Способ выращивания специфических сообществ протистов активного ила на основе клональных культур свободноживущих гетеротрофных жгутиконосцев

Изобретение относится к области экологии и представляет собой способ для выращивания в промышленных целях специфических сообществ протистов активного ила на основе клональных культур свободноживущих гетеротрофных жгутиконосцев. Он может быть использован для улучшения очистки сточных вод металлообрабатывающей промышленности. 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для улучшения очистки сточных вод металлообрабатывающей промышленности.

Способ выращивания специфических сообществ протистов активного ила на основе клональных культур свободноживущих гетеротрофных жгутиконосцев предусматривает промышленное производство биоматериала представленного поликультурами протистов Neobodo designis (Skuja, 1948) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004, Neobodo borokensis Tikhonenkov, Janouskovec, Keeling, Mylnikov, 2015, Parabodo caudatus (Dujardin, 1841) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004, Bodo saltans Ehrenberg, 1832, Spumella sp. (clone OF-40), Paraphysomonas sp. (clone Par-1), Cercomonas metabolicus Mylnikov, 1992, Salpingoeca amphoridium James-Clark, 1867, Heteromita sp. (clone PS-5F), Goniomonas truncata (Fresenius, 1858) Stein, 1887 для очистных сооружений сточных вод (аэротенков) металлообрабатывающей промышленности, позволяющих достичь снижения концентраций аммиака и аммоний-иона, железа, натрия, нитритов, марганца, меди, нефтепродуктов в промышленных сточных водах предприятия. В частности ожидается:

- снижение концентрации аммиака и аммоний йона (по азоту) в сточных водах до 12,2 мг/дм³;

- снижение концентрации железа в сточных водах до 0,4 мг/дм³;

- снижение концентрации марганца в сточных водах до 0,03 мг/дм³

- снижение концентрации меди в сточных водах до 0,003 мг/дм³

- снижение концентрации натрия в сточных водах до 11,8 мг/дм³

- снижение концентрации нитритов (по NO₂) в сточных водах до 0,024 мг/дм³

- снижение концентрации сульфатов в сточных водах до 450 мг/дм³

- снижение концентрации нефтепродуктов в сточных водах до 0,4 мг/дм³

- снижение концентрации фосфатов в сточных водах до 5,25 мг/дм³

- снижение концентрации цинка в сточных водах до 0,03 мг/дм³

- снижение концентрации никеля в сточных водах до 0,03 мг/дм³

- снижение концентрации ПАВ анионоактивных в сточных водах до 2,5 мг/дм³

Разработанный способ отличается о классического тем, что маточные культуры протистов выращиваются в стерильных пластиковых флаконах (матрасах) культуральных со скошенным горлом (ТРР, Швейцария или аналог) объемом 500 мл на пресноводной минеральной среде Пратта состава KNO₃ - 100 мг/л; K₂HPO₄ - 10 мг/л; MgSO₄⋅7H₂O - 1 мг/л; FeCl₃⋅6H₂O - 1 мг/л с добавлением 15 мл суспензии бактерий Pseudomonas fluorescens в качестве пищевого объекта. Бактерии Pseudomonas fluorescens выращиваются предварительно и используются как для подкормки маточных культур, так и для питания поликультур в биоконвертере. Бактерии выращиваются на плотном агаре. Для его приготовления берется 8 г. питательного агара для культивирования микроорганизмов и 20 г чистого непитательного агара (агар-агар бактериологический), которые заливаются 1 л воды. Далее среду при постоянном перемешивании доводят до кипения и кипятят 1 мин. После спадания пены жидкую среду разливают по стеклянным пробиркам, затыкают их ватными или целлюлозными пробками и автоклавируют по меньшей мере 30 мин при 121°С и 20 psi. Проавтоклавированные пробирки с жидким агаром помещают в наклонный штатив. По мере остывания среда загустевает и в наклонном штативе в стеклянных пробирках формируется скошенный агар. Такие пробирки подвергают дополнительной стерилизации УФ облучением 1 сутки. Далее, прокаленной в пламени спиртовки микробиологической петлей осуществляют посев штамма Pseudomonas fluorescens на поверхность скошенного агара, соблюдая условия стерильности. Аналогично, Pseudomonas fluorescens можно высевать на агар в стерильных пластиковых или стеклянных чашках Петри. Рост колоний бактерий происходит в течение 3х суток. Далее, выросшие колонии бактерий смываются с поверхности агара в пробирках или чашках Петри средой Пратта, а результате чего получается питательная суспензия бактерий.

