flat, smooth, the edges are even, beige, opaque. Gram stain and Gram reaction by the Gregersen method (1978) are gram-negative.

Физиолого-биохимические признаки.Physiological and biochemical characteristics.

Аэроб. Метаболизм чисто дыхательного типа с использованием кислорода в качестве конечного акцептора электронов. Оксидазный тест отрицательный. Каталазный тест положительный. Желатин не гидролизует. Крахмал не гидролизует. Нет потребности в факторах роста или специальных добавках. Способен к росту на средах с маргарином, подсолнечным, оливковым, горчичным, сливочным и льняным маслами, а также со свиным и рыбьим жирами в качестве источников углерода и энергии для роста. Способен к росту в присутствии 5% хлорида натрия. Штамм способен к росту в температурном диапазоне 10-42°С. Микроорганизм способен утилизировать пищевые масла и жиры в диапазоне рН среды 6-9.Aerobe. A purely respiratory type of metabolism using oxygen as the ultimate electron acceptor. The oxidase test is negative. Catalase test is positive. Gelatin does not hydrolyze. Starch does not hydrolyze. No need for growth factors or special additives. It is able to grow on media with margarine, sunflower, olive, mustard, butter and linseed oil, as well as with pork and fish oils as sources of carbon and energy for growth. It is capable of growth in the presence of 5% sodium chloride. The strain is capable of growth in the temperature range of 10-42 ° C. The microorganism is able to utilize edible oils and fats in the pH range of 6-9.

Получение биопрепарата реализуется путем раздельного глубинного культивирования каждого из микроорганизмов Pseudomonas koreensis Са3 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD на питательной среде, содержащей кислотный гидролизат казеина, дрожжевой автолизат, глюкозу, набор минеральных солей.Obtaining a biological product is realized by separate deep cultivation of each of the microorganisms Pseudomonas koreensis Ca3 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD in a nutrient medium containing casein acid hydrolyzate, yeast autolysate, glucose, and a set of mineral salts.

Выращенные бактериальные культуры Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 сепарируют на проточном сепараторе. Полученную концентрированную суспензию каждого микроорганизма по отдельности стерильно смешивают в соотношении 1:1,5 (по массе) с защитной средой на основе 0,05М натрий-калиевого фосфатного буфера, содержащего 20 г/л тиомочевины; 50 г/л сахароза; 0,5 мл/л твин 80; 40 г/л полиглюкина. Далее полученную смесь замораживают при температуре -40°С - -70°С в течение 24 ч и подвергают сублимационной сушке.The grown bacterial cultures of Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 are separated on a flow separator. The resulting concentrated suspension of each microorganism is individually sterile mixed in a ratio of 1: 1.5 (by weight) with a protective medium based on 0.05 M sodium potassium phosphate buffer containing 20 g / l thiourea; 50 g / l sucrose; 0.5 ml / l tween 80; 40 g / l polyglucin. Next, the resulting mixture was frozen at a temperature of -40 ° C to -70 ° C for 24 hours and subjected to freeze-drying.

Полученные сухие лиофилизованные порошковые формы бактериальных культур Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 смешивают между собой в соотношении 1:1 (по массе) и получают препарат с конечной численностью бактерий не менее 1×1010 КОЕ/г сухого биопрепарата.The obtained dry lyophilized powder forms of bacterial cultures of Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 are mixed with each other in a ratio of 1: 1 (by weight) and a preparation with a final number of bacteria of at least 1 × 10 10 CFU / g of dry biological product is obtained .

Полученную сухую форму биопрепарата «Липойл» хранят в сухом темном месте при температуре 2-8°С в течение 6-12 месяцев.The obtained dry form of the biological product "Lipoil" is stored in a dry, dark place at a temperature of 2-8 ° C for 6-12 months.

Применение сухого лиофилизированного биопрепарата реализуют путем внесения в промышленные стоки суспензии микроорганизмов, полученной путем его растворения в воде в соотношении 1:1000 (по массе).The use of dry lyophilized biological product is realized by introducing into the industrial effluent a suspension of microorganisms obtained by dissolving it in water in a ratio of 1: 1000 (by weight).

Определяющими существенными отличиями биопрепарата, по сравнению с прототипом, являются:The determining significant differences of the biological product, in comparison with the prototype, are:

1) в качестве микроорганизмов-деструкторов пищевых масел и жиров используют комплекс штаммов бактерий Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702, взятых в соотношении 1:1 (по массе), с конечной численностью бактерий в сухом биопрепарате не менее 1×1010 КОЕ/г, что позволяет повысить эффективность биопрепарата и расширить спектр его действия.1) a complex of bacterial strains Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 taken in a 1: 1 ratio (by weight) with a finite number of bacteria in a dry biological product of at least 1 is used as microorganisms-destructors of edible oils and fats × 10 10 CFU / g, which allows to increase the effectiveness of the biological product and expand its spectrum of action.

