Установка для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ

(51) 02 3/20 (2009.01) 02 101/30 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ емкости, содержащей по периметру внутренние резьбовые отверстия, в которые ввернуты наружной резьбой трубки в виде усеченных прямых круговых конусов с закрытыми наружными торцами,имеющих перфорированную боковую поверхность с диаметром перфораций 1,0 мм и удельной поверхностью 90000 отверстий на 1,0 м 2. Установка имеет расширительный бак для стабилизации температуры очищаемой воды и теплоэлектронагреватель, она обеспечена емкостью с биомассой, компрессорной станцией, насосами,дозаторами и другим вспомогательным оборудованием. Способ основан на интродукции в загрязненный объект биомассы нефтеокисляющих бактерий на основе природной ассоциации микроорганизмов либо консорциума штаммов названных бактерий и порошкообразного аммофоса с последующей аэрацией смеси воздухом под давлением 0,4 - 0,5 МПа и удельными расходами 17,0 м 3 /сут на 1,0 м 2 очищаемой жидкости, при этом соотношение суммарной площади перфораций модуля - диспергатора к площади поверхности аэрируемой воды составляет в пределах 149-150. Способ позволяет очищать загрязненные объекты до уровня их ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения, полностью предотвращает годовой экологический ущерб. Биотехнология приемлема для предприятий по добыче, переработке и транспортировке сырой нефти и хранению нефти и нефтепродуктов, а также для предприятий по производству и применению синтетических поверхностно-активных веществ.(72) Розвага Роман Иванович Клец Александр Николаевич Кадолин Александр Иванович Толмачева Елена Владиленовна Абрамова Ольга Владимировна Дементьева Татьяна Александровна(73) Дочернее государственное предприятие Государственное научно-производственное объединение промышленной экологии Казмеханобр Республиканского государственного предприятия Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан(54) УСТАНОВКА ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ БУРОВЫХ ШЛАМОВ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ(57) Разработаны установка и промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. Установка состоит из емкости цилиндрической формы с теплообменной рубашкой, включающей модуль-диспергатор, размещенный в ее нижней части и выполненный в виде 8-лучевого коллектора,состоящего в центре из полой цилиндрической 19818 Изобретение относится к биотехнологии и экологии и касается новой установки для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ и способа их биохимической очистки и рекультивации от указанных ксенобиотиков. Оно применимо для предприятий нефтедобывающей,нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а также для предприятий по транспортировке, хранению и применению нефти и нефтепродуктов. Проблема глубокой очистки и рекультивации загрязненных вод от углеводородов нефти и синтетических поверхностно-активных веществ(СПАВ), присутствующих в них совместно, является особо сложной и актуальной, поскольку указанные ксенобиотики относятся к резистентным (трудно разлагаемым биологическими способами) веществам. В условиях добычи нефти в буровые скважины под высоким давлением подают водный(карбоксиметил-целлюлоза, КМЦ сульфитно спиртовая барда, ССБ полиакриламид, ПАА и др.),а затем после сорбции раствором сырой нефти содержимое откачивают на поверхность,подвергают отстаиванию и деэмульгированию с разделением нефти и высокозагрязненного бурового шлама, являющимся опасным промышленным отходом. Кроме того, при доставке сырой нефти морскими путями в порты ее откачивают в нефтехранилища для последующей переработки, а загрязненную углеводородами и СПАВ воду в виде смывов от танкеров откачивают в специальные пруды - накопители, также являющуюся опасным промотходом. Перечисленные выше СПАВ являются высокоустойчивыми полимерами, состав и химическое строение которых приведено ниже. С 6 Н 7 О 2 (ОН)3- (2) , где 500570 карбоксиметилцеллюлоза, 13 Несмотря на то, что эти СПАВ относятся ко второму и третьему классам гигиенической опасности (см. таблицу 1), их предельно допустимые концентрации (ПДК) в воде водоемов рыбо-хозяйственного назначения являются весьма малыми показателями из-за их высокой персистентности и резистентности в биологические объекты. Известно устройство в виде загрузки для биофильтров, а также модуль загрузки биофильтра и способ его монтажа, используемые нами в качестве аналогов применительно к установке А.с. 1291552 СССР. Загрузка для биофильтров /Ф.В. Шемаров,Г.А. Острецов, Ю.В. Воронов и др. заявл. 25.07.85 опубл. 23.02 87, бюл.7 А.с. 1333651 СССР. Модуль загрузки биофильтра и способ его монтажа/Г.Н. Моисеев, Ф.В. Шемаров, Г.А. Острецов и др. заявл. 09.10.85 опубл. 30.08.87, бюл.32. Сущность первого аналога состоит в том, что загрузка для биофильтров выполнена из отходов тонкостенных стеклянных трубок (диаметр 20-40 мм), собранных в блоки при помощи рукавов или манжет из термоусаживающейся полимерной пленки, при этом направление термоусадки перпендикулярно продольной оси рукава или манжет и за счет эластичного обжима происходит фиксация трубок в жесткий блок. Причем, при вертикальной стыковке блоков и при их послойном монтаже между ними прокладывают листовой либо рулонный перфорированный, водостойкий и биологически инертный материал. Разработчики обосновывают использование указанной загрузки для биофильтров для микробиологической очистки сточных вод от ксенобиотиков. Тем не менее,изобретение отличается рядом недостатков перфорации имеют весьма большой диаметр, что не позволяет получать мелкодисперсные пузырьки воздуха при аэробной очистке сточных вод трубки и блоки из них обладают недостаточной прочностью при ударе из-за высокой хрупкости стекла объемная масса блока (например, 392 кг/м 3) еще не характеризует его полезность - это вес стеклянного блока объемом на 1,0 м 3 удельная поверхность блока (м 2/м 3) также не отличает его полезные качества из-за больших по размеру перфораций. Сущность второго аналога состоит в том, что предложен модуль загрузки биофильтров,изготовленный из полимерного материала в виде 19818 сот,в качестве которого используют перфорированную синтетическую пленку(например, полиэтилен). При монтаже блок растягивают в вертикальном положении, помещают в рукав, подвешивают на тросах. Блоки снабжены перфорированными распределительными верхним и нижним поддонами. Размер перфорацийравен по 20 мм. Тем не менее, изобретение отличается недостатками невысокая площадь контакта жидкости (например, воды) с воздухом из-за больших перфораций материала ( - 20 мм) быстрая изно-состойкость материала при контакте с жидкостью и воздухом низким уровнем биоочистки сточных вод (уровень БПК 5 в очищенной воде всего 15 мг/дм 3) низкая прочность использованных пленок (толщина всего 0,25 мм). Наиболее близким к заявленному техническому решению на установку (устройство) является источник, использованный нами в качестве прототипа Патент 2063933 Российская Федерация. Объемный модуль загрузки для биофильтров /И.В. Караваев и А.Ю. Кожушко заявл. 08.12.9292011342/26 опубл. 20.07.96. Сущность изобретения состоит в том, что объемный модуль загрузки, содержащий каркас, выполненный из пластин полимерного материала, проставок и элементов крепления, полимерные пластины каркаса получают путем пневмоэкструзии с заданной пористостью от 20-50 мкм до 400-500 мкм,пластины соединяют в объемный модуль с помощью проставок в виде отрезков полимерных труб высотой 5-50 мм, обеспечивающих заданный шаг между пластинами. Пластины соединяют в жесткую конструкцию с помощью гибкого полимерного жгута, шайбы и фиксатора. Объемный модуль может быть набран из полых полимерных цилиндров различного диаметра 40-1000 мм с толщиной стенок 2-25 мм, полученных путем пневмоэкструзии с заданной пористостью, причем цилиндры устанавливают друг в друге с заданным шагом, который обеспечивают кресто-образные гребенки, стягивающие цилиндры в жесткую конструкцию шпилькой с помощью резьбового соединения. Прототип обладает следующими недостатками предлагаемое устройство отличается большой усложненностью из-за применения разнородных материалов (пластмасса, металл,синтетические нитки и т.