RU2660196C1 - Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений - Google Patents
Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 title description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 21
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 16
- 241001515920 Pseudomonas koreensis Species 0.000 claims abstract description 16
- 241000122973 Stenotrophomonas maltophilia Species 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 23
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 17
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 13
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 claims description 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 22
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 4
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 3
- 244000056139 Brassica cretica Species 0.000 description 3
- 235000003351 Brassica cretica Nutrition 0.000 description 3
- 235000003343 Brassica rupestris Nutrition 0.000 description 3
- 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 3
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 3
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 3
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 3
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 3
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 3
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010460 mustard Nutrition 0.000 description 3
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 2
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 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
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 2
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 229940013317 fish oils Drugs 0.000 description 2
- 210000003495 flagella Anatomy 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
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 2
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 2
- 239000003264 margarine Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 2
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- ASHGTUMKRVIOLH-UHFFFAOYSA-L potassium;sodium;hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[K+].OP([O-])([O-])=O ASHGTUMKRVIOLH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010865 sewage 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
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N (2r,3r)-2,3-bis[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]butane-1,4-diol;(2r,3r,4s,5s,6r)-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O.C1=C(O)C(OC)=CC(C[C@@H](CO)[C@H](CO)CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000144725 Amygdalus communis Species 0.000 description 1
- 235000011437 Amygdalus communis Nutrition 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009604 anaerobic growth Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000008162 cooking oil Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 230000002366 lipolytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008176 lyophilized powder Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000002316 solid fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001018 virulence Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/38—Pseudomonas
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
Изобретение относится к области биотехнологии и экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от масложировых загрязнений. Предложен биопрепарат «Липойл», содержащий лиофилизованную смесь микроорганизмов Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702, взятых в соотношении 1:1 (по массе) с конечной численностью живых клеток бактерий не менее 1×1010 КОЕ/г сухого биопрепарата. Препарат характеризуется эффективностью очистки от масложировых загрязнений. 1 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от масложировых загрязнений.
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.
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).
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.
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).
Недостатком данного биопрепарата является узкий спектр действия, предусматривающий возможность его использования только для биодеструкции жиров при рН 7.0 и температуре 28°С.
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).
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.
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.
Технический результат: повышение эффективности и расширение спектра действия биопрепарата.
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.
Действующая основа биопрепарата (условное наименование «Липойл») - штаммы бактерий Pseudomonas koreensis Са3 и Stenotrophomonas maltophilia ZhD, являются новыми.
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»).
Характеристика используемых штаммов (компонентов биопрепарата).
Штамм бактерий Pseudomonas koreensis Са3 В-12712 выделен из образцов жирозагрязненных отходов г. Новосибирска.
Культурально-морфологические признаки.
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.
Физиолого-биохимические признаки.
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.
Штамм бактерий Stenotrophomonas maltophilia ZhD В-12702 выделен из образцов жирозагрязненных отходов г. Новосибирска.
Культурально-морфологические признаки.
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.
Физиолого-биохимические признаки.
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.
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.
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.
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.
Полученную сухую форму биопрепарата «Липойл» хранят в сухом темном месте при температуре 2-8°С в течение 6-12 месяцев.
Применение сухого лиофилизированного биопрепарата реализуют путем внесения в промышленные стоки суспензии микроорганизмов, полученной путем его растворения в воде в соотношении 1:1000 (по массе).
Определяющими существенными отличиями биопрепарата, по сравнению с прототипом, являются:
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.
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%).
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.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1. Получение биопрепарата «Липойл»
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.
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.
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.
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».
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.
Пример 2. Оценка эффективности деградации растительных и животных жиров биопрепаратом «Липойл» в лабораторных условиях
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.
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.
Пример 3. Оценка эффективности деградации растительных и животных жиров биопрепаратом «Липойл» в промышленных условиях
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.
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).