Плотность культур протистов и суспензии бактерий контролируется с использованием инвертрованного микроскопа.

Готовую питательную среду используют в биоконверторе (фиг. 1).

Перед началом работы биоконвертера переводят в положение закрыто краны шаровые 1, 2, 5. Включают в работу дистиллятор 3. После заполнения накопителя среды 4 дистиллятом, в него загружают соли (KNO₃ - 100 мг/л; K₂HPO₄ - 10 мг/л; MgSO₄⋅7H₂O - 1 мг/л; FeCl₃⋅6H₂O - 1 мг/л) и перемешивают ручной мешалкой. Далее добавляют суспензию бактерий из расчета 30 мл суспензии на 1 л среды и снова перемешивают ручной мешалкой. Готовой средой заполняют аквариумы 6, для этого краны шаровые 5 переводят в положение открыто, среда по патрубкам 7 поступает в требуемый аквариум 6, поочередным открытием и закрытием кранов шаровых 5 регулируют уровень среды, по окончанию заполнения краны шаровые 5 переводят в положение закрыто. Аквариумы заселяют маточными культурами Neobodo designis (Skuja, 1948) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004; Neobodo borokensis Tikhonenkov, Janouskovec, Keeling, Mylnikov, 2015; Parabodo caudatus (Dujardin, 1841) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004; Bodo saltans Ehrenberg, 1832; Spumella sp.(clone OF-40); Paraphysomonas sp.(clone Par-1); Cercomonas metabolicus Mylnikov, 1992; Salpingoeca amphoridium James-Clark, 1867; Heteromita sp.(clone PS-5F); Goniomonas truncata (Fresenius, 1858) Stein, 1887. Включают в работу водяную помпу, осуществляющую перемешивание содержимого аквариума 6, компрессор 8 для подачи по трубкам в емкости воздуха. Для поддержания оптимальной температуры выращивания штамма включают нагреватель с терморегулятором, установленный в каждом аквариуме 6. В дальнейшем, процесс работы биоконвертера контролируется автоматизированной системой управления.

Для выгрузки открывают соответствующий нужному аквариуму 6 кран шаровой 2, готовый продукт по патрубку 9 поступает к крану 1, при открытии которого готовый продукт по патрубку 10 поступает на упаковку, где он смешивается в поликультуру. По органолептическим, химическим, физическим и биологическим показателям поликультуры протистов должны соответствовать следующим требованиям:

1) внешний вид - прозрачная жидкость;

2) цвет - бесцветный;

3) мутность - осадок не более 2х мм;

4) запах - без запаха или с легким запахом агар-агара;

5) рН, в пределах 6,5-7,5 включительно.

Поликультуры протистов Neobodo designis (Skuja, 1948) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004, Neobodo borokensis Tikhonenkov, Janouskovec, Keeling, Mylnikov, 2015, Parabodo caudatus (Dujardin, 1841) Moreira, Lopez-Garcia and Vickerman, 2004, Bodo saltans Ehrenberg, 1832, Spumella sp. (clone OF-40), Paraphysomonas sp. (clone Par-1), Cercomonas metabolicus Mylnikov, 1992, Salpingoeca amphoridium James-Clark, 1867, Heteromita sp. (clone PS-5F), Goniomonas truncata (Fresenius, 1858) Stein, 1887 предназначены для заливки в аэротенк очистных сооружений металлообрабатывающего предприятия из расчета 10 л поликультур на 500 л сточных вод.

Способ выращивания специфических сообществ протистов активного ила на основе клональных культур свободноживущих гетеротрофных жгутиконосцев в биоконвертере, отличающийся тем, что питательную среду, состоящую из солей в дозировках KNO₃ - 100 мг/л; K₂HPO₄ - 10 мг/л; MgSO₄⋅7H₂O - 1 мг/л; FeCl₃⋅6Н₂О - 1 мг/л и суспензии бактерий, выращенных на плотном агаре в дозировке 30 мл на 1 л суспензии, готовят в накопителе биконвертера, из накопителя готовой средой, за счет действия гравитационных сил, по сети трубопроводов, путем открытия кранов, заполняют аквариумы, оборудованные автоматическими системами поддержания температуры среды, ее перемешивания и насыщения воздухом, расположенные ниже накопителя, заполненные средой аквариумы в каждый по одному штамму заселяют маточными культурами свободноживущих гетеротрофных жгутиконосцев, выращенные колонии в требуемой концентрации сливают по трубопроводу за счет действия гравитационных сил путем открытия на определенное время крана у соответствующего аквариума в упаковку, где происходит смешивание с получением поликультуры.