п.) и недостаточной прочностью отверстия (перфорации) применяемых труб характеризуются большими размерами (401000 мм) и мало приемлемы для иммобилизации бактерий и для высокой диспергации аэрируемого воздуха система элементов устройства труба в трубе увеличивает лишь текучесть подаваемой жидкости, однако не интенсифицирует ее аэрацию большая скорость потока жидкости не способствует иммобилизации микроорганизмов, а вызывает их смывание струями воды (т.е. демобилизацию) материал загрузки в виде полимерных пластин отличается относительно большими размерами перфораций (от 0,02-0,05 мм до 0,4-0,5 мм), что не способствует высокой степени иммобилизации микроорганизмов вовсе отсутствуют данные о технико-экономических и экологических показателях устройства отсутствуют сведения(примеры) по использованию устройства для очистки сточных вод. Известны аналоги на биохимическую очистку природных и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ(СПАВ), изложенной в патентных источниках А.с. 1701649 СССР. Способ очистки природных вод от летучих галогеноорганических соединений, нефтепродуктов, синтетических поверхностно-активных веществ /Л.В. Кудрин, Г.В. Цыплакова, Г.М. Трухина и др. заявл. 02.08.894744571/26 опубл. 30.12.91, бюл.48, с.81 Патент 88/03913 РСТ. Способ биологической очистки сточной воды от неионных поверхностно-активных веществ /П.И. Гвоздяк, В.М. Вышгородская, В.Л. Беляев и др. заявл. 20.11.86/ 86/00119 опубл. 02.06.88, бюл.12 ИСМ, 1989,1, в.55, с.1-55. Согласно первому из них в загрязненные нефтепродуктами и СПАВ воды вводят бактерии родови , взятых в соотношении 12-13 в виде жидкой смешанной биомассы, и воды фильтруют через фильтр с инертной загрузкой (керамзит, шунгизит, аглопорит,горелые породы, шлаки, кокс или полукокс крупностью 2-10 мм) при одновременной подаче воздуха противотоком очищаемой воде с расходами 5 м 3/м 3 ч в течение 2-3 недель (14-21 сут). Данный способ характеризуется следующими недостатками для реализации процесса биохимической очистки требуется относительно много времени (14-21 сут) способ отличается высокими эксплуатационными затратами (для очистки 1 м 3 сточных вод требуется 1680-2520 м 3 сжатого воздуха) отсутствуют точные сведения о расходе биомасс для полного биохимического окисления нефтепродуктов и СПАВ в отдельности способ не позволяет очищать сточные воды от загрязняющих веществ на уровне их ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Согласно второго аналога способ очистки сточных вод от СПАВ состоит в том, что предварительно из ферментационного водного отстоя извлекают бактерии родови, либо денитрифицирующие либо сульфатре-дуцирующие либо метанообразующие бактерии при температуре 4090 С, а затем сточную воду обрабатывают указанными бактериями в виде соответствующих биомасс в анаэробных условиях. Однако, способ отличается рядом существенных недостатков само получение бактерий и их биомасс в указанных термофильных условиях является весьма трудоемким процессом,поскольку попадание воздуха в культивируемую среду, являющимся ингибитором, недопустимо осуществление процесса биохимической очистки в анаэробных условиях (в отсутствие кислорода воздуха) реализовать в практических условиях крайне сложно из-за отсутствия специального дорогостоящего оборудования отсутствуют сведения о технико-экономических показателях биотехнологии (себе-стоимость очистки, удельные капвложения,окупаемость затрат на 3 19818 природоохранные мероприятия и т.п.) способ не позволяет очищать сточные воды по загрязняющим веществам до уровня их ПДК для рыбохозяйственных водоемов. Наиболее близким к заявленному техническому решению на способ очистки воды от нефтепродуктов и СПАВ является источник,использованный нами в качестве прототипа Патент 2093478 Российская Федерация. Способ очистки воды и почвы от нефти, нефтепродуктов и полимерных добавок в буровой раствор/ Г.Г. Ягафарова, Э.М. Гатауллина, М.Р. Мавлютов и др. заявл. 05.01.9595100110/13 опубл. 20.10.97. Сущность способа состоит в следующем. В качестве загрязненной воды использовали отстой бурового шлама, получаемого при подаче воды с добавками СПАВ (карбоксиметилцеллюлоза, КМЦ сульфитноспиртовая барда, ССБ полиакриламид, ПАА) под высоким давлением непосредственно в буровую скважину, а затем после откачки содержимого и его отстаивания удаляют сырую нефть (верхний слой) от воды. В отстой бурового шлама, содержащегося в баке с мешалкой, вводили в безводном состоянии компоненты минерализованной питательной среды(МПС) из расчета, кг/м 3 К 2 НРО 4 0,5 О 47 Н 2 О 0,05 СаС 126 Н 2 О 0,005 КН 2 РО 4 1,0 44 Н 2 О 0,001 47 Н 2 О 0,05 дрожжевой автолизат 0,01. После полного растворения компонентов в смесь вводили 3 объемныхжидкой биомассы нефтеокисляющих бактерий (НОБ), получаемой предварительно на основе консорциума штаммов бактерий- 1339,- 1301 и- 1742 и МПС состава, кг/м 3 3 2,0 4 0,008 24 1,0 4 0,002 472 0,5 2(04)3 0,01 дистиллированная вода остальное (рН 7,0-7,2). Затем в смесь вводили источник углеродного питания НОБ (сырую нефть,либо дизельное топливо, либо гексадекан, либо полимерные добавки в виде СПАВ - КМЦ, ССБ,ПАА) из расчета 100 г/м 3. Смесь подвергают аэрации воздухом, используя аэротенк. Причем, в биомассе (средний рабочий титр 107-108 кл/см 3) все 3 бактериальных ингредиента были взяты в весовом соотношении 111. Недостатки прототипа сводятся к следующему- способ отличается большой трудоемкостью в виду - использования множества операций(предварительное растворение химических реагентов в сточной воде - буровом шламовом отстое, интродукцию жидкой биомассы бактерий в сток, аэрация смеси воздухом, осветление стока,разделение шламов и осветленной воды и т.д.)- способ характеризуется большими эксплуатационными затратами в виду использования дорогостоящих реагентов - К 2 НРО 4 и КН 2 РО 4, стоимость которых в Республике Казахстан соответственно составляет 750 дол/т и 900 дол/т- для биохимической очистки используют весьма дорогостоящую биомассу консорциума,получаемую предварительно на основе дефицитных реагентов - 3 и К 2 НРО 4 (ее стоимость на уровне 150 дол/т) 4- способ отличается относительно большими расходами биомассы ПАМ для очистки сточных вод в виде бурового шламового отстоя (они составляют 30 дм 3/м 3 воды)- способ отличается ограничительной сферой по обезвреживанию нефти (нефтепродуктов), КМЦ,ССБ и ПАА, равной до 10 г/дм 3 для каждого продукта(в примерах изобретения вовсе отсутствуют сведения о концентрации указанных веществ, превышающей 10 г/дм 3)- способ не позволяет полностью (на 100) очищать сточные воды либо буровые шламы от нефти и нефтепродуктов, а также СПАВ в виде КМЦ, ССБ и ПАА и до уровня их ПДК для рыбохозяйственных водоемов (см. табл.2) при этом превышение ПДК по углеводородам нефти составляет 20-8000 раз, по карбоксиметилцеллюлозе 16,6-5100 раз, по сульфитно-спиртовой барде 20000510000 раз и по полиакриламиду 3900-41000 раз способ на практическом уровне характеризуется весьма длительными сроками очистки (до 120 сут.). Разработчики по прототипу ограничились лишь лабораторными экспериментальными работами и вовсе не апробировали биотехнологию очистки буровых шламов и сточных вод в производственных или промышленных условиях. При этом вовсе отсутствуют сведения о технико-экономических и экологических показателях биотехнологии (себестоимость очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от загрязняющих веществ,индекс абсолютной эффективности капвложений,окупаемость биотехнологии и т.д.). Цель изобретения - создание установки для биохимической очистки и рекультивации сточных вод и буровых шламов от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ и разработка промышленного способа биохимической очистки и рекультивации тех же объектов от углеводородов нефти и СПАВ до требуемых экологических показателей и при полном устранении недостатков прототипов (пат. РФ 2063933 и 2093478). При этом достигается следующий технический результат- новая установка обеспечена модулемдиспергатором, создающим кипящий слой очищаемых сточных вод или буровых шламов в пределах широкого интервала температур(1835 С) новая установка эксплуатируется в периодическом и непрерывном режимах и отличается достаточной механической прочностью,износостойкостью и высоким коэффициентом полезного действия (около 80 )- новый способ биохимической очистки и рекультивации сточных вод и буровых шламов отличается низкими расходами биомасс НОБ (они составляют 20-25 дм 3/м 3)- по заявляемому способу время очистки и рекультивации сточных вод и буровых шламов сокращается в 7,5-8,6 раза (оно составляет 14-16 сут.)