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.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116942A RU2660196C1 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116942A RU2660196C1 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660196C1 true RU2660196C1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62815708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017116942A RU2660196C1 (ru) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660196C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691317C1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Зельдар" (ООО "Зельдар") | Консорциум штаммов бактерий для очистки сточных вод от масложировых загрязнений |
| CN116121148A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-05-16 | 浙江商达公用环保有限公司 | 同步除油脱氮菌及筛选，应用，菌剂的制备方法 |
| RU2818717C1 (ru) * | 2023-10-31 | 2024-05-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Установка и способ оценки эффективности биопрепаратов для деструкции жиросодержащих отходов в канализационной системе |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016851C1 (ru) * | 1991-05-23 | 1994-07-30 | Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности | Способ очистки жиросодержащих сточных вод |
| RU2161595C2 (ru) * | 1998-03-03 | 2001-01-10 | Российско-Японская компания ЗАО "Биотэк-Япония" | Биотехнологический способ очистки сточных вод от пищевых масел и жиров |
| RU2315102C1 (ru) * | 2006-03-14 | 2008-01-20 | Химический факультет МГУ (Химфак МГУ) | Иммобилизованный биокатализатор для биологической очистки жиросодержащих сточных вод и способ его получения |
-
2017
- 2017-05-15 RU RU2017116942A patent/RU2660196C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016851C1 (ru) * | 1991-05-23 | 1994-07-30 | Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности | Способ очистки жиросодержащих сточных вод |
| RU2161595C2 (ru) * | 1998-03-03 | 2001-01-10 | Российско-Японская компания ЗАО "Биотэк-Япония" | Биотехнологический способ очистки сточных вод от пищевых масел и жиров |
| RU2315102C1 (ru) * | 2006-03-14 | 2008-01-20 | Химический факультет МГУ (Химфак МГУ) | Иммобилизованный биокатализатор для биологической очистки жиросодержащих сточных вод и способ его получения |
Non-Patent Citations (1)
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2691317C1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Зельдар" (ООО "Зельдар") | Консорциум штаммов бактерий для очистки сточных вод от масложировых загрязнений |
| CN116121148A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-05-16 | 浙江商达公用环保有限公司 | 同步除油脱氮菌及筛选，应用，菌剂的制备方法 |
| RU2818717C1 (ru) * | 2023-10-31 | 2024-05-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Установка и способ оценки эффективности биопрепаратов для деструкции жиросодержащих отходов в канализационной системе |
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 (ja) | 弱酸性条件で増殖・油脂分解可能なリパーゼ分泌微生物による油脂含有排水の処理方法とグリーストラップ浄化方法及び油脂分解剤 | |
| Tzirita et al. | Enhanced fat degradation following the addition of a Pseudomonas species to a bioaugmentation product used in grease traps | |
| RU2660196C1 (ru) | Биопрепарат для очистки сточных вод от масложировых загрязнений | |
| 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 (ja) | 油脂分解能を有する微生物及びそれを用いた油脂含有排水の処理方法 | |
| KR20150092874A (ko) | 악취 제거용 미생물 제제 | |
| JP3728721B2 (ja) | 新規微生物及び排水の処理方法 | |
| JP2013116067A (ja) | 油脂分解酵母およびそれを用いた処理方法 | |
| RU2691317C1 (ru) | Консорциум штаммов бактерий для очистки сточных вод от масложировых загрязнений | |
| Sutar et al. | Isolation and Characterization of Lipase Producing Bacteria from Restaurant Waste Water | |
| RU2560272C1 (ru) | Штамм бактерий serratia plymuthica -деструктор нефти и нефтепродуктов | |
| Donderski et al. | Occurrence and physiological properties of bacterioplankton of Lake Chełmżyńskie (Poland) | |
| WO2020009232A1 (ja) | 脂肪酸含有油脂を分解する新規微生物 | |
| JP4416470B2 (ja) | 高機能脱窒油脂分解菌、当該高機能脱窒油脂分解菌を用いた廃水浄化方法 | |
| RU2501852C2 (ru) | Препарат для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов | |
| JP6846610B2 (ja) | 脂肪酸分解菌、それを含む脂肪酸分解菌製剤及びそれらを用いた脂肪酸の分解方法 | |
| JP5046665B2 (ja) | 新規微生物およびこれを用いた排水浄化方法 | |
| RU2257410C1 (ru) | Штамм rhodococcus erythropolis для разложения нефти и нефтепродуктов | |
| CN110093278A (zh) | 一种强效抑藻活性物质的提取方法及其应用 | |
| Aktar et al. | Indigenous lipase producing bacteria for lipid-rich wastewater treatment | |
| JP5790983B2 (ja) | 新規油脂分解菌、油脂分解菌製剤および油脂含有廃水の処理方法 | |
| JP7264699B2 (ja) | 油分解剤および油の分解方法 | |
| 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 |