Штамм sтrертомусеs аlвоахiаlis "с", используемый для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (и1994557 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (5l)Nl. Кл.

С 12 N 15/00

tIC 02 Г 3/02 (С 12 N 15/00

С 12 R 1/465) (53) УДК663.11.

° 576.8(088.8) (22) Заявлено12. 05. 81 (21)3320069/28-13 с присоединением заявки И(23) Oриоритет

Гвсударственньн1 квинтет

СССР ае делам нзебретеннй н вткрытнй

Опубликовано 07.02.83 ° Бюллетень М 5

Дата опубликования описания.07. 02. 83!

". у-..

В. Д. Кузнецов, Т.А.Зайцева, Я. И. Вайсман и Л.ВЪЪмф@фффд

Гд : gg !

t с 1 ° Ir

i, (72) Авторы изобретения

Пермский политехнический институт и Институт м11кробиологии АН СССР (7!) Заявители (54) ШТАИИ ЗТВЕРТОИУСЕЯ ALIIOAXIALIS "С", ИСПОЛЬЗУЕИЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма, используемого для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов.

Известны штаммы грибов, актиномицетов, бактерий, которые способны разрушать нефть и нефтепродукты в маломинерализованных водах, однако применение этих штаммов с целью очист о ки высокоминерализованных нефтесодержащих сточных вод в настоящее время не известно.

Известен штамм актиномицета АсМ,nomyces, f1avus,обладающий способностью усваивать углеводороды нефти (1 ).

Однако данный штамм не способен разрушать нефть и нефтепродукты в высокоминерализованных нефтесодержа- щ щих сточных водах.

Известен штамм бактерий И1crococ"

cus aurantiacus Bar. t3icrococcus rubecseus 53 для очистки промышленных

2 сточных вод от нефти и нефтепродуктов. Штамм способен утилизировать за

24 ч 86,13 нефти (2 ).

Недостатком известного штамма также является то, что он не способен разлагать нефть и нефтепродукты в . высокоминерализованных сточных водахокисляет нефть на среде с минерализацией до 1 г/л,при низкой концентра" ции нефти всреде 0,,2 мл.

Целью изобретения является получение штамма стрептомицета, способного разла гат ь нефт ь и нефтепродукты в высокоминерализованных сточных водах.

Предлагаемый штамм отличается оТ известного своими морфорлогическими и физиологическими признаками, а также способностью активно развиваться на высокоминерализованных средах (100 г/л, содержащих в качестве единственного источника углерода нефть и нефтепродукты.

Штамм Streptomyces alboaxialis "С" выделен из высокоиинерализованных

3 ., 994557 4 (260 r/ë;) пластовых вод Пермской об" Данный штамм характеризуется слеласти, депонирован в ИНМИ AH СССР, дующими культуральными признаками, .М ВКИ А-691., которые представлены в табл. 1.

Таблица 1

Питательная среда

Цвет мицелия субстратного воздушного

Белый (ДЗ )

Белый (ДЗ), скудный

Темно-кремовый (06) »н»

Палевый (04)

Темно-кремовый (06)

Бледно-песочный (КЗ) Белый (ДЗ) »11»

Бледно»палевый (g04) Темно- кремовый { 06) Белый (ДЗ) Бежевый (Л7)

Желтовато-серый (B3) »н»

Белый {ДЗ), скудный Светло-охристый (33) Картофельная

Ореховый (К5) Сусло-агар

«н»

Морфологические признаки. Спороносцы спиральные, расположены мутовками, споры продолговатые с гладкой . оболочкой.

Физиолого-биохимические призна ки, Растворимых пигментов и меланоидов не образует, желатину разжижает полностью на 14-е сут:. Молоко не коагулирует и не пептонизирует ° Крахмал гидролиэует слабо 1,зона гидролиза3 мм на 10 сут.). Потребляет глюкозу, ксилозу, арабинозу, фруктоэу, сахароэу, рамнозу, не потребляет маннит, инозит, раффинозу.. Восстанавливает нитраты. В составе клеточных стенок содержит мезо-диаминопимелиновую кислоту, дифференцирующие сахара отсутствуют (! тип клеточной стенки ).