- новый способ позволяет осуществлять биохимическую очистку и рекультивацию сточных вод и буровых шламов при более высоких концентрациях ксенобиотиков (нефтепродуктов до 100000 мг/дм 3, СПАВ в виде КМЦ, ССБ и ПАА до 50000 мг/дм 3)- новый способ биохимической очистки и рекультивации позволяет обезвреживать нефтепродукты и СПАВ до уровня их ПДК для рыбохозяйственных водоемов (по углеводородам нефти до 0,05 мг/дм 3, по КМЦ до 0,1 мг/дм 3, по ССБ до 0,001 мг/дм 3 и по ПАА до 0,01 мг/дм 3)- очищенная и рекультивированная сточная вода либо буровые шламы по примененному способу пригодны для сброса в открытые водоемы, для применения в водообороте предприятий,приготовления буровых и других технологических растворов и для других полезных целей- примененный способ биохимической очистки и рекультивации загрязненных объектов от ксенобиотиков позволяет получить огромный экономэффект он составляет на уровне 1850300 тыс. тенге (14233 тыс. дол) применительно к очистке и рекультивации нефтезагрязненных вод с производительностью 500 тыс.м 3/год и со средней концентрацией углеводородов нефти 250 мг/дм 3 и суммарной концентрацией СПАВ 400 мг/дм 3 он составляет на уровне 2500810 тыс.тенге (19237 тыс.дол) применительно к очистке и рекультивации буровых нефтешламов с производительностью 1000 тыс.м 3/год и со средней концентрацией углеводородов нефти 1000 мг/дм 3 и суммарной концентрацией СПАВ 1000 мг/дм 3- примененный способ биохимической очистки загрязненных объектов от ксенобиотиков окупаем в финансовом и природоохранном аспектах при очистке и рекультивации сточных вод получают прибыль 125 тенге (125 дол) из расчета на 1 тенге(дол) затрат, а при очистке и рекультивации буровых шламов получают прибыль 163 тенге (163 дол) из расчета на 1 тенге (дол) затрат соответственно с индексами абсолютной эффективности капвложений (Ер) 7,5 и 10,4.. Сущность прототипа на установку для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ согласно патенту РФ 2063933. 1. Устройство установки Предлагается объемный модуль загрузки для биофильтров в двух вариантах 1) модуль в виде каркаса содержит пластины из полимерного материала, предварительно полученные путем пневмоэкструзии с заданной пористостью от 20-50 мкм до 400-500 мкм (или 0,02-0,05 мм до 0,4-0,5 мм) и толщиной 2-25 мм, проставки и элементы крепления, при этом проставки выполнены в виде отрезков полимерных труб с высотой 5-50 мм,обеспечивающих заданный шаг между пластинами,а элементы крепления выполнены в виде гибкого полимерного жгута (например, из полипропилена),шайбы и фиксатора 2) модуль содержит каркас,выполненный из полых полимерных концентрических цилиндров диаметром 40-1000 мм с толщиной стенок 2-25 мм, предварительно полученных путем пневмоэкструзии с заданной пористостью, проставки и элементы крепления, при этом проставки выполнены в виде крестообразных гребенок, а элементы крепления в виде шпильки с шайбами и гаек. 2. Принципы эксплуатации установки Разработчики предполагают погружение установки в виде объемного модуля в технологический резервуар (например, в ванну либо отстойник со сточной водой, пульпой и т.п.),внесение в модуль биомасс бактерий для их иммобилизации для последующей биологической очистки жидких отходов, аэрацию технологической жидкости воздухом и т.п. Пористость вариантов объемных модулей находится в пределах 91,1-94,3, а удельная поверхность в пределах 359 - 392 м 2/м 3 модулей объемная масса находится в пределах 63-71 кг/м 3. Примеры по эксплуатации(работе) установки отсутствуют вовсе в описании.. Сущность заявленного технического решения на установку для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ 1 . Устройство установки Схема установки для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ представлена на фиг. 1. Установка включает емкость 1, пруд-накопитель бурового шлама либо сточной воды 2, отстойник 3,емкость с биомассой НОБ 4, пускатель электрический 5, насосы 6,7 и 8, дозаторы 9 и 10,горизонтальный отстойник 11, вентили 12, 13, 14 и 15 и компрессорную станцию 16. Емкость 1 выполнена цилиндрической формы с теплообменной рубашкой за счет внутренней и наружной стенок и состоит из модуля-диспергатора 1-1, патрубка ввода аэрируемого воздуха 1-2,теплоэлектронагревателя 1-3, расширительного бака 1-4, патрубка ввода бурового шлама либо сточной воды 1-5, патрубка ввода биомассы НОБ 1-6,патрубка вывода отработанного воздуха 1-7,контактного термометра 1-8, крышки 1-9 и вентиля для вывода очищенной воды 1-10. Модульдиспергатор 1-1 размещен в нижней части емкости 1 и выполнен в виде 8-лучевого коллектора,состоящего из полой цилиндрической емкости с внутренней резьбой на корпусе, ввернутой на наружную резьбу патрубка аэрируемого воздуха 1-2,содержащей по периметру внутренние резьбовые отверстия, в которые ввернуты наружной резьбой трубки в виде усеченных прямых круговых конусов с закрытыми наружными торцами, имеющих перфорированную боковую поверхность с диаметром перфораций 1,0 мм и удельной поверхностью 90000 отверстий на 1,0 м 2. На фиг. 2 представлен разрез модуля-диспергатора 1-1 по А-А(1-11 - резьбовое отверстие 1-12 - конус с перфорациями), а на фиг.3 вид А сверху. Верхняя часть емкости 1 обеспечена в верхней части 5 19818 расширительным баком 1-4, имеющим в нижнем торце патрубок, погруженный в теплообменную рубашку, и снабжена теплоэлектронагревателем 1-3,имеющим металлический кожух с двумя патрубками, один из которых погружен в теплообменную рубашку дна емкости, а второй соединен с теплообменной рубашкой верхней части емкости. Контактный термометр 1-8 и теплоэлектронагреватель 1-3 соединены с электрическим пускателем 5, а патрубок ввода аэрируемого воздуха 1-2 подсоединен к компрессорной станции 16. 2. Принципы эксплуатации установки Установку эксплуатируют следующим образом(см. фиг.1). При открытом вентиле (12) буровой шлам либо сточную воду посредством насоса 6 направляют в отстойник 3 и после доосаждения взвешенных частиц при открытом вентиле 13 посредством насоса 7 через дозатор 9 направляют в емкость 1 через патрубок 1-5. Отходами заполняют по объему 80 емкости 1, что составляет ее рабочий объем. Затем из емкости 4 при открытом вентиле 14 посредством насоса 8 через дозатор 10 в емкость 1 дозируют необходимое количество биомассы НОБ через патрубок 1-6, определяемым оптимальными режимами очистки. Поскольку теплоносителем является вода, предварительно ее подают через расширительный бак 1-4 и после заполнения водой теплообменной рубашки и достижения одинакового уровня жидкости в расширительном баке и рубашке в теплоэлектронагревателе устанавливают заданную температуру нагрева теплоносителя посредством специального тумблера на шкале. При открытом вентиле 15 из компрессорной станции 16 подают заданные расходы воздуха,определяемые оптимальными условиями биотехнологии. Воздух через патрубок 1-2 поступает под давлением в модуль-диспергатор 1-1 и при прохождении через перфорации усеченных прямых круговых конусов подвергается высокому диспергированию и при контакте с очищаемой жидкостью образует кипящий слой. После полного биохимического окисления ксенобиотиков (нефтепродукты и СПАВ) очищенную воду через вентиль 1-10 направляют в горизонтальный отстойник 11 для доосветления, а затем используют по назначению.. Общие признаки заявленного технического решения и прототипа по патенту РФ 2063933 на установку 1. Наличие модулей загрузки из заданных материалов. 2. Использование перфорированных материалов. 3. Использование устройств для биохимической очистки загрязненных вод от ксенобиотиков.. Отличительные признаки заявленного технического решения от прототипа по патенту РФ 2063933 на установку 1. По заявленному техническому решению модуль-диспергатор из нержавеющей стали предназначен для мелкодисперсной аэрации очищаемой жидкости с образованием кипящего слоя с диаметром перфораций 1,0 мм (или 1000 мкм), в отличие от прототипа, по которому модуль 6 предназначен для загрузки биофильтров и преимущественно для иммобилизации клеток бактерий пористой поверхностью полимерного материала с диаметром перфораций от 0,02-0,05 мм(20-50 мкм) до 0,4-0,5 мм (400-500 мкм), либо для увеличения процесса массообмена между бактериями и ксенобиотиками с использованием системы цилиндр в цилиндре с диаметром перфораций 40-1000 мм. 2. По заявленному техническому решению в качестве материала для изготовления перфораций используют нержавеющую сталь, в отличие от прототипа, по которому используют полимерные материалы (полипропилен и др.). 