2) в состав биопрепарата «Липойл» входят непатогенные и нетоксичные микроорганизмы, способные утилизировать пищевые масла и жиры в широком диапазоне рН (6-9) и температур среды (10-42°С), а также в присутствии соли (хлорида натрия до 5%).2) the Lipoil biological product contains non-pathogenic and non-toxic microorganisms capable of utilizing edible oils and fats in a wide range of pH (6-9) and ambient temperatures (10-42 ° C), as well as in the presence of salt (sodium chloride up to 5 %).

Предлагаемый биопрепарат способен эффективно очищать сточные воды, загрязненные маслами и жирами, а также удалять отложения жиров в канализационных системах предприятий и утилизировать жиры в жироуловителях.The proposed biological product is able to effectively treat wastewater contaminated with oils and fats, as well as remove fat deposits in the sewer systems of enterprises and utilize fats in grease traps.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. Получение биопрепарата «Липойл»Example 1. Obtaining a biological product "Lipoil"

Для получения биомассы бактерий Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 проводили глубинное культивирование каждого из микроорганизмов раздельно на питательной среде, содержащей кислотный гидролизат казеина, дрожжевой автолизат, глюкозу, набор минеральных солей.To obtain the biomass of bacteria Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702, each microorganism was deeply cultivated separately on a nutrient medium containing casein acid hydrolyzate, yeast autolysate, glucose, and a set of mineral salts.

Культивирование бактерий Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 поводили в ферментерах объемом 250 л, с коэффициентом заполнения 0,6. Ферментеры оснащены фильтрами тонкой очистки воздуха, датчиками температуры, рН, скорости перемешивания и расхода воздуха на аэрацию. В ферментер вносили 3 л посевного материала (инокулята) в виде микробной суспензии с численностью не менее 1×1010 КОЕ/мл на 150 л питательной среды, содержащей: кислотный гидролизат казеина - 8 г/л; дрожжевой экстракт - 5 г/л; глюкоза - 20 г/л; сульфат магния - 0,3 г/л; сульфат марганца - 0,1 г/л; гидрофосфат калия - 2 г/л; сульфат аммония - 5 г/л; пеногаситель - 0,5 мл/л. Конечный объем доводили водопроводной водой до 150 л.The cultivation of bacteria Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 was carried out in 250 l fermenters with a fill factor of 0.6. Fermenters are equipped with fine filters, sensors for temperature, pH, mixing speed and air flow for aeration. 3 l of seed material (inoculum) was introduced into the fermenter in the form of a microbial suspension with a population of at least 1 × 10 10 CFU / ml per 150 l of culture medium containing: acid casein hydrolyzate - 8 g / l; yeast extract - 5 g / l; glucose - 20 g / l; magnesium sulfate - 0.3 g / l; manganese sulfate - 0.1 g / l; potassium hydrogen phosphate - 2 g / l; ammonium sulfate - 5 g / l; antifoam - 0.5 ml / l. The final volume was brought with tap water to 150 liters.

В течение культивирования бактерий показатель рН поддерживали автоматически на уровне 7,0-7,2 путем подачи 15% раствора гидроксида аммония, при непрерывном перемешивании. Технологические параметры процесса культивирования микроорганизмов: температура 28°С; расход воздуха на аэрацию - от 0 до 4 ч - 30 л/мин, от 4 до 20 ч - 60 л/мин; скорость перемешивания - 350 об/мин. Продолжительность культивирования 20 ч.During the cultivation of bacteria, the pH was automatically maintained at 7.0-7.2 by feeding a 15% solution of ammonium hydroxide, with continuous stirring. Technological parameters of the process of cultivation of microorganisms: temperature 28 ° C; air consumption for aeration - from 0 to 4 hours - 30 l / min, from 4 to 20 hours - 60 l / min; mixing speed 350 rpm The cultivation duration is 20 hours.

