Способ биологической очистки газовой среды от @ - метилстирола

 

Изобретение относится к способам микробиологической очистки воздушной среды, загрязненной отработанными газами предприятий химической промышленности, и может быть использовано для очистки воздушного бассейна от α-метилстирола, образующегося в процессе производства синтетического каучука дивинилметилстирольного типа. Целью изобретения является повышение эффективности очистки от α-метилстирола (АМС). Способ заключается в использовании иммобилизованного на волокнистой загрузке консорциума штаммов-деструкторов АМС BACILLUS CEREUS ВКПМ В-2196 и PSEUDOMONAS AERUGINOSA В-1517 Д в соотношении 1:3 при содержании клеток бактерий 1х10<SP POS="POST">1</SP>° - 1х10<SP POS="POST">12</SP> в 1 м<SP POS="POST">2</SP> загрузки. При пропускании воздуха, содержащего до 400 мг/м<SP POS="POST">3</SP> АМС, снизу вверх через слой загрузки с иммобилизованными клетками предложенного консорциума эффективность очистки достигает 99%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424150/31-13 (22) 30;03.88 (46) 07,10.90. Бюл. М 37 (71) Институт микробиологии и вирусологии АН КаэССР, Карагандинское производственное объединение "Карбид" и Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН. СССР (72) A,Í.Èëÿëåòäèíoâ, Д.Б.Джусупова, P.М.Алиева, О.В.Бановская, С.МеУразаева, P.,È.Çåéáåëü и Л.A.Голозлева (53) 663. 15 (088.8) (56) Kirschner К. Ahwasserreinipunp

mit fixierten Bacterien - Ingenieur—

Technic, 1984, Bd. 56, N 8, $. 624

625.

Авторское свидетельство Ct;CP

К 1117316, кл. С 02 F 3/34, 1983. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

ГАЗОВОЙ СРЕДЫ ОТ оС-МЕТИЛСТИРОЛА (57) Изобретение относится к способам микробиологической очистки воздушной

Изобретение относится к способам микробиологической очистки воздушной среды, загрязненной отработанными газами предприятий химической промышленности, и может быть использовано для очистки воздушного бассейна от o(-метилстирола .(АМС), образующегося в процессе производства синтетического каучука дивинилметилстироль- ного типа.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки от,(.-метилстирола.

Способ заключается в следующем.

„„ЯО„„1597345 А1 (1)5 С 02 F 3/34, С 12 N 1/20 11/00

2 средыв загрязненной отработанными газами предприятий химической промышленности, и может быть использовано для очистки воздушного бассейна от (-метилстирола, образующегося в процессе производства синтетического каучука дивинилметилстирольного типа.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки от х -метилстирола (АМС). Способ заключается в использовании иммобилизованного на волокнистой загрузке консорциума штаммов-деструкторов АМС Bacillus cereus

ВКГМ В-2196 и Pseudomonas aeruginosa

В-1517Д в соотношении 1:3 при содержании клеток бактерий 1д10 -1 щ10 « в

1 м2 загрузки. При пропускании возду- @ ха, содержащего до 400 мг/ма дМС, снн- ( зу вверх через слой загрузки с иммобилизова н ными клет ками предложенногс консорциума эффективность очистки достигает 993. 2 табл.

Используют иммобилизованный на волокнистой загрузке консорциум активных штаммов бактерий-деструкторов

АМС Bacillus cereus ВКПМ В-2196 и

Pseudomonas aerupinosa ВКМ В-1517Д использующих АМС в каче=тве единственного источника углерода и энергии.

Консорциум бактерий в отличие от чистых культур более активен и жизнеспособен, что весьма существенно при биологической очистке в условиях производства. В качестве загрузки используют стекловолокно, которое безвредно для микроорганизмов и благодаря осо1597345 бенностям своего строения имеет значительную поверхность для их прикрепления. Иммобилизацию осуществляют путем прямого контакта густой суспензии клеток с волокнистой загрузкой из

5 стеклоткани в течение 24-48 ч. Для этого бактерии выращивают в ферментерах с жидкой питательной средой при 29 С в течение 16-18 ч, затем центрифугированием клеточную биомассу отделяют от культуральной жидкости и разводят в жидкой синтетической среде. Для лучшего закрепления клеток загрузку высушивают в струе теплового воздуха.

Способ отрабатывают на вертикальной закрытой колоночной установке с -акрепленной стеклотканью, орошаемой питательным раствором, содержащим не- 2О обходимое количество минеральных добавок, Воздух, загрязненный АМС, подают снизу вверх так, что он проходит через слой загрузки с иммобилизованными клетками консорциума бактерий, B верхней части установки навстречу загрязненному воздуху подают питательный раствор, увлажняющий загрузку и обеспечивающий жизнедеятельность микроорганизмов на ней. 30

Процесс ведут при.температуре 2540 С, при которой отмечена наибольшая интенсивность развития микроорганизмов. При температуре выше 40 С и ниже 20 С развитие микроорганизмов замедляется.

Для оценки эффективности микробиологической очистки воздуха от АМС на установке определяют его количественное содержание в подаваемом и выходя- „ щем воздухе хроматографическим методом на хроматографе "Цвет".