3. По заявленному техническому решению используемые изделия(емкость со всеми устройствами) в виде нержавеющей стали отличаются высокой механической прочностью и изно-состойкостью, в отличие от прототипа, по которому используемые изделия в виде полимерных материалов уступают по указанным признакам. 4. По заявленному техническому решению предложена установка,содержащая каскад устройств для биохимической очистки загрязненных вод от ксенобиотиков, в сочетании с другими вспомогательными объектами (емкость с биомассой НОБ, пруд-накопитель, компрессорная станция и др.), в отличие от прототипа, по которому в качестве установки предложен исключительно объемный модуль загрузки для биофильтров в виде двух вариантов (на основе пористых пластин и на основе концентрических цилиндров из полимерных материалов). 5. По заявленному техническому решению модуль-диспергатор содержит перфорации в виде сквозных отверстий в листовой нержавеющей стали,в отличие от прототипа, по которому объемный модуль загрузки биофильтров содержит перфорации не в виде сквозных отверстий в листовом полимере,а в виде пор (каналов), получаемых в процессе пневмоэкструзии. 6. По заявленному техническому решению модуль-диспергатор позволяет увеличить массообмен между ксенобиотиками и клетками бактерий применительно ко всему объему очищаемой воды, в отличие от прототипа, по которому модульбиофильтр позволяет увеличить массообмен между ксенобиотиками лишь на поверхности пор полимерного материала.. Сущность заявленного технического решения на установку в обобщенном виде (для формулы изобретения) Установка для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ, включающая модули загрузки с перфорациями, патрубки для ввода загрязненных жидкостей и вывода очищенной воды,отличающаяся тем, что она обеспечена емкостью цилиндрической формы с теплообменной рубашкой,состоящей из модуля-диспергатора, размещенного в ее нижней части и выполненного в виде 8-лучевого коллектора, состоящего из полой цилиндрической 19818 емкости с внутренней резьбой на корпусе,ввернутой на наружную резьбу патрубка ввода аэрируемого воздуха, содержащей по периметру внутренние резьбовые отверстия, в которые ввернуты наружной резьбой трубки в виде усеченных прямых круговых конусов с закрытыми наружными торцами, имеющих перфорированную боковую поверхность с диаметром перфораций 1,0 мм и удельной поверхностью 90000 отверстий на 1,0 м 2, расширительного бака в ее верхней части,имеющим в нижнем торце патрубок, погруженный в теплообменную рубашку, и снабжена теплоэлектронагревателем, имеющим металлический кожух с двумя патрубками, один из которых погружен в теплообменную рубашку дна емкости, а второй соединен с теплообменной рубашкой верхней части емкости, установка обеспечена прудом-накопителем бурового шлама или сточной воды, отстойником, емкостью с биомассой нефтеокисляющих бактерий,горизонтальным отстойником,насосами,дозаторами и компрессорной станцией.. Сущность прототипа на промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ по патенту РФ 2093478 1. Используют биомассу консорциума коллекционных штаммов нефтеокисляющих бактерий-1339,-1301 и 1742,предварительно получаемой культивированием смеси, состоящей из МПС состава, кг/м 3 3 2,0 4 0,008 К 2 НРО 4 1,0 4 0,002 47 Н 2 О 0,5 2(4)3 0,01 дрожжевой автолизат 0,001 Вода дистиллированная остальное и смывов на основе указанной МПС трех чистых косяков бактерий 1339,-1301 и-1742, взятых в весовом соотношении 111, при температуре 2530 С и аэрации воздухом (качалочное устройство) с введением в смесь источника углеродного питания бактерий в виде сырой нефти, либо дизельного топлива, либо гексадекана, либо полимерных добавок - СПАВ(КМЦ, ССБ, ПАА) из расчета 100 г/м 3. Получаемая биомасса характеризовалась титром 107-108 кл/см 3. Состав биомассы авторами не представлен. 2. В буровой шлам, содержащий нефтепродукты и СПАВ(интродировали) в безводном состоянии компоненты МПС (растворителем является отстой шлама) из расчета, кг/м 3 К 2 НРО 4 0,5 47 Н 2 О 0,05 СаС 12 6 Н 2 О 0,005 КН 2 РО 4 1,0 44 Н 2 О 0,001 47 Н 2 О 0,05 дрожжевой автолизат 0,01 и после их полного растворения (использование электромешалок) интродировали биомассу консорциума штаммов НОБ по п.1 в количестве 3 объемныхот объема бурового шлама. 3. Смесь по п.2 подвергают перемешиванию. Сущность заявленного технического решения на промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ 1. Используют биомассу природной ассоциации микроорганизмов (ПАМ) состава, мас.ГНПО ПЭ 9 0,1 ГНПО ПЭ 10 0,1 ГНПО ПЭ 12 0,1 ГНПО ПЭ 13 0,1 ГНПО ПЭ-Р-11 0,1 ГНПО ПЭ-Р-14 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное с удельным весом 1,03 т/м 3 и средним титром 10141015 кл/см 3,предварительно получаемую культивированием смеси инокулята штаммов нефтео-кисляющих бактерий ГНПО ПЭ 9,ГНПО ПЭ 10,ГНПО ПЭ 12,ГНПО ПЭ 13,ГНПО ПЭ-Р-11,ГНПО ПЭ-Р-14 (вес. соотн. косяков 111111) и МПС состава, кг/м 3 Аммофос 2,1-2,5 Хлорид калия 1,0-1,2 Вода остальное,взятых в объемном соотношении 11, с введением сырой нефти как источника углеродного питания бактерий в количествах 0,001 объемных процента и аэрацией смеси воздухом с удельными расходами 17,0 м 3/сутм 2 поверхности аэрируемой жидкости при температуре 2830 С до получения продукта с титром клеток, равного титру клеток исходного инокулята штаммов НОБ, либо используют биомассу консорциума штаммов НОБ состава, мас. ГНПО ПЭ-Р-5 0,1 ГНПО ПЭ-Р-6 0,1 ГНПО ПЭ-В-7 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное,с удельным весом 1,05 т/м 3 и средним титром 1091011 кл/см 3,предварительно получаемую культивированием смеси инокулята штаммов нефтеокисляющих бактерий 19818 ПЭ-Р-6,ГНПО ПЭ-В-7 (вес.соотн. косяков 111) и МПС состава, кг/м 3 Аммофос 2,1-2,5 Хлорид калия 1,0-1,2 Вода остальное,взятых в объемном соотношении 11, с введением сырой нефти как источника углеродного питания бактерий в количествах 0,001 об. и аэрацией смеси воздухом с удельными расходами 10 м 3/чм 2 поверхности аэрируемой жидкости при температуре 2830 С до получения продукта с титром клеток,равного титру клеток исходного инокулята штаммов НОБ. 2. В буровой шлам либо сточную воду,содержащие нефтепродукты и синтетические поверхностно-активные вещества (карбоксиметилцеллюлозу, сульфитно - спиртовую барду, полиакриламид и др.) интродируют биомассу природной ассоциации микроорганизмов состава, мас.ГНПО ПЭ 9 0,1 ГНПО ПЭ-0,1 ГНПО ПЭ 12 0,1 ГНПО ПЭ 13 0,1 ГНПО ПЭ-Р-11 0,1 ГНПО ПЭ-Р-14 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное,либо биомассу консорциума штаммов нефтеокисляющих бактерий состава, мас.ГНПО ПЭ-Р-5 0,1 ГНПО ПЭ-Р-6 0,1 ГНПО ПЭ-В-7 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное,в количествах, определяемых их индексами биохимической емкости, равными соответственно 11,3 м 3/т и 27,0 м 3/т чистых углеводородов нефти и синтетических поверхностно-активных веществ,исчисляемых в суммарном количестве,и порошкообразный аммофос в количествах 1,0 кг/м 3 используемой биомассы, при этом полученную смесь в пределах температур 1833 С подвергают непрерывной аэрации воздухом под давлением 0,4-0,5 МПа с удельными расходами 17,0 м 3/сут на 1,0 м 2 поверхности очищаемой и рекультивируемой воды с использованием установки с конструкционными признаками по п.,при этом соотношение суммарной площади перфораций модуля-диспергатора к площади поверхности очищаемой и рекультивируемой воды составляет 149-150, с осветлением очищенной и рекультивированной воды известными приемами.. Общие признаки заявленного технического решения и прототипа по патенту РФ 2093478 на промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ 1. Использование для очистки и рекультивации 8,и . 