Выращенные бактериальные культуры Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 сепарировали на проточном сепараторе при скорости вращения ротора 16000 об/мин. Скорость сепарирования подбирали такой, чтобы проба фильтрата на выходе из сепаратора была визуально прозрачной. Скорость подачи культуральной жидкости на сепаратор поддерживали в интервале 30-40 л/ч. Полученную концентрированную суспензию каждого микроорганизма по отдельности стерильно смешивали в соотношении 1:1,5 с защитной средой на основе 0,05 М натрий-калиевого фосфатного буфера, содержащей 20 г/л тиомочевины; 50 г/л сахароза; 0,5 мл/л твин 80; 40 г/л полиглюкина. Далее полученную смесь замораживали при температуре -40°С - -70°С в течение 24 ч. В дальнейшем замороженную биомассу подвергали сублимационной сушке с целью получения лиофильно высушенной биомассы каждого из штаммов, входящих в состав биопрепарата «Липойл».The grown bacterial cultures of Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 were separated on a flow separator at a rotor speed of 16,000 rpm. The separation rate was selected so that the sample of the filtrate at the outlet of the separator was visually transparent. The feed rate of the culture fluid to the separator was maintained in the range of 30-40 l / h. The resulting concentrated suspension of each microorganism was individually sterile mixed in a 1: 1.5 ratio with a protective medium based on 0.05 M sodium potassium phosphate buffer containing 20 g / l thiourea; 50 g / l sucrose; 0.5 ml / l tween 80; 40 g / l polyglucin. Next, the resulting mixture was frozen at a temperature of -40 ° C to -70 ° C for 24 hours. Subsequently, the frozen biomass was freeze-dried to obtain freeze-dried biomass of each of the strains included in the Lipoil biological product.

Полученные сухие формы бактериальных культур Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 в виде порошка смешивали между собой в соотношении 1:1 (по массе) так, чтобы конечная численность бактерий составила не менее 1×1010 КОЕ/г сухого биопрепарата.The obtained dry forms of bacterial cultures of Pseudomonas koreensis Ca3 B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia ZhD B-12702 in powder form were mixed with each other in a ratio of 1: 1 (by weight) so that the final number of bacteria was not less than 1 × 10 10 CFU / g dry biological product.

Пример 2. Оценка эффективности деградации растительных и животных жиров биопрепаратом «Липойл» в лабораторных условияхExample 2. Evaluation of the effectiveness of the degradation of vegetable and animal fats biological product "Lipoil" in the laboratory

Эксперимент проведен в 100 мл жидкой минеральной среде Эванса (Evans C.G.T., Herbert D., Tempest D.B. 1970. The continuous cultivation of microorganisms. Construction of a Chemostat // Methods in Microbiology. Vol. 2. Pp. 277-327) с добавлением смеси пищевых масел и жиров в количестве 2% (об./об. или масс./об.) и с добавлением биопрепарата «Липойл» в количестве 10 мл с концентрацией 1×107 КОЕ/мл, в течение 10 сут, при температуре 24°С. Смесь пищевых масел и жиров состояла из оливкового, льняного, подсолнечного, горчичного, миндального, соевого, кокосового и сливочного масел, а также рыбьего и свиного жира. Указанные масла и жиры были смешаны в равных пропорциях. Количественный химический анализ проводился по ПНД Ф 14.1:2.122-97 «Методика измерений массовой концентрации жиров в поверхностных и сточных водах гравиметрическим методом» (Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации жиров в поверхностных и сточных водах гравиметрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.122-97. МОСКВА 1997 г. (издание 2011 г.) B.C. Талисманов. С. 14). В течение эксперимента проводилась количественная оценка численности микроорганизмов, входящих в состав ассоциации, путем проведения серийных разведений отобранной суспензии бактерий и последующим высевом на агаризованную среду ЛБ. Эффективность утилизации смеси пищевых масел и жиров составила 95% в течение 10 сут при температуре 24°С.The experiment was carried out in 100 ml of liquid mineral medium Evans (Evans CGT, Herbert D., Tempest DB 1970. The continuous cultivation of microorganisms. Construction of a Chemostat // Methods in Microbiology. Vol. 2. Pp. 277-327) with the addition of a mixture edible oils and fats in an amount of 2% (vol./about. or mass./about.) and with the addition of the biological product "Lipoil" in an amount of 10 ml with a concentration of 1 × 10 7 CFU / ml, for 10 days, at a temperature of 24 ° C. The mixture of edible oils and fats consisted of olive, flaxseed, sunflower, mustard, almond, soy, coconut and butter, as well as fish and pork fat. These oils and fats were mixed in equal proportions. Quantitative chemical analysis was carried out according to PND F 14.1: 2.122-97 "Methodology for measuring the mass concentration of fats in surface and waste waters by the gravimetric method" (Quantitative chemical analysis of water. Methods of measuring the mass concentration of fat in surface and waste waters by the gravimetric method. PND F 14.1: 2.122 -97. MOSCOW 1997 (2011 edition) BC Talismans. P. 14). During the experiment, a quantitative assessment of the number of microorganisms that make up the association was carried out by serial dilutions of the selected suspension of bacteria and subsequent plating on agar medium LB. The efficiency of utilization of a mixture of edible oils and fats was 95% for 10 days at a temperature of 24 ° C.