Усваивает углеводороды нефти и вазелинового масла.

Предлагаеммый штамм испытывают на минеральной среде при различных кон. центрациях йаС1, а именно; 33 йаС1, 53 ИаС1; без ИаС1, что соответствует 30 г/л, 50 г/л и до !. г/л минерализации сточных вод.

Исследования проводятся параллельно с 104 NaC1 по той же методике. Во все варианты эксперимента вводятся ба териальная суспензия с плотностью

10 клеток штамма.

CP 1 с глюкозой

Ваксмана

Гаузе 11 1

Гауэе и 2

Овсяная

Гороховая

Кукурузная И 2

Кукурузная Р 6

Количественное потребление нефти

45 и нефтепродуктов определяется по сухому остатку весовым методом.

Полученные результаты биогенного окисления нефти и вазелинового масла предлагаемым штаммом за 1 сут приведены в табл.2.!

3Ч

1 о

r с

3.3\

° а

О е3 Ц е и

X с о

З l»

40 О

;>) Ф СО

О

О

Ю

I t

v о

1 )S

1 О х

;>) и

° «

Y о

333

3-Ф

lA о о

00 м

О

С>

1 I о а

I 1i и

0О О

CD

Ф

7 о

I»

4 о м м о О

° 3

Ю о

О 33 о

433 тС

О ! 1

И I

I I

I >Х о! х

1 О) 1 и

3и

Ф

У

v о

L- Ф

Ф о и r

3 о х

О

О

С>!

Ol

° с

3А м °

ОЪ

М о

)33

3С .333 о Ф

X

Ф х

1 I

1 v о

I >Е! о х

3 О) v

I и

I тс

III

3

I

I

I

I

4

Ю х о

3IQ

IСЧ м

ОЪ

Щ

3О 3

I6 L

1

1

1

4

I !

l

1

I .

О ф

CO о

Ф Ф о о *

L тх о о т- х и

Ф

У

S с о

ЬС! a

I Ф о

I С2

I и

° 1

0О

О

1

3

1

33

I X

I1 &

3 Ф

1 Х

It М

3 С

3 IQ

О)

3 иае о

3

1 (1

I

1 .

I

I о м

1

I б !

I . 1

I

I

-I

3

3 т

О 3)Е М о о

Х lтт3 и 1CD

CF3 о о

1Г\ о

3Ч

Ю о

СЧ

О

°

О л О

О ю! f33

I 1и

3Ч

3Ч

° «

СЧ м о а

T) и с

I .

1!

О

I о

1 333

l I»

I I

1

I

1

3

1

v о

>х о х

>) и

ОЪ л

3Ч л

Ю мЮ

Y о

Ifg

I! с о

1 М

Ф м О

:l

1

3

I

I

К

)33 х тх о х и

1 >Х о 3

1 C

1 т)3

1 333 о

1 333

3 I1 V

1 Ф з

1 X

I С

1 О

И 3 о

>х о о

Х 3>) Ф

V 3I

1

1

1

l !

1 !

1 л ! «

СЧ л

» м

LA

СЧ л

Ю м

3з с о

I .1

I

I

3 т

3 !

12 с о а3 тх ттт С а z и

Ю

4 > ттт я т))

Ф

З

3х щ

С5 1S т) а. с !

43 0

ИЪ

l

«у I

1

1 с I

4O ) !

lO !

1

1

I

I

3 !

1 и r

Ф О

I У Y

1 S

I 3С о

>S 1о Фзе

X 1> v и о о о т X 1>s ттт ! И ICO

I 1Г\

СО л ф сЧ

Ф 00

° ° о о

Щ С>

СО

4Ч CV

CA ОЪ

Ю о о

C> Cl л

СО СО

3Г\

Ф т lA

СЧ LA О 3Ч

СЧ 4Ч а

Ю м м. о LA О Л тЧ тЧ л л м м

C) C>

СО ОО

I- 3I 2 о с о

994557

-0 О о м 01

ОЪ 00

« ° о о

3Ч О

C> Ch м СЧ

ОЪ CA о о о о

0О 00 о т

Ф СО

Л I»

3Ч 3

LA

° « ° м

CO О

C«3 N л л

» м м

C> C>

0О ОО т- тг З о с м о

3Ч

I t4 О

CV

О 3>

I О м

3Ч

° «

1 О

Ch 3Ч (уъ м

СЧ О

43Ъ 01

Ю Ю о о

00 3Ч

CF3 CFI

3Ч C4

ОЪ ОЪ

° « о о

О О

Ю Ю

СО СО

«

С> °

l CV

CD O

CO 1

3Ч CV ъО

° с м м в л и О

CV 3Ч л м

О О

° « ° «

00 СО

3- 3r 2 о с х о

Ю

° °

»» Ю

3.3 С

z R ае .х о. е»

I

3

3

1

I

I б

l

I б

1

1

1

1

1

Il

1.

t

I

I

1

1 м

О 1

994557

Таблица 3

Убыль нефти,3

Варианты опыта

Нефть

Количество взятой в опыт (исходная) сырая,r сухое вещество г сухое вещество,г

Стерильная среда

+ стерильная.. нефть

3,7267

5,9228 3,7277

3,7256

1, 8428

50,54

Данные табл. 2 показывают, что в контрольных вариантах опыта количество нефти и вазелинового масла остается без изменения, В опытных вариантах по сравнению с контрольными количественное содержание нефти и вазелинового масла уменьшается.

Предлагаемый штамм способен окислять нефть и вазелиновое масло на высокоминерализованных средах }от 30 10 до 100 г/л ) в количествах 0,320,067 мл и 0,33 - 0,068 мл за 1 сут соответственно. На средах с низкой минерализацией (до 1 г/л,среда без соли) количество окисленной штаммом. нефти составляет 0,44 мл, вазелинового масла 0,46 мл.

Активность штамма иллюстрируют сле- дующие примеры.

Пример 1. Стерильную минераль->р ную среду Норенковой следующего состава: (МНд) 2 НРО}, г 1

NH C1, r 0,2

К2нро,} г 0,25 г5.

КН РОд, г 0,25

Стерильная среда

+ стерильная нефть + бактериальная культура 5,9228

Как видно из табл.3, в контроль50 ном варианте нефть остается без изменений.

Под действием бактериальной куль- ; туры нефть становится более вязкой, исчезает ее характерный запах. Высота слоя нефти уменьшается в два раза, что составляет 50 }по сухому веществу).

Пример 2. Стерильную среду gSO г 0,02

Соль Мора, r 0,01

СаС12 0,01 .(NH ) МоО } 0,005

Вода водопроводная, л 1 рН 7-7,2 заражают суспензией стрептомицета и вносят стерильную нефть в количест ве 8 мл,(5,9228 r ) на 50 мл среды.

Для получения сравнительных данных проводят контрольный вариант (без инокуляции культурой стрептомицета).

Для испытания активности штамма сосуды контрольного и опытного вариантов помещают в термостат при 33 С.

По истечении двух месяцев в сосудах, зараженных культурой стрептомицета, наблюдается нарастание бактериальной массы (в виде пленки ) под слоем нефти. На дне емкости образовывается хлопьевидный осадок (старые клетки ).

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Количество оставшейся (конечная ) Норенковой 10/ ИаС1 заражают культурой стерптомицета и вносят стерильное вазелиновое масло в количестве

8 мл (7,1927 г ) на 50 мл среды. Параллельно ставится контроль (без йокулята ). Термостатирование проводится при 33ОС. После двухмесячного испытания под слоем вазелинового масла образовывается бактериальная пленка.

Результаты испытаний даны в табл.4

1аблиц а 4, 994557

Вазелиновое масло

Убыль ваэели.Варианты опыта нового масла Д

1 сухое вещество, г сырое, r сухое, -r

0 9315

7, 1927

0 9312

7,1927

0 9280

0,4546

51,02

Как видно из табл.4 высота слоя вазелинового масла под действием бактерий (опытный вариант) уменьшилась в два раза. 30

В контроле высота слоя вазелиново-. го масла остается без изменения. Штамм

Streptomyces а1Ьоахiа11s "С" по сравнению с известными позволяет добиться

Стерильная среда + сте- рильное вазелиновое масло

Стерильная среда + стерильное вазелиновое масло + бактериальная культура

Количество взятого в опыт (исходное) Количество оставшегося (конечное) разрушения сырой нефти (по сухому веществу) íà 503 и нефтепродуктов (по сухому веществу) на 503 в высокоминерализованных нефтесодержащих сточных водах за 60 дней.

Сравнительные данные известного и предлагаемого штаммов представлены в табл.5.

994557 .1

ЮФ

t)3 t

1 I

1 т) 1

Ц) бо I

t3I I

I.

I б

1 !

I

1

1 !

I !

I O I ! о б.

I Э 1

I X 1

Х . I

1 I х

t Z 1

uZ I

УХ!

1 C™

I 3 (33 1

1 фб) i

1 1

1 Э l

1 X I

1 Z

I g 1

1 )О I

1 3 1

I Я 1

° . 1!

Q ..Ф

Oб O

lO

M (ф

cv o

« «

o o Ф

4О в « (М Ю б l.

Ф» .()Э е»

»

1п .Э (О Фб) и t((3

» «

o o! Э

1 I»

1 3

1 Я

an ю

В »

М\ ф

I .»»

)»

Cat л

» ь! Ф

1 3 а о

1 (т 3

Ф сЕ в и а е о ь

I )X х о з т

I a3 о о (;

I u (33

Ф а

1 311 (31

1 Ф X

1 З Е т

I g >т о х! т и

1 I»

3к

1 tJ X

1 о

° Ф

° й

° °

1 . I

1

I 1

1 1 I((Ф " 8 э о ! в х

O R (33 и

Ф Е

, л1

0D OO! об. б-Ь

Э о

l9 ф и

t К 1

Z a

Э Iь о ! Ц

v x

1 Х

I

С Ф э а а v

1 Э !

1 Z(O

I X Z о

Эъ

t4

° .

3"

О

Ф о о а an

Ф т

Й l

X и

1

I

1

Ф

1

Ф

I

1

1

I

1

I

1

1

1

I

1

Ф

»

I

I

1

1 (33

Ф1 З

1 С о

1

I !

3

Г

Э I 1 о !м!

1 дФ ! 1

S Ф

О I 1 ф \ ф Ф

1 И о о

1111 1

I 1

I I

t 1

1 1» 1

1 1

I (0 1

1 <В )

X I

1 Ф I о

В, 1 т ь

1 В 1

1 Э (33

), (б Е

1 ф

1 а

1 1

1 I

t о

I 1

1 Е 3

t Э 1

X .

1 Х Эз «1

О X 2 1. P

1 3» Э Ф (X t

«» Р Ю ((! х)о а 1

Imm0u1 Е

1,

1 » (, -" — 3

1 (б 1, 1 (33 W 1 ! 1

1 1

1 Р «

I3Э7 л.

4 4М Cat Ю

О (lh CV O

« « « « е o o o аф Фа tz) so (Р

m an

l

1

I

1

1

1

1

1

I

I

1 ! 1

I !

3

I

I !

1

1

1

3

1 (1

Ф ! (1 (1

I !

1

1

1

Ф

1 б

1

I

1 !

I

1

1

l .1

1

I

1

1

1

1

1

13 -99455

Данные табл. 5 показывают, что плотность бактериальных клеток, необходимая для окисления нефти и нефтепродуктов известного штамма, составляет 109, что в 1000 раз превышает плотность предлагаемого (10 ). Удельная активность предлагаемого штамма значительно выше по сравнению с известным,. так как окисление нефти и . нефтепродуктов происходит при мень- 10 шей плотности клеток предлагаемого штамма и большей концентрации нефти и нефтепродуктов в среде.

В среде, предназначенной для культивирования известного штамма, при- 15 ходится 0,2 мл нефти на 200 мл среды, что соответствует разбавлению

1:1000. В среде, используемой для культивирования предлагаемого штамма, 8 мл нефти содержится в 50 мл 20 среды, что соответствует разбавлению

1:6, т.е. содержание нефти.в последней среде в 150 раз превышает.соб

Таблица 6

Объем ми-. неральной среды, мл

Соотношение

Взято нефти к объему минеральной среды, Плотность

Убыль нефти весовых час тей нефти и минеральной среды

Штамм клеток штамма.мл

О 3 5 10

Изве" стный 10 200

0,1 1:1000

0,172

0,2

Предлагаемый 10 50

8,0 л

Способность известного штамма окис лять до 86,13 нефти в сутки объясняется благоприятными условиями жизнедеятельности штамма, которые не со55 ответствуют натурным условиям (это .аэрация, низкий процент содержанйя нефти -0,13, что составляет к объему среды 0,2 мл, исходная плотность клеток штамма в 1000 раз больше, минеПолученные результаты убыли нефти предлагаемым штаммом на средах с различной минерализацией показывают, что данный штамм способен окислять нефть и нефтепродукты на еысокоминерализованных средах(30-100 г/л ), в количествах 0,32-0,067 мл/сут и 0 33-0,068 мл/сут.

На основании приведенных сравнительных данных окисления нефти и нефтепродуктов известным и предла-. гаемым штаммами следует, что предлагаемый штамм способен окислять нефть в количестве 0,44 мл/сут, а известный - 0,172 мл/сут, что является в 2,5 раза ниже; при меньшей плот-. ности клеток (10 ), известный штамм (10 )и большей концентрации нефти

14 держание ее в первой.. При вышеперечисленных условиях известным штаммом за 1 сут окисляется О, 172 мл нефти, что составляет 863 от исходного объема нефти (0,2 мл }. Предла" гаемым штаммом при большей концентрации нефти в среде(8 мл ) и мень-.шей плотности клеток .штамма (10 )окисляется 0,44 мл нефти, что составляет 5,5Ф от исходного объема нефти (8 мл). Низкий процент окисления (5,5 )предлагаемого штамма по сравнению с процентным отношением окисления нефти известного штамма1,86ь) объясняется большей концентрацией нефти в среде (8 мл ), предназначенной для культивирования предлагаемого штамма, и меньшим объемом среды(50 мл ).

B табл. 6 представлена сравнительная характеристика окисления нефти за 1 сут на среде с различной минерализацией.

Концентрация минеральной среды (ф йаС1) 0,44 О, 32 0,22 О, 067. (8 мл ), известный штамм -. 0,2 мл неф" . ти; предлагаемый штамм способен окислять нефть и нефтепродукты на средах с высокой минерализацией (30-100 г/л ) а известные штаммы с минерализацией до 1 г/л, т.е. они не способы разлагать нефть и нефтепродукты в высокоминерализованных сточных водах.

994557 16

ИНМИ АН СССР, Я ВКМ А"691), используемый для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

У 250849 кл. С 12 и 1/20 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

11 785357, кл. С 12 N 15/00, 1978. ральная среда без солевой концентрации ).

Кроме того, предлагаемый штамм обладает большей. удельной активностью по сравнению с известным штаммом. формула изобретения

Штамм Streptomyces a1boax1alis ".С" (коллекция отдела типовых культур

Заказ 565/7 Тираж 521 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель М. Ларина

Редактор M. Дылын Техред С.Мигунова Корректор Н. Король