SU1759793A1

SU1759793A1 - Способ очистки воды от этилированного бензина

Info

Publication number: SU1759793A1
Application number: SU904850212A
Authority: SU
Inventors: Нина Владимировна Барсукова; Саулюс Ленгинович Григишкис; Эгидикос Владович Башкис; Кястуси Ляонович Вилутис; Игнат Никифорович Мясников
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Изобретение относитс к очистке сточных вод и грунта, к способам удалени этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец. Сущность способа заключаетс в следующем. Штамм Pseudomonas putida 36 предварительно адаптируют. Затем адаптированный штамм в количестве 3-5 млрд. кл/мл вместе с минеральной средой внос т в сточную воду. 1 табл. (Л С

Description

Изобретение относитс к очистке сточных вод и грунта, а именно к способам удалени этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец, из сточных вод и грунтов, и может быть использовано дл очистки от этилированного бензина промышленных сточных вод, технологических резервуаров, сточных вод танкеров, морских и речных судов, загр зненной земли, полотна железной дороги, территории нефтебаз и складов, осуществл ющих хранение и распределение этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец.

Тетраэтилсвинец {C2Hs 4 Рв-высокоток- сичное металлоорганическое соединение, которое служит добавкой в виде этиловой жидкости к некоторым сортам бензинов дл повышени их октанового числа.

, В св зи с высокой токсичностью тетра- этилсвинца дл сточных вод, содержащих этилированный бензин, предусмотрены локальные способы очистки.

Известен способ очистки сточных вод от этилированного бензина путем экстракции тетраэтилсвинца неэтилированным бензином . После трехступенной экстракции остаточна концентраци тетразтилсвин- ца в сточной воде не снижаетс менее 0,4- 4,0мг/л 1.

Недостатком известного способа вл етс невысока степень очистки от этилированного бензина и длительность процесса, обусловленна тем, что тетраэтилсвинец при контактировании с водой содержитс в сточной воде в эмульгированном и растворенном состо нии, в св зи с чем эмульгироXI

сл о XI

ю со

ванна часть экстрагируетс , а растворенна остаетс в воде.

Известен способ очистки сточных вод от этилированного бензина путем окислени тетраэтилсвинца озоном в присутствии ка- тализатора-силикагел . Остаточна концентраци после очистки не ниже 0,3 мг/л 2.

К недостаткам метода относитс невысока степень очистки от тетраэтилсвинца, наход щегос в этилированном бензине. Следует отметить, что только первые порции очищенной воды 1-2% от всего объема очищаемой воды не содержат тетраэтилсвинца , так как он в начале процесса сорбируетс на силикагеле. Затем поры силикагел заполн ютс водой, в результате чего силикагель набухает в воде и процесс очистки осуществл етс только за счет окислени тетраэтилсвинца озоном.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ очистки сточных вод от этилированного бензина путем окислени тетраэтилсвинца озоном 3.

Недостатком известного способа вл етс невысока степень очистки-концентра- ци тетраэтилсвинца не ниже 0,3 мг/л при исходной 5-25 мг/л и длительность процесса , так как при окислении тетраэтилсвинца озоном образуютс токсичные побочные продукты, что вызывает необходимость до- очистки воды путем окислени в прудах дополнительного отстаивани в течение 3- 5 мес.

К недостаткам известного способа относитс также отсутствие возможности очистки грунта от этилированного бензина.

Цель изобретени - повышение степени очистки сточных вод.

Поставленна цель достигаетс тем, что в качестве агента используют адаптированный штамм бактерий PSEUDOMONAS PUTIDA 46 N ЦМПМ В-2443, при этом культуру бактерий ввод т в очищаемый субстрат в количестве 3-5 млрд. кл/мл субстрата.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с прототипом показал, что известный способ очистки основан на окислении металлорганического соединени - тетраэтилсвинца путем насыщени воды озоном, подаваемогоозонаторной установкой с последующим отстаиванием в прудах дополнительного отсто .

В процессе окислени озоном диполь- ные молекулы озона фиксируютс на зар женных частицах тетраэтилсвинца с разрывом двойных св зей озона и образованием окисленных форм без минерализации свинца.

Предлагаемый способ очистки основан на деструкции металлоорганического соединени , сопровождающейс минерализацией свинца.

Процесс очистки сточных вод от этилированного бензина предварительно адапти- рованным штаммом PSEUDOMONAS PUTIDA 36 осуществл етс следующим образом .

0Штамм PSEUDOMONAS PUTIDA 36

предварительно адаптируют. Дл адаптации штамм в количестве 1,5 млн. кл/мл внос т в колбу емкостью 250 мл. Туда же внос т 50 мл питательной среды, содержащей

5 13 г/л фосфора, 0,7 г/л азота и этилированный бензин и нефть при соотношении тетра- этилсвинец к нефти (1:6)-(3:10) соответственно .

Выделение адаптированных микроор0 ганизмов-деструкторов тетраэтилсвинца в процессе адаптации провод т методом накопительных культур с последующим высевом на плотную синтетическую среду, содержащую этилированный бензин в каче5 стве единственного источника углерода и энергии.

Посевы инкубируют при 30°С через 48- 72 ч в течение 10 дней. Чашки с выросшими колони ми обрабатывают реагентом Дра0 гендорфа, через 10 мин промывают водой, подсушивают при комнатной температуре и просматривают в проход щем свете. При этом вокруг колоний адаптированных микроорганизмов , способных деструктировать

5 тетраэтилсвинец, вы вл ют светлые зоны на общем фоне среды, диаметр этих зон пропорционален степени деструкции внесенного в среду тетраэтилсвинца.

Идентификацию адаптированных мик0 роорганизмов провод т по схеме идентификации неферментирующих грамотрица- тельных бактерий.

Очистку сточных вод и грунта от этилированного бензина, концентраци тетраэ5 тилсвинца в котором составл ет 5-30 мг/л, осуществл ют в колбах, емкостью 250 мл, куда внос т питательную среду, содержащую 13 мг/л фосфора, 0, 7 мг/л азота и предварительно адаптированный штамм в

0 количестве 3-5 млрд. кл/мл субстрата. Колбы помещают на аппарат АВУ-бс дл перемешивани смеси, наход щейс в колбах, путем встр хивани в течение 10 дней при комнатной температуре (20-30°С).

Степень очистки сточных вод или грунта

5 определ ют путем сравнени концентрации тетраэтилсвинца в исходной и очищенной воде или грунте.

Длительность процесса определ ют с момента внесени предварительно адаптированного штамма в сточную воду или грунт до момента, когда остаточна концентраци тетраэтилсвинца перестает измен тьс .

Пример 1. Дл предварительной адаптации штамм PSEUDOMONAS PUTIDA 36 в количестве 1,5 млн. кл/мл внос т в колбу емкостью 250 мл. Туда же внос т питательную среду, содержащую 13 г/л фосфора , 0,7 г/л азота, этилированный бензин и нефть при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 0,9-5,0 соответственно и адаптируют при встр хивании в течение 10 дней при комнатной температуре.

Затем адаптированный штамм в количестве 2 млрд. кл/мл вместе с минеральной средой внос т в сточную воду.

Концентраци тетраэтилсвинца снижаетс с 11 до 1,8 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 2. Процесс очистки сточных вод осуществл етс аналогично примеру 1, предварительно адаптированный штамм внос т при соотношении тетраэтилсвинец к нефтепродуктам 1:6 соответственно, количество штамма 3 млрд. кл/мл.

Концентраци тетраэтилсвинца снижаетс с 11 до 0,8 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 3. Процесс очистки сточных вод осуществл ют аналогично примеру 1, предварительно адаптированный штамм внос т при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 2. В соответственно в количестве

4млрд. кл./мл.