На фиг. 1 представлена кривая роста численности микроорганизмов, входящих в состав микробной ассоциации, в течение 10 сут. На фиг. 1 видно, что общая численность бактерий данного комплекса (ассоциации) увеличилась почти на 3 порядка.In FIG. Figure 1 shows the growth curve of the number of microorganisms that make up the microbial association over 10 days. In FIG. Figure 1 shows that the total number of bacteria of this complex (association) increased by almost 3 orders of magnitude.

Пример 3. Оценка эффективности деградации растительных и животных жиров биопрепаратом «Липойл» в промышленных условияхExample 3. Evaluation of the effectiveness of degradation of vegetable and animal fats by the biological product "Lipoil" in an industrial environment

Проводили очистку канализационной системы предприятия общественного питания от масложировых загрязнений посредством внесения 15 л суспензии биопрепарата «Липойл» в течение 1 месяца. В течение месяца ежедневно вносилось 500 мл суспензии микроорганизмов с численностью 107 КОЕ/мл. Оценка эффективности применения биопрепарата «Липойл» проводилась путем визуального осмотра сливной системы и выявлением запаха. По истечении месяца было выявлено отсутствие характерного канализационного запаха и засора сифона сливной системы канализации.The sewer system of the catering facility was cleaned of oil and fat contaminants by adding 15 L of the Lipoil biological product suspension for 1 month. For a month, 500 ml of a suspension of microorganisms with a number of 10 7 CFU / ml were added daily. Evaluation of the effectiveness of the use of the biological product "Lipoil" was carried out by visual inspection of the drainage system and the detection of odor. After a month, the absence of a characteristic sewage odor and siphon clogging of the drainage system was revealed.

Таким образом, при использовании заявляемого биопрепарата для очистки масложировых загрязнений сточных вод наблюдалось разжижение масложировых отходов и отсутствие образования пробок из масложировых отходов в канализационной системе, что свидетельствует об эффективности биопрепарата и подтверждается данными прироста численности бактерий микробной ассоциации (увеличение на 3 порядка).Thus, when using the claimed biological product for the purification of oil and fat contamination of wastewater, dilution of oil and fat waste and the absence of plugs from oil and fat waste in the sewage system were observed, which indicates the effectiveness of the biological product and is confirmed by the data on the growth of the number of bacteria in the microbial association (an increase of 3 orders of magnitude).

Предлагаемый биопрепарат позволит эффективно очищать сточные воды, загрязненные пищевыми маслами и жирами, а также удалять отложения жиров в канализационных системах предприятий и утилизировать жиры в жироуловителях.The proposed biological product will allow you to effectively clean wastewater contaminated with edible oils and fats, as well as remove fat deposits in the sewer systems of enterprises and utilize fats in grease traps.

Claims (1)

Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений, содержащий сухую смесь микроорганизмов-деструкторов пищевых масел и жиров, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов-деструкторов используют комплекс штаммов бактерий Pseudomonas koreensis ВКПМ В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ВКПМ В-12702, взятых в соотношении 1:1 (по массе), с конечной численностью бактерий не менее 1×1010 КОЕ/г сухого биопрепарата.A biological product for the treatment of wastewater from oil and fat contaminants, containing a dry mixture of microorganisms-destructors of edible oils and fats, characterized in that a complex of bacterial strains Pseudomonas koreensis VKPM B-12712 and Stenotrophomonas maltophilia VKPM B-12702 are used as destruction microorganisms 1: 1 (by weight), with a finite number of bacteria of at least 1 × 10 10 CFU / g of dry biological product.
RU2017116942A 2017-05-15 2017-05-15 Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution RU2660196C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116942A RU2660196C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116942A RU2660196C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660196C1 true RU2660196C1 (en) 2018-07-05