2. Использование для очистки и рекультивации объектов, содержащих нефтепродукты и СПАВ,питательных веществ в виде минеральных солей,являющихся источниками азота, фосфора и калия. 3. Применение для очистки и рекультивации бурового шлама либо сточной воды термофильных условий и аэрации очищаемых сред воздухом. 4. Перемешивание очищаемых бурового шлама или сточной воды в условиях их очистки и рекультивации.. Отличительные признаки заявленного технического решения от прототипа по патенту РФ 2093478 на промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ. 1. В качестве биомасс нефтеокисляющих бактерий по заявленному техническому решению использовали биомассу ПАМ составаГНПО ПЭ 9,ГНПО ПЭ 10,ГНПО ПЭ 12,ГНПО ПЭ 13,ГНПО ПЭ-Р-11,ГНПО ПЭ-Р-14, либо консорциум штаммов НОБ составаГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6,ГНПО ПЭ-В-7, в отличие от прототипа, по которому использовали биомассу консорциума штаммов НОБ состава-1339,-1301 и 1742. 2. В качестве питательных веществ по заявленному техническому решению использовали комбинированное минудобрение аммофос(содержание связанных азота и фосфора соответственно составляет 12,9 мас. и 52,0 мас.),в количествах 1,0 кг на 1,0 м 2 используемой биомассы, в отличие от прототипа, по которому в качестве питательных веществ использовали К 2 НРО 4 и КН 2 РО 4, в т. ч. и микроэлементы в виде соответствующих солей в количествах 0,5 кг К 2 НРО 4 и 1,0 кг КН 2 РО 4 на 1,0 м 3 воды. 3. По заявленному техническому решению процесс очистки и рекультивации бурового шлама или сточной воды осуществляли в широком интервале температур (от 18 до 33 С), в отличие от прототипа, по которому этот процесс осуществляют в более узком интервале температур (2530 С). 4. По заявленному техническому решению сточная вода либо буровой шлам подвергают искусственной аэрации воздухом с удельными расходами 17 м 3/сутм 2 жидкой поверхности и с образованием кипящего слоя аэрируемой воды, в отличие от прототипа,по которому не предусмотрены удельные расходы воздуха и отсутствует интенсивная аэрация очищаемой воды с образованием кипящего слоя аэрируемой жидкости. 5. По заявленному техническому решению расходы питательных веществ и биомасс НОБ 19818 обоснованы, так как расход аммофоса равен 1,0 кг х 1,0 м 3 используемой биомассы НОБ, а расход биомассы, требуемой для очистки и рекультивации воды, зависит от ИБЕ, равным 11,3-27,0 м на 1,0 т чистых углеводородов нефти и СПАВ (суммарное загрязнение), т.е. он зависит от общего тоннажа загрязнений объекта (загрязненной воды), в отличие от прототипа, по которому расходы питательных веществ (КН 2 РО 4 и К 2 НРО 4) и биомассы консорциума НОБ вовсе необоснованны. 6. По заявленному техническому решению процесс очистки и рекультивации загрязненной воды осуществляют в установке для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод с заданными техническими и технологическими характеристиками,апробированной на промышленном уровне, в отличие от прототипа, по которому используют лабораторную установку, включающую емкость для очищаемой воды, аэротенк с мешалкой, емкость для подготовки водной смеси (модельного стока) и т.п.. Сущность заявленного технического решения на промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ в обобщенном виде (для формулы изобретения) Промышленный способ биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ, включающий интродукцию в них биомасс нефтеокисляющих бактерий родов,ии питательных веществ в виде источников азота, фосфора и калия,отличающийся тем, что в буровые шламы и сточные воды интродируют биомассу природной ассоциации микроорганизмов состава, мас.ГНПО ПЭ 9 0,1 ГНПО ПЭ 10 0,1 ГНПО ПЭ 12 0,1 ГНПО ПЭ 13 0,1 ГНПО ПЭ-Р-11 0,1 ГНПО ПЭ-Р-14 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное,либо биомассу консорциума штаммов нефтеокисляющих бактерий состава, мас.ГНПО ПЭ-Р-5 0,1 ГНПО ПЭ-Р-6 0,1 ГНПО ПЭ-В-7 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное,в количествах, определяемых их индексами биохимической емкости, равными соответственно 11,3 м 3/т и 27,0 м 3/т чистых углеводородов нефти и синтетических поверхностно-активных веществ,исчисляемых в суммарном количестве,и порошкообразный аммофос в количествах 1,0 кг/м 3 используемой биомассы, при этом полученную смесь в пределах температур 1833 С подвергают непрерывной аэрации воздухом под давлением 0,4-0,5 МПа с удельными расходами 17,0 м 3/сут на 1,0 м 2 поверхности очищаемой и рекультивируемой воды при использовании установки с конструкционными признаками по п. ,при этом соотношение суммарной площади перфораций модуля-диспергатора к площади поверхности очищаемой и рекультивируемой воды составляет 149-150, с осветлением очищенной и рекультивируемой воды известными приемами. Новизна изобретения состоит в том, что впервые предлагается установка для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от резистентных и биологически опасных соединений(нефтепродуктов и СПАВ), присутствующих совместно в загрязненных средах, и сам способ очистки и рекультивации объектов до требуемых экологически безопасных нормативов. Нарушение конструкционных признаков установки, способа очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод не приведет к получению технического результата, а именно- новая установка обеспечена модулемдиспергатором, создающим кипящий слой очищаемых буровых шламов и сточных вод в пределах широкого интервала температур- новая установка эксплуатируется в периодическом и непрерывном режимах и отличается достаточной механической прочностью,износостойкостью и высоким коэффициентом полезного действия (80)- новый способ биохимической очистки и рекультивации сточных вод и буровых шламов отличается низкими расходами биомасс НОБ (они составляют 20-25 дм 3/м 2)- по заявленному способу время очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод сокращается в 7,5-8,6 раза (оно составляет 14-16 сут)- новый способ позволяет осуществлять биохимическую очистку и рекультивацию буровых шламов и сточных вод при более высоких концентрациях ксенобиотиков (нефтепродуктов до 100000 мг/дм 3, СПАВ в виде КМЦ, ССБ и ПАА до 50000 мг/дм 3)- новый способ очистки и рекультивации загрязненных объектов позволяет обезвреживать нефтепродукты и СПАВ до уровня их ПДК для рыбохозяйственных водоемов (по углеводородам нефти до 0,05 мг/дм 3 по КМЦ до 0,1 мг/дм 3 по ССБ до 0,001 мг/дм 3 и по ПАА до 0,01 мг/дм 3)- очищенные буровые шламы и сточные воды по применяемому способу пригодны для сброса в открытые водоемы, для использования в водообороте предприятий, приготовления буровых и других технологических растворов и т.д.- примененный способ биохимической очистки и рекультивации загрязненных объектов от ксенобиотиков позволяет получить огромный экономэффект применительно к буровым шламам он составляет на уровне 2500810 тыс.тенге (19237 тыс.дол) при производительности 1000 тыс.м 3/год и 9 19818 средней концентрации углеводородов нефти 1000 мг/дм 3 и средней суммарной концентрации СПАВ 1000 мг/дм 3 применительно к сточным водам он равен на уровне 1850300 тыс.тенге (14233 тыс.дол) при производительности 500 тыс.м 3/год и средней концентрации углеводородов нефти 250 мг/дм 3 и средней суммарной концентрации СПАВ 400 мг/дм 3- примененный способ биохимической очистки загрязненных объектов -от ксенобиотиков окупаем в финансовом и природоохранном аспектах при очистке и рекультивации сточных вод получают прибыль 125 тенге, (дол) из расчета на 1 тенге (дол) затрат, а при очистке и рекультивации буровых шламов прибыль составляет 163 тенге (дол) из расчета на 1 тенге.(дол) затрат соответственно с индексами абсолютной эффективности капвложений (Ер), равными 7,5 и 10,4. Установка для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ и сам способ очистки внедрены нами в условиях опытного производства и СКВ ДГП ГНПО ПЭ Казмеханобр в 2003 г при выполнении срочных работ с американской нефтяной компанией Аджип ККО. Природная ассоциация микроорганизмов (ПАМ),на основе которой получали биомассу (приоритет от 15.09.96),была выделена нами в виде накопительной культуры с последующей ее очисткой методами инкубации и аэрации воздухом в термостате (28 С) и пересевов на агаризованных питательных средах (использовали мясопептонный агар, МПА) с полным разделением 6 бактериальных ингредиентов. Все штаммы бактерий не токсичны,не патогенны и не вирулентны для теплокровных и их безопасность доказана выдачей заключения ЗАО Проблемы питания РК согласно лицензии 000727 от 18.07.2000 г. Ниже представлены сведения о культурально-морфологических и физиолого-биохимических признаках штаммов НОБ. Штамм бактерийзарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ 9. Культурально-морфологические признаки Грамположительные клетки в виде палочек с закругленными концами с размерами 2,7-0,7 мкм. Клетки образуют агрегаты под углом друг к другу,неподвижны, спор не образуют. Колонии на мясопептонном агаре (МПА) крупные, круглые и выпуклые с ровными краями, блестящие и слизистые, бежевого цвета. Физиолого-биохимические признаки. Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Утилизируют ряд источников углерода(углево-дороды, галактозу, арабинозу, глицерин,инозит, лактозу, мальтозу, маннит, рамнозу, сорбит,сахарозу и глюкозу), источники азота (аммонийные и нитратные соединения а также мочевину), вовсе не усваивают целлюлозу и крахмал, а также элементарную серу. При росте на жидкой среде с 10 углеводородами образуется обильный слизистый осадок. Штамм бактерий растет в среде с содержанием до 5 г/дм 3 углеводородов нефти,полностью разрушая их до воды и углекислого газа. В качестве ферментов продуцирует аргинингидралазу. Строгий аэроб. Оптимум температуры роста 2530 С, оптимум рН 7,0-8,0. Штамм бактерий нетоксичен для теплокровных животных (4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штамм бактерий зарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ 10. Культурально-морфологические признаки Грамположительные клетки с размерами 2,3 х 0,6 мкм в виде прямых палочек, расположенных под углом друг к другу, неподвижны. Спор не образуют. Колонии на МПА мелкие, круглые, выпуклые с ровными краями, блестящие, желтовато-бежевые. Физиолого-биохимические признаки Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Утилизируют углеводороды, галактозу,глицерин, инозит, мальтозу, маннит, рамнозу,сорбит, сахарозу, глюкозу. Не утилизируют арабинозу, лактозу, целлюлозу и крахмал. В качестве источников азота используют аммонийные и нитратные ионы. Желатин не разжижают, крахмал не гидролизуют, казеин не разлагают. Строгий аэроб, оптимум температуры роста 2530 С,оптимум рН 7-8. Бактерии галотолерантны. При росте на жидкой среде с углеводородом образуют обильный слизистый осадок. Штамм бактерий растет в среде с содержанием до 5 г/дм 3 углеводородов нефти,полностью разрушая их до воды и углекислого газа. Культура нетоксична для теплокровных животных(4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы с косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штамм бактерий зарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ 12. Культурально-морфологические признаки Грамположительные,палочковидные,подвижные, одиночные клетки, размещенные под углом друг к другу в процессе их деления. Размеры клеток 2,3-2,5 х 0,6-0,8 мкм. Колонии на МПА с 19818 размерами 2-3 мм, голубоватые, полупрозрачные с лопастными краями, плоские. Консистенция мягкая,легко снимаются с агара. Физиолого-биохимические признаки Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Утилизируют глицерин, фруктозу, глюкозу и маннит. Казеин не изменяют, желатин не разжижают, крахмал не гидролизуют. Используют аммонийный азот. Каталазоположительные. Строгий аэроб. Оптимум температуры роста 2530 С, оптимум рН 7,0-8,0. Штамм бактерий растет в среде с содержанием до 5 г/дм 3 углеводородов нефти, полностью разрушая их до воды и углекислого газа. Он нетоксичен для теплокровных животных (4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штамм бактерий зарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ 13. Культурально-морфологические признаки Грамположительные,палочковидные,подвижные, одиночные клетки. В односуточной культуре преобладают неразделенные в ходе деления клетки с характерным расположением под углом друг к другу. Размеры клеток 1,3-2,3 х 0,6-0,8 мкм, с возрастом наблюдается их укорачивание. Колонии на МПА с размерами до 3 мм, белые,округлой формы, крупные с ровными краями,непрозрачные. Консистенция мягкая,легко снимаются с поверхности агара. Физиолого-биохимические признаки Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Утилизируют углеводороды, глицерин,глюкозу и маннит. Казеин не изменяют, желатин не разжижают, крахмал не гидролизуют. Используют аммонийный азот. Каталазоположительные. Строгий аэроб. Оптимум температуры роста 2530 С, оптимум рН 7,0-8,0. Штамм бактерий способен расти в среде при концентрации углеводородов нефти до 5 г/дм 3, полностью разрушая их до воды и углекислого газа. Культура нетоксична для теплокровных животных (4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы с косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штамм бактерийзарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ-Р -11. Культурально-морфологические признаки Грамотрицательные клетки с размерами 0,4-0,6 х 3 мкм, прямые, палочковидные, одиночные. Спор не образуют. Клетки подвижны, полярные жгутики. Колонии на МПА средние с размерами 1,5-2 мм,круглые, выпуклые с ровными краями, гладкие,полупрозрачные, образуют флюоресцирующий пигмент зеленого цвета. Физиолого-биохимические признаки Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Утилизируют глюкозу, ряд жирных кислот(уксусную, пропионовую, масляную, изомасляную),дикарбоновые кислоты, амины, алифатические аминокислоты (гистидин, пролин, кинурин), а также углеводороды. В качестве источников азота используют нитрат-ион и ион аммония. Бактерии крахмал не гидролизуют, желатину разжижают,молоко пептонизируют, индол и сероводород не образуют. В качестве ферментов используют гидролазы. Аэроб. Оптимум температуры роста 2530 С,оптимум рН 7,5-8,0. Культура галотолерантна. При росте в жидкой среде имеет место слабое помутнение, на поверхности образуется пленка, а впоследствии плотный осадок. Штамм бактерий растет в среде с содержанием до 5 г/дм 3 углеводородов нефти, полностью разрушая их до воды и углекислого газа. Культура нетоксична для теплокровных животных (4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы с косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штамм бактерий зарегистрирован под коллекционным номером ГНПО ПЭ-Р-14. Культурально-морфологические признаки Клетки грамотрицательные, палочковидные,подвижные,спор не образуют. Размеры вегетативных клеток 0,5-0,8 х 3-4 мкм. Хорошо растут на обычных питательных средах. При росте на МПА колонии мелкие, белые, прозрачные,круглые с размером до 1 мм. Физиолого-биохимические признаки Хеморганотроф, метаболизм дыхательный. В качестве доноров электронов бактерии используют кислород и углерод, а в качестве акцепторов водород. Хорошо утилизируют углеводороды,нитраты восстанавливают до нитритов. При росте на МПА происходит помутнение бульона, на поверхности образуется пленка, а впоследствии плотный осадок. Протеолитическая активность не выражена, желатину не разжижает. Обладает каталазной и оксидазной активностью. Штамм 11 19818 бактерий растет в среде с содержанием до 5 г/дм 3 углеводородов нефти, полностью разрушая их до воды и углекислого газа. Культура нетоксична для теплокровных животных (4-ый класс опасности), не обладает вирулентными и патогенными свойствами. Хранение штамма бактерий. Чистую культуру поддерживают на МПА,пересевы с косяков осуществляют не реже одного раза в месяц, а для длительного хранения (до 6 мес.) ее пересевают на агаризованную среду Ворошиловой-Диановой с вазелиновым маслом. Условия хранения 4 С. Штаммы НОБ -ГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6 иГНПО ПЭ-В-7 были выделены из сточных вод локомотивного депо железнодорожной станции Алматыс приоритетом от 07.07.95. Их свойства изложены в собственном изобретении Патент 8263 Республики Казахстан. Консорциум штаммов бактерийГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6 иГНПО ПЭ-В-7/ С.В. Прохорова, Р.И. Розвага,Е.В.Толмачева и др. заявл. 06.02.97970111.1 опубл. 16.09.2002, бюл.9. Штаммы консорциума не токсичны, не патогенны и не вирулентны для теплокровных. Их безопасность доказана выдачей заключения ЗАО Проблемы питания РК согласно лицензии 000627 от 18.02.2000 г. Химико-аналитическое определение углеводородов нефти в буровых шламах и сточных водах осуществляли согласно известного метода Унифицированные методы определения исследований качества вод и почвы /Совещание руководителей водохозяйственных стран-членов СЭВ, М., 1977, ч.1. Методы химического анализа.