При соотношении штаммов в консорциуме, равном 1:1, эффективность очистки газовых выбросов от АМС невысокая, что приводит к загрязнению воздушного басссейна. Увеличение количества клеток Pseudomonas aeruginosa PKM P-1517Д в 3 раза в укаэанном соотношении проводит к достижению необходимой степени очистки газовых выбросов от АМС и составляет 98-991.

Отношение бактерий Вас. cereus ВКПМ

В-2196 и Ps. aeruginosa ВКМ В-1517Д„ р8ННое 1:3 HB загрузке, можно GAHTBTb 5 наиболее рациональным.

Дальнейшее увеличение доли Ps.

aeruginosa в предложенном консорциуме йриводит к понижению эффективности процесса {табл. 1).

Предпочтительное содержание микроорганизмов 1 !0 0 - 1 ° 10 « клеток в

1 м2 загрузки. При содержании бактерий в 1 м2 загрузки менее 1 10 эффективность очистки снижается, а более 1-10 клеток - не увеличивает

ft эффективность очистки. Сравнительные данные по степени очистки газовых выбросов от АМС в зависимости от количества бактерий в 1 м2 загрузки приведены в табл. 2.

Пример 1. В лабораторной установке объемом 2 л закрепляют волокнистую загрузку из стеклоткани с иммобилизованными клетками консорциума штаммов-деструкторов АМС Вас °

cereus ВКПМ В-2196 и Ps aeruginosa

BKM В-1517Д; взятыми в соотношении

1:3, Количество клеток на 1 м загрузки соответствует 1;10 - 1 -10 .

AMC подают с воздухом через нижнюю часть установки с помощью системы

"Микрогаз" со скоростью 8 л/ч и в концентрации 200 мгlмз, что соответствует истинному содержанию токсиканта в воздушной среде производственных сооружений.

Сверху подают питательный раствор, так что поддерживают влажность загрузки 66-70 . Очистку осуществляют при температуре 27 C.

Для оценки эффективности микроЬиологической очистки воздуха от АМС на установке определяют. его концентрацию в лодаваемом и выходящем воздухе хроматографическим методом на хроматографе "Цвет", Концентрация АМС в выходящем газе

l,9 мг/мз, что соответствует эффективности очистки от АМС, равной 99ь.

Пример 2. Испытания проводят на укрупненной установке аналогичного типа с соотношением высоты и диаметра

3:1, установленной в производственном помещении, Отработанный гаэ, содержащий 264-324 мг/мз АМС, пропускают через установку со скоростью 31,5 л/ч.

Температура подаваемого газа 27 С.

Очистку осуществляют при соотношении на загрузке штаммов-деструкторов

Вас. cereus u Ps. aeruginosa, равном

1:3, и постоянном сохранении численности микроорганизмов на уровне

1 1О - 1 ° 10 " клеток в 1 м2 за1597345

Формула изобретения

Способ биологической очистки газовой среды от g-метилстирола, предусматривающий использование штамма-деструктора Рвеийошопав aeruginosa ВКМ

В-1517Д, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки от a(-метилстирола, в качестве бактерий-деструкторов используют консорциум штаммов Pseudomonas aeruginosa ВКИ .В-1517Д и Bacillus cereus

BKflM B-2196-в соотношении 3:1, иммобилизованных на волокнистой загрузке из стеклоткани в количестве 1 ° 10 1 10 г клеток в 1 м загрузки, Таблица 1

СоотноТест-культура

Эффективность очистки от АМС, Концентрация

АМС, мгlма

Условия разложения

АМС шение бактерий в консорциуме на загрузке в выв подаваемом газе ходящем газе

Вас. cereus

ВКПМ В-2196

Модель установки

% с искусственно загрязненным газом

83

81

200 35,1

300 57,9

400 75,0

Ps. aerugiпоза ВКМ

В-1517Л

200 8,9

300 17 1

400 23,5

1:1 200 22,5

95.

94

94

Консорциум

Вас. cereus

ВКПМ В-2196 и

Ps. aeruginosa ВКПМ

В-1517Д

1:2

1:3

1;4

1:3

Консорциум

Ps. aeruginoaa ВКПИ

В-1517Л и

Bac. cereus

ВКПИ В-2196

Модель установки с технически отработанным газом

3,4

324 грузки. После стабилизации работы установки очищенный газ содержит AMC в концентрации 2,8-3,4 мг/мз соответственно, что не превышает предельм

5 но допустимои концентрации этого соединения для воздуха рабочей зоны и обеспечивает эффективность очистки от АИС, равной 983

Таким образом, эффективность раз- 10 рушения и удаления АИС предлагаемым способом достигает 98-993. Применение предлагаемого способа удобно, поскольку для его осуществления не требуется введения дополнительных органических субстратов и больших производственных площадей.

300 42,7

400 55,6

200 9,1

300 16,5

400 21,4

200 1,9

300 3,5

400 4,9

200 5,7

300 9,9

13у8

264 2,8

86

86

94

94

99

98

98

97

97

96

1597345

Табли ца 2

Эффекти вност ь очистки от .

АМС, Ф

Корректор А.Обручар

Заказ 3030 Тираж 805 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Количество бактерий в 1 м загрузки, клетка

1 108

1 ° 10

1 ° 1 0 fe

1-10

Составитель Л.Минеева Редактор Л.Гратилло Техред M.Õîäàíè÷

° Ю

94

98-99

98-99