Family

ID=62815708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116942A RU2660196C1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660196C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691317C1 (en) * 2018-12-28 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "Зельдар" (ООО "Зельдар") Consortium of bacteria strains for treatment of waste water from oil and fat pollution
CN116121148A (en) * 2023-03-15 2023-05-16 浙江商达公用环保有限公司 Synchronous deoiling and denitrifying bacteria, screening, application and preparation method of microbial inoculum
RU2818717C1 (en) * 2023-10-31 2024-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" Apparatus and method for assessing effectiveness of biopreparations for destruction of fat-containing wastes in sewage system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016851C1 (en) * 1991-05-23 1994-07-30 Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности Method of fat-containing sewage treatment
RU2161595C2 (en) * 1998-03-03 2001-01-10 Российско-Японская компания ЗАО "Биотэк-Япония" Biotechnological method of removing food oils and fats from sewage
RU2315102C1 (en) * 2006-03-14 2008-01-20 Химический факультет МГУ (Химфак МГУ) Immobilized biocatalyst for biological treatment of fat-containing effluents and a method for preparing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016851C1 (en) * 1991-05-23 1994-07-30 Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности Method of fat-containing sewage treatment
RU2161595C2 (en) * 1998-03-03 2001-01-10 Российско-Японская компания ЗАО "Биотэк-Япония" Biotechnological method of removing food oils and fats from sewage
RU2315102C1 (en) * 2006-03-14 2008-01-20 Химический факультет МГУ (Химфак МГУ) Immobilized biocatalyst for biological treatment of fat-containing effluents and a method for preparing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАШИРСКАЯ Т.Ф. Биопрепараты для очистки канализации и сточных вод от жировых загрязнений. Мясные технологии, 2013, N5 (125), с. 56-57. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691317C1 (en) * 2018-12-28 2019-06-11 Общество с ограниченной ответственностью "Зельдар" (ООО "Зельдар") Consortium of bacteria strains for treatment of waste water from oil and fat pollution
CN116121148A (en) * 2023-03-15 2023-05-16 浙江商达公用环保有限公司 Synchronous deoiling and denitrifying bacteria, screening, application and preparation method of microbial inoculum
RU2818717C1 (en) * 2023-10-31 2024-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" Apparatus and method for assessing effectiveness of biopreparations for destruction of fat-containing wastes in sewage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sonune et al. Isolation, characterization and identification of extracellular enzyme producer Bacillus licheniformis from municipal wastewater and evaluation of their biodegradability
US20060134770A1 (en) Microorganisms for assimilating oils or fats, etc. and methods for treating waste liquids and deodorizing by using the same
JP5470614B2 (en) Treatment method of fat and oil containing wastewater by lipase-secreting microorganisms that can grow and decompose oil under mild acid conditions, grease trap purification method, and oil and fat decomposing agent
Tzirita et al. Enhanced fat degradation following the addition of a Pseudomonas species to a bioaugmentation product used in grease traps
RU2660196C1 (en) Biopreparation for wastewater treatment from oil and grease pollution
Santhosh et al. Lab-scale degradation of leather industry effluent and its reduction by Chlorella sp. SRD3 and Oscillatoria sp. SRD2: a bioremediation approach
JP5448512B2 (en) Microorganism having oil and fat decomposability and method for treating oil and fat-containing wastewater using the same
KR20150092874A (en) Microbial agent for reducing stench
JP3728721B2 (en) New microorganisms and wastewater treatment methods
JP2013116067A (en) Fat and oil decomposing yeast and treatment method using the same
RU2691317C1 (en) Consortium of bacteria strains for treatment of waste water from oil and fat pollution
Sutar et al. Isolation and Characterization of Lipase Producing Bacteria from Restaurant Waste Water
RU2560272C1 (en) Strain of bacteria serratia plymuthica - decomposer of crude oil and petroleum products
Donderski et al. Occurrence and physiological properties of bacterioplankton of Lake Chełmżyńskie (Poland)
WO2020009232A1 (en) Novel microorganisms for decomposing oil and fat containing fatty acid
JP4416470B2 (en) High-performance denitrifying oil-degrading bacteria, wastewater purification method using the high-performance denitrifying oil-degrading bacteria
RU2501852C2 (en) Preparation for cleaning of soil from oil and oil products
JP6846610B2 (en) Fatty acid-degrading bacteria, fatty acid-degrading bacteria preparations containing them, and fatty acid decomposition methods using them.
JP5046665B2 (en) Novel microorganism and drainage purification method using the same
RU2257410C1 (en) Strain rhodococcus erythropolis for decomposition of petroleum and petroleum products
CN110093278A (en) A kind of extracting method and its application of potent algistatic activity substance
Aktar et al. Indigenous lipase producing bacteria for lipid-rich wastewater treatment
JP5790983B2 (en) Novel oil-degrading bacteria, oil-degrading bacteria preparation, and method for treating oil-containing wastewater
JP7264699B2 (en) Oil decomposition agent and oil decomposition method
Tzirita A characterisation of bioaugmentation products for the treatment of waste fats, oils and grease (FOG)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190516

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200921