С.367-372. Пробы исследуемой воды обрабатывали многократно н-гексаном и объединенный экстракт последовательно пропускали через колонки с силикагалем, а затем с окисью алюминия(использовали сорбенты для хроматографических работ с заданными размерами зерен). Первые фильтраты, содержащие посторонние органические неполярные вещества, отбрасывали, а вторые подвергали тщательной сушке безводным сульфатом натрия и после отгонки растворителя в ротационном испарителе остаток взвешивали и по привесу устанавливали количество чистых углеводородов нефти в расчете на 1,0 дм 3 бурового шлама либо сточной воды. Предел обнаружения углеводородов нефти и чувствительность определения составляли 0,02 г/дм 3. Погрешность определения составляет 30 и ее учитывали через контрольную пробу для получения достоверных результатов. Химико-аналитическое определение синтетических поверхностно-активных веществ в буровых шламах и сточных водах определяли с использованием официально утвержденного метода Методика фотоколометрического определения анионных ПАВ с индикатором АЗУР А/Утв. Госстандартом РК за 06-9 от 01.02.94 1994.с.11. Метод является высокочувствительным с пределом обнаружения СПАВ 0,01 мг в исследуемой пробе и погрешностью 5, которую 12 учитывают через контрольные пробы. Применение индикатора азура А ценно тем, что посторонние вещества в пробах не мешают определению СПАВ. Качество получаемых биомасс на основе природной ассоциации микроорганизмов (ПАМ) и на основе консорциумов штаммов НОБ устанавливали путем определения их титра клеток согласно усовершенствованного нами метода на основе известного источника Разумовская З.Г.,Чижик Г.Я., Громов Б.В. Лабораторные занятия по почвенной микробиологии, Л. Изд. Ленинградского университета, 960.- с.184. Исследуемую жидкую пробу (предполагаемую суспензию клеток бактерий) предварительно подвергают 15-кратному разбавлению стерильной (кипяченной заранее) водопроводной водой следующим образом 1,0 см 3 пробы 9,0 см 3 воды (1-ое разведение), затем 1,0 см 3 1-го разведения 9,0 см 3 воды (2-ое разведение),после чего 1,0 см 3 2-го разведения 9,0 см 3 воды (3 ее разведение) и т.д. При этом используют 15 пробирок объемом по 10 см 3. Затем предварительно готовят 15 чашек Петри с агаризованной питательной средой (АПС) следующим образом. Расплавленную на водяной бане АПС (например,рыбопептонный агар, РПА) разливают в стерильные чашки Петри и выдерживают до полного застывания тонкой пленки агара. Затем выполняют микробиологический посев следующим образом. На поверхность пленки агара каждой чашки наносят по одной капле (0,05 см 3) из каждой разбавленной суспензии предполагаемой биомассы НОБ, причем,с распределением (растеканием) капли по всей поверхности агара(используют стеклянный шпатель). Предварительно на каждой чашке Петри надписывают номер разведения пробы (1,2,3,) и дату посева. Затем все чашки помещают в термостат(28 С), подвергая их инкубации. Примерно через одни сутки (минимальный срок) осуществляют визуальный прямой подсчет количества развившихся и выросших колоний. Причем, учет производят лишь для тех чашек, в которых выросло от 20 до 300 колоний. Для установления титра клеток учитывают то последнее разведение, из которого при высеве на АПС вырастают колонии бактерий в количестве 20 и 300. Их подсчет производят визуально. Если, например, титр равен 1014 кл/см 3, то это означает, что использовано 14-ое разведение исследуемой пробы. В примерах (1 и 2) изложены данные о получении методами культивирования биомассы ПАМ и биомассы консорциума штаммов НОБ,используемых для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от загрязняющих веществ. В примере (3) представлены сведения по биохимическому окислению карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с утилизацией содержащегося источника углеродного питания бактерий. В примере (4) изложены данные по биохимическому окислению сульфитно-спиртовой барды (ССБ) с утилизацией содержащегося источника углеродного питания бактерий, а в примере(5) представлены сведения по биохимическому окислению полиакриламида (ПАА) 19818 с утилизацией содержащихся источников азотного и углеродного питания бактерий. В примере (6) представлены сведения по биохимической очистке и рекультивации буровых шламов от нефтепродуктов и СПАВ с использованием промышленной установки, а в примере (7) изложены данные по биохимической очистке и рекультивации сточных вод от нефтепродуктов и СПАВ с использованием промышленной установки. В примере (8) представлены сведения о технико-экономических и экологических показателях разработанного способа биохимической очистки и рекультивации объектов от ксенобиотиков. Пример 1, относящийся к получению биомассы природной ассоциации микроорганизмов (ПАМ). Опыт 1. Отбирают 6 чистых пробирок объемом на 10,0 см 3 и в каждую из них посредством микробиологической петли вносили по одному косяку двухсуточных культур микроорганизмов, а именноГНПО ПЭ 9,ГНПО ПЭ 10,ГНПО ПЭ 12,ГНПО ПЭ 13,ГНПО ПЭ-Р-11,ГНПО ПЭ-Р-14. В отдельную емкость осуществляли смыв указанных косяков с использованием классической МПС ВорошиловойДиановой состава, г/дм 3 43 1,0 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47 Н 2 О 0,2 СаС 126 Н 2 О 0,02 36 Н 2 О 0,05 вода дистиллированная до 1000 см 3. В итоге получено около 60 см 3 объединенного смыва косяков культур, который переносили в стерильную пластмассовую канистру, доводили объем смыва до 10 дм 3 МПС ВорошиловойДиановой, прибавляли 12,0 см 3 сырой нефти (из расчета 1,2 см 3/дм 3 среды), а затем 0,5 г глюкозы (из расчета 0,05 г/дм 3 среды). Содержимое помещали в термостат (постоянная температура 28 С) и смесь подвергали постоянной аэрации воздухом посредством микрокомпрессора. Если по истечении 7 сут. титр достигал 1014-1015 кл/см 3, заключали о получении качественного инокулята чистых культур ПАМ. В течение указанного времени (7 сут) в двух параллельных опытах было наработано 20,0 дм 3 инокулята (2 канистры по 10,0 дм 3). Опыт 2. Использовали 2 пластмассовые стерильные канистры объемом по 30,0 дм 3, в каждую из которых вводили по 10,0 дм 3 инокулята чистых культур (см.опыт 1), затем по 20,0 дм 3 МПС Ворошиловой-Диановой, по 30,0 см 3 сырой нефти(из расчета 0,1 объемныхот объема смеси) и содержимое подвергали постоянной аэрации воздухом в термостате (28 С) в течение 10 сут. При использовании метода прямого счета клеток бактерий титр полу-ченной биомассы (ПАМ) составлял 10 кл/см 3. В итоге получено 60,0 дм 3 инокулята биомассы чистых культур бактерий. Опыт 3. На основе опыта (2) осуществляли постепенный переход от классической МПС Ворошиловой-Диановой к МПС состава, г/дм 3 дигидроортофосфат аммония (аммофос) 2,1-2,5 хлорид калия 1,0-1,2 вода до 1,0 дм 3. Эта МПС защищена собственным патентом Республики Казахстан ( 8293). При этом культивированию в тех же условиях подвергали смесь инокулята биомассы чистых культур штаммов бактерий и указанной МПС в объемном соотношении 11,постепенно с уменьшением расходов классической среды, которую через 5-6 опытов исключали вовсе. В ферментатор объемом 280 дм 3 вводили 140 дм 3 инокулята чистых культур 6 штаммов бактерий(получен при постепенной замене МПС Ворошиловой-Диановой на МПС по пат. РК 8293) и 140 дм 3 МПС, содержащей 350 г аммофоса, 163 г КС 1 и воду до объема 140 дм 3, а также сырую нефть (280 см 3), а затем смесь подвергали постоянной аэрации воздухом при температуре 29 С с удельными расходами 17,0 м 3/м 2 сут. Установлено, что в течение двух суток было получено 280 дм 3 биомассы (ПАМ) с титром 1014 кл/см 3 и выходом 100. Уд.