Наполнитель для иммобилизации бактерий при микробной очистке вод от загрязнений

 

(72) Авторы изобретения

В.П.Тульчинская, Г.А.Кожанова, Т.В.Ва

Т.А,Беляева, С.P.Êîí÷è÷åâ, И.В.Самой и Н.В.Калибердина (7l) Заявитель

Одесский ордена Трудового Красного Зн государственный университет нм. И.И.Мечни (54) НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ БАКТЕРИЙ

ПРИ МИКРОБгОЙ ОЧИСТКЕ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Изобретение относится к микробно логии и может быть использовано при очистке производственных и коммунальных вод.

Известен способ очистки сточных вод, загрязненных биорезистентными токсикантами (например, гексаметилеидиамином), специализированными культурами бактерий-деструкторов, в котором в качестве наполнителя

30 используют глинистые минералы. Последние вносят в контактные.резервуары и поддерживают во взвешенном состоянии при интенсивной-аэрации Ж (Однако процесс очистки вофю опи1$ сываемым способом предусматривает регулярное поступление свежих порций минералов в контактные резервуары (аэротенк, аэротенкбиофильтр).

Наиболее близким к предлагаемому наполнителем, используемьж:.в .качестве бактиральной матрицы при очистке загрязненных вод, является спецйально обработанный древесный уголь.

Полосы дефибрированной древесины импрегнируют в парах жидкости, содержащей воду, .серную кислоту и непредельные жирные. кислоты. Затем полосы прессуют, обугливают в печи и измельчают (2).

Однако древесный уголь является дорогим субстратом для иммобилизациИ бактерий, предназначенных для осуществления микробной очистки бытовых и промышленных вод. В процессе эксплуатации возникают трудности в прохождении водного тока, предназна" ченного для очистки, что объясняется нарушением структуры загруэкиуплотнением и обрастанием частиц угля клетками бактерий.

Цель изобретения — снижение стоимости и увеличение срока службы налолнителя.

Укаэанная -цель достигается тем, что в качестве наполннтеля для иммобилизации бактерий прн микробной очистке вод от загрязнений использу

899647 ют древесный уголь, мидий при следующем попентов, об.Ж: песок и створки соотношении комУголь древесный

Песок морской .

Створки мидий

25-27

23-25

Остальное

Древесный уголь и створки мидий, входящие в состав наполнителя, являются бактериальной матрицей. Благо- 10 даря наличию морского песка поддерживается пористая структура наполнителя при длительном его использовании, так как песок в отличие от древесного угля постоянно находится в 1ф гранулированном состоянии. Кроме того, способность иммобилизации бактерий на поверхности песка во много раз меньше, чем на углях, поэтому частицы комплексного субстрата под- у0 вергаются обрастанию микробными клетками в меньшей степени. Это позволяет осуществлять беспрепятственный водоток через наполнитель при длительной эксплуатации модельного очистно- д го сооружения. Мидии являются дополнительным источником микроэлементов и кальция, необходимых для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов. Ю

Использование предлагаемого комплексного наполнителя для иммобилизации бактерий-деструкторов с высокой окислительной активностью способствует получению высокого эффекта очистки и стабилизации биологической активности бактерий при их минимальной плотности (оптическая плотность

0,03-0, 05) . Использование бактерий, закрепленных на носителе, способствует повышению их окислительной активности в 2-5 раэ, поддержанию буферности, окислительно-восстановительного потенциала и других параметров среды.

При иммобилизации специализированных культур бактерий-деструкторов на данном субстрате они обладают устойчивостью к действию повышенных температур (до,50 С) и сбросовым явлениям относительно повышения в 530

10 раз концентрации токсикатов.

Модельными испытаниями показано, что наполнитель пригоден для иммобилизации как специализированных бактерий-деструкторов, так и для формирования активного биоценоза сапрофитной микрофлоры, что позволяет использовать предлагаемый наполнитель для

Уголь древесный

Створки мидий

Песок морской

26

Полученную смесь загружают в биореактор на 2/3 его объема. Туда же вводят среду, в которой осуществляли культивирование, для создания условий массивного заражения. Далее биореактор.наполняют стоком и 24 ч проводят периодическое культивирование. После этого подключают проток. Микробной очистке подвергают восходящий водоток без дополнительной аэрации.

При выполнении указанных условий подготовки наполнителя к работе срок его эксплуатации относительно поддержания постоянного водотока составляет 6 мес, по сравнению .с наполнителем, состоящим только из древесного угля, смену которого приходится осуществлять через 5-7 дней.

Срок наблюдения 6 мес при непрерывном культивировании.

Пример 2. Подготовка компонентов наполнителя проводится аналогично примеру l, очистки промышленных и коммунальных сточных вод.

Пример I. Створки мидий очищают от камней и измельчают. Песок просеивают. Все компоненты промывают водой и обрабатывают сухим паром при 200-250 С в течение 60 мин .

Перед загрузкой биореактора

10 об.Е древесного угля, входящего в состав наполнителя, ииокулируют культурой. Для этого его помещают в емкости с синтетической питательной средой следующего состава: 1 мл фосфатного буферного раствора рН 7,2, 0,023 г сульфата магния, 0,027 г хлорида кальция, 0,0003 r хлорного железа, 1 мл дрожжевого экстракта, 1000 мл дистиллированной воды. В среду вводят посевной материал. В качестве последнего.применяют смыв с плотной агаризованной среды (мясо-пептониый агар). Культуру вводят в указанную среду до получения оптической плотности 0,06-0,07.

Обогащение угля культурой бактерий проводят на качалке в течение 24 ч при ЗООС.

Все компоненты наполнителя смешивают при соотношении, об.Ж:

Уголь древесный

Створки мидий

Песок морской

52

П р и и е р Э. Подготовка компонентов наполнителя проводится аналогично примеру 1. 15

Уголь, створки мидий и песок смешивают при соо тношении, об . Х:

S 899

Уголь, створки мидий и песок смешивают при соотношении, об ° Х:

Загрузку биореактора наполнителам осуществляют по примеру l .

Срок эксплуатации -наполнителя относительно поддержания постоянного водотока составляет 6 мес.

Уголь древесный 27

Створки мидий 48

Песок морской 25

Загрузку биореактора наполннтелем и очистку сточных -вод осуществляют по примеру I.

Срок эксплуатации наполнителя.от- 25 носительно поддержания постоянного водотока составляет 6 мес.

647 4

Сравнительные данные по обработке техногенного фильтрата прямого черного 2С приведены в таблице.

Период обработки в бнореакторе

36-40 ч.

Hs таблицы видно, что варьированне состава комплексного.наполнителя в пределах,, указанных в примерах. l-3, не влияет на длительность эксплуатации. биореактора, .которая ;составляет

6 мес без повторной загрузки. При этом основные. показатели очистки существенно не изменяются: эффект очи-. стки по красителю составляет )ООХ, а снихение ХПК (химическое потребление кислорода) происходит на 93,0".

93,9Х.

Использование бактерий,. иммобилизованных.на предлагаемом носителе, способствует усилению- в 2-5 раз их биохимической активности и повышению устойчивости к неблагоприятным условиям (сбросовым явлениям), что обеспечивает -глубокий. эффект очистки на 75Х и более производственных и коммунальных сточных вод от трудоокисляемых иеприродных соединений, и v

1 ВФ

1 б о б е Ф л

Ю л

1 )

<0 х

P cled х дz

Э g a

Х Ig и

hC Йf

О Д 4

0 Е и 5e ) 1а ХФ

* I k и 1 ay 53

899б47

e о б б ° бб1 Ф Ъ С 1

Ф фЬ Ь мЪ зф\ иъ

° a ° л о о о е в о в о б б е о ч л Ч п СЗ1

ФО EO Ф б Ю л о о о

СЧ СЧ f4

Ф о о о

Формула изобретения

899647

Составитель Г.Лебедева

Редактор И.Николайчук Техред И. Гайду Корректор В.Синицкая

Заказ 12074/35 Тиразк 504 Подл и с но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наполнт тель для иммобилизации бактерий при микробной очистке вод от загрязнений, содержащий древесиьй уголь, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения. срока службы и снижения стоимости, он дополнительно содержит морской песок и створки мидий при следующем соотношении компонентов, об.X:

I0

Древесный уголь 25-27

11орской песок 23-25

Створки мидий Остальное

Источники информации, з принятые во внимание при экспертизе 1. Гурбара С.В. Влияние глинистъ|х материалов на активность бактерий-деструкторов синтетических органических веществ. Кандидатская дис lO сертация . Киев, 1978.

2. Заявка Франции lt 2331515,. кл. С 02 С 5/02, 1977.