Концентраци тетраэтилсвинца в сточной воде снижаетс с 11 до 0,009 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 4. Процесс очистки сточных вод осуществл ют аналогично примеру 1, внос т предварительно адаптированный штамм при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 3:10 соответственно в количестве

5млрд.кл/мл.

Концентраци тетраэтилсвинца снижаетс с 11 до 0,9 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 5. Процесс очистки сточных вод осуществл ют аналогично примеру 1, внос т предварительно адаптированный штамм при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 4:11 соответственно в количестве

6млрд.кл./мл.

Концентраци тетраэтилсвинца снижаетс с 11 до 1,75 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 6. Процесс очистки грунта осуществл ют аналогично примеру 1. Предварительно адаптированный штамм в количестве 2 млрд. кл./мл при соотношении

тетраэтилсвинец к нефти 0,9:5,0 соответственно внос т в грунт,

Концентраци тетраэтилсвинца в грунте снижаетс с 15,7 до 2,1 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 7. Процесс очистки грунта осуществл ют аналогично примеру 1,. предварительно адаптированный штамм в количестве 3 млрд.кл./мл при соотношении

0 тетраэтилсвинец к нефти 1:6 соответственно внос т в грунт.

Концентраци тетразтилсвинца снижаетс с 15.7 до 0,2 мг/л. Длительность процесса 10 су г.

5 Примзрв. Процесс очистки грунта осуществл ют аналогично примеру 1, предварительно адаптированный штамм в количестве 4 млрд.кл./мл при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 2:8 соответствен0 но внос т в грунт.

Концентраци тетраэтилсвинца снижаетс с 15,7 до 0,01 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Пример 9. Процесс очистки грунта

5 осуществл ют аналогично примеру 1, предварительно адаптированный штамм з количестве 5 млрд.кл./мл при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 3:10 соответственно внос т в грунт.

0Концентраци тетраэтилсвинца в грунте снижаетс с 15,7 до 0,02 мг/л. Длительность процесса 10 суг.

Пример 10. Процесс очистки осуществл ют аналогично примеру 1, предвари5 тельно адаптированный штамм в количестве 6 млрд.кл./мл при соотношении тетраэтилсвинец к нефти 4:11 соответственно внос т в грунт.

Концентраци тетраэтилсвинца снижа0 етс с 15,7 до 2,2 мг/л. Длительность процесса 10 сут.

Данные, свидетельствующие о вли нии выбранных соотношений тетраэтилсвинца к нефти при адаптации штамма и количества

5 клеток адаптированного штамма на повышение степени очистки сточных вод и грунта , а также сокращение длительности процесса приведены в таблице.

Из таблицы следует, что наиболее высо0 ка степень очистки сточных вод или грунта от этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец, и наименьша длительность процесса соответствует оптимальному соотношению тетраэтилсвинец к нефти

5 при адаптации штамма 1-3:6-10 соответственно в количестве 3-5 млрд.кл./мл.

При соотношении тетраэтилсвинец к нефти 1:6 соответственно в количестве 3 млрд.кл./мл концентраци тетраэтилсвинца снижаетс в зависимости от исходной

концентрации следующим образом; с 5,3 до 0,12 мг/л вместо 0,3 мг/л по сравнению с известным, с 11,0 до 0,8 мг/л по сравнению с 1,7 мг/л в известном и с 27,0 до 2,5 мг/л по сравнению с 4,3 мг/л в известном. Длительность процесса составл ет 10-30 сут по сравнению с 1-3 мес в известном.

После введени предварительно адаптированного штамма при соотношении тет- раэтилсвинец к нефти 2:8 соответственно в количестве 4 млрд.кл./мл, концентраци тетраэтилсвинца снижаетс ; с 5,3 до 0,005 мг/л по сравнению с 0,3 мг/л в известном и с 11,0 до 0,009 мг/л по сравнению с 1,7 мг/л в известном и с 27,0 до 0,025 мг/л по сравнению с 4,3 мг/л в известном.

Длительность процесса очистки составл ет 10-30 сут по сравнению с 1-3 мес в известном.

После введени предварительно адаптированного штамма при соотношении тет- раэтилсвинец к нефти 3:10 соответственно в количестве 4 млрд.кл,/мл концентраци тетраэтилсвинца снижаетс ; с 5,3 до 0,01 мг/л по сравнению с 0,3 мг/л в известном, с 11,0 до 0,9 мг/л по сравнению с 1,7 мг/л в известном и с 27,0 до 2,3 мг/л по сравнению с 4,3 мг/л в известном.

Длительность процесса 10-30 сут по сравнению с 1-3 мес в известном.

Из та блицы также следует, что уменьшение соотношени тетраэтилсвинец к нефти до 0,9:5,0 и количества клеток до 2 млрд.кл./мл снижает степень очистки из-за недостатка необходимого субстрата.

При этом концентраци тетраэтилсвинца повышаетс до 0,34 мг/л при исходной 5,3 мг/л по сравнению с 0,3 мг/л в известном и до 1,8 мг/л по сравнению с 1,7 мг/л в известном при исходной 11,0 мг/л и до 4,7 мг/л по сравнению 4,3 мг/л в известном при исходной 27,0 мг/л.

Из таблицы также следует, что увеличение соотношени тетраэтилсвинец к нефти до 4:11 и количества клеток до 6 млрд.кл./мл также снижает степень очистки из-за токсичности тетраэтилсвинца. При этом остаточна концентраци в зависимости от исходной повышаетс до 0,33 мг/л по сравнению с 0,3 мг/л в известном при исходной 5,3 мг/л, до 1,75 мг/л по сравнению с 1,7 мг/л в известном при исходной 11,0 мг/л и до 4,5 мг/л по сравнению с 4,3 мг/л в известном при исходной концентрации 27,0 мг/л.

Из таблицы также следует, что при использовании штамма PSEUDOMONAS PUTIDA 36 дл деструкции тетраэтилсвинца без адаптации не получаютс положительные результаты.

Анализ очищенной воды показал, что при очистке сточных вод от этилированного бензина методом озонировани остаточна концентраци окисленного тетраэтилсвинца представлена в виде органически св занного свинца, а в предлагаемом способе при оптимальных услови х-в виде минерализованного свинца (таблица).

Следует отметить, что в результате

предварительных исследований не обнаружено штаммов-деструкторов тетраэтилсвинца и установлено отсутствие активных культур в большинстве природных биоценозов и сточных вод предпри тий. Использование штамма PSEUDOMONAS PUTIDA 36 дл очистки сточных вод и грунта от этилированного бензина без предварительной адаптации не позволило получить положительных результатов, так как микроорганизмы , внесенные в среду этилированного бензина, не размножаютс .

Благодар адаптации штамм PSEUDOMONAS PUTIDA 36 приобретает способность к конкурентному выживанию в

токсичной среде этилированного бензина, содержащего тетраэтилсвинец, что позволило использовать культуру дл очистки сточных вод и грунта от этилированного бензина.

Таким образом, использование предлагаемого способа при совокупности за вл емых признаков - использование в качестве адаптированного штамма бактерий PSEUDOMONAS PUTIDA 36 N LJMHM B2443 , при введении культуры в очищаемый субстрат в количестве 3-5 млрд.кл./мл субстрата позволило повысить степень очистки сточных вод от этилированного бензина, использовать способ дл очистки грунта и

сократить длительность процесса очистки.

Кроме того, предлагаемый способ позвол ет исключить дорогосто щие установки с дефицитным оборудованием дл получени озона, св занные с необходимостью содержани высококвалифицированного обслуживающего персонала.

Claims

Формула изобретени

Сп.особ очистки воды от этилированного бензина, предусматривающий обработку очищаемого субстрата окисл ющим агентом , отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности очистки и расширени области использовани , в качестве агента используют адаптированный штамм Pseudomonas putida 36 N ЦМПМ В-2443, при этом культуру бактерий ввод т в очищаемый субстрат в количестве 3-5 млрд. кл./мл субстрата.