вес продукта составлял 1,05 г/см 3. Пример 2, относящийся к получению биомассы консорциума штаммов нефтеокисляющих бактерий. Опыт 1. Отбирают 3 чистых пробирки объемом на 10,0 см 3 и в каждую из них посредством микробиологической петли вносили по одному косяку двухсуточных культур микроорганизмов, а именноГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6,ГНПО ПЭ-В-7. В отдельную емкость осуществляли смыв указанных косяков с использованием классической МПС Ворошиловой-Диановой (ее состав приведен в опыте 1 примера 1). В итоге получено около 30,0 см 3 объединенного смыва косяков культур, который переносили в стерильную пластмассовую канистру, доводили объем смыва до 10 дм 3 МПС Ворошиловой-Диановой, прибавляли 12,0 см 3 сырой нефти (из расчета 1,2 см 3/дм 3 среды),а затем 0,5 г глюкозы (из расчета 0,05 г/дм 3 среды). Содержимое помещали в термостат (постоянная температура 28 С) и смесь подвергали постоянной аэрации воздухом посредством микрокомпрессора. Если по истечении 7 сут. титр смеси достигал 1091011 кл/см 3, заключали о получении качественного инокулята чистых культур консорциума штаммов НОБ. В течение указанного времени (7 сут) в двух параллельных опытах было наработано 20,0 дм 3 инокулята (2 канистры по 10,0 дм 3). Опыт 2. Использовали 2 пластмассовые стерильные канистры объемом по 30,0 дм 3, в каждую из которых вводили по 10,0 дм 3 инокулята чистых культур консорциума НОБ (см.опыт 1), а затем прибавляли по 20,0 дм 3 МПС ВорошиловойДиановой, по 30 см 3 сырой нефти (из расчета 0,001 об. от объема смеси) и содержимое подвергали постоянной аэрации воздухом в термостате (28 С) в течение 10 сут. В итоге получено 60,0 дм 3 инокулята биомассы чистых культур бактерий консорциума. Опыт 3. На основе опыта (2) осуществляли постепенный переход от классической МПС Ворошиловой-Диановой к МПС состава, г/дм 3 аммофос (дигидроортофосфат аммония) 2,1-2,5 хлорид калия 1,0-1,2 вода - до 1,0 дм 3. В результате такой замены в течение 5-6 опытов было получено 13 140,0 дм инокулята чистых культур микроорганизмов. Затем в ферментатор с рабочим объемом на 280 дм 3 вводили 140,0 дм 3 инокулята чистых культур микроорганизмов и 140,0 дм 3 МПС, содержащей 350 г аммофоса, 168 г КС 1 и воду до объема 140,0 дм 3, прибавляли 280 см 3 сырой нефти и смесь подвергали постоянной аэрации воздухом с удельными расходами 17,0 м 3/сутм 2 площади поверхности культивируемой жидкости при температуре 29 С. Установлено, что в течение 2,5 сут получено 280 дм 3 биомассы консорциума НОБ с выходом 100, удельным весом 1,05 г/см 3 и титром 1011 кл/см 3. Согласно проведенных химических анализов состав биомассы консорциума штаммов НОБ был следующим, мас.ГНПО ПЭ-Р-5 0,1 ГНПО ПЭ-Р-6 0,1 ГНПО ПЭ-В-7 0,1 Источник фосфора 0,11-0,13 Источник азота 0,02-0,03 Источник калия 0,05-0,06 Вода остальное. Пример 3, относящийся к биохимическому окислению карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с полной утилизацией содержащегося источника углеродного питания бактерий. Для опытов использовали х.ч. форму КМЦ состава С 6 Н 7 О 2 (ОН)3- (2) , где 1 и 500 с молекулярным весом 121000. Поскольку при культивировании биомасс НОБ используют преимущественно МПС Ворошиловой-Диановой (ее состав см. в опыте 1 примера 1) и в отсутствие источника углеродного питания НОБ нефтепродукта применяют глюкозу в количествах 1,0 г/дм 3, то была приготовлена модифицированная минеральная питательная среда (ММПС) при полной замене глюкозы на КМЦ с учетом того, что по количеству содержащегося углерода 1,0 г глюкозы эквивалентен 1,0083 г КМЦ. Состав ММПС, г/дм 3 43 1,0 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47 Н 2 О 0,2 СаС 126 Н 2 О 0,02 36 Н 2 О 0,05 КМЦ 1,0083 вода дистиллированная - до 1,0 дм 3. Сам раствор готовили следующим образом. В мерную колбу емкостью на 1,0 дм 3 помещали взятую на аналитических весах навеску КМЦ(1,0083 г),прибавляли 300-400 см 3 дистиллированной воды и содержимое нагревали на электроплитке до кипения и до полного растворения КМЦ. После охлаждения раствора до комнатной температуры, вводят все остальные компоненты ММПС и после тщательного взбалтывания смеси и их растворения объем содержимого доводят до метки. Опыт 1. В лабораторном ферментаторе объемом на 2,5 дм 3 смешивают 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой с 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1015 кл/см 3. Смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 водной поверхности жидкости. В течение двух суток получено 2,0 дм 3 биомассы с титром 1015 14 кл/см 3 и выходом 100 уд.вес составлял 1,03 г/см 3. Методами химического анализа наличие КМЦ в среде не обнаружено. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) использовали 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой, не содержащей навески КМЦ. По истечению двух суток титр смеси был равен 0,5 х 1015 кл/см 3. Фактически процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Концентрация КМЦ в смеси составляла 504,15 мг/дм 3. Опыт 2. В лабораторном ферментаторе объемом на 2,5 дм 3 смешивают 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой, содержащей КМЦ (1,0083 г), с 1,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ (см.опыт 2 примера 2) с титром 1011 кл/см 3. Смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 водной поверхности жидкости. В течение 2,5 сут получено 2,0 дм 3 биомассы с титром 1011 кл/см 3. Методами химического анализа наличие КМЦ в среде не обнаружено. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) использовали 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой, не содержащей навески КМЦ. По истечению 2,5 сут титр смеси был равен 0,5 х 1011 кл/см 3. Фактически процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Концентрация КМЦ в смеси была равной 504,15 мг/дм 3. Пример 4, относящийся к биохимическому окислению сульфитно-спиртовой барды (ССБ) с полной утилизацией содержащегося источника углеродного питания бактерий. Для опытов использовали х.ч. форму ССБ состава 100705010 с молекулярным весом 2190. Для культивирования биомасс НОБ и доказательства утилизации углерода, содержащегося в ССБ использовали ММПС ВорошиловойДиановой состава, г/дм 3 43 1,0 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47 Н 2 О 0,2 СаС 126 Н 2 О 0,02 36 Н 2 О 0,05 ССБ 0,73 вода дистиллированная- до 1,0 дм 3. Опыт 1. В лабораторном ферментаторе объемом на 2,5 дм 3 смешивают 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой (навеска ССБ 0,73 г) с 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1014 кл/см 3. Смесь подвергают культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 водной поверхности смеси. По истечении двух суток получено 2,0 дм 3 биомассы ПАМ с титром 1011 кл/см 3 и выходом 100. Уд.вес был равен 1,03 г/см 3. Методами химического анализа наличие ССБ в среде не обнаружено. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) использовали смесь, состоящей из 1,0 дм 2 МПС Ворошиловой-Диановой, не содержащей навески ССБ, и 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1014 кл/см 3. По истечении двух суток титр смеси составлял 10 кл/см 3. Процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. 19818 Опыт 2. В лабораторном ферментаторе объемом на 2,5 дм 3 смешивают 1,0 дм 3 ММПС ВорошиловойДиановой содержащей ССБ (навеска 0,73 г) с 1,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ (см.опыт 2 примера 2) с титром 109 кл/см 3. Смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 поверхности жидкости. В течение 2,5 суток получено 2,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ(выход 100) с титром 10 кл/см 3 и уд.вес 1,05 г/см 3. Методами химического анализа наличие ССБ в среде не обнаружено. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) использовали смесь, состоящей из 1,0 дм 3 МПС Ворошиловой-Диановой, не содержащей навески ССБ, и 1,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ(см.опыт 2 примера 2) с титром 109 кл/см 3. По истечении 2,5 суток титр смеси составлял 0,5 х 109 кл/см 3. Процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Пример 5, относящийся к биохимическому окислению полиакриламида (ПАА) с полной утилизацией содержащихся источников углеродного и азотного питания бактерий. Для опытов использовали х.ч. форму ПАА с молекулярным весом 710000, имеющей вид белого сыпучего порошка. Опыт 1. Для установления биохимического окисления ПАА с полной утилизацией источника углеродного питания бактерий предварительно готовили ММПС Ворошиловой-Диановой из расчета, согласно которому по содержанию связанного углерода 1,0 г глюкозы эквивалентен 0,7888 г ПАА. Состав среды был следующим, г/дм 3 43 1,0 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47 Н 2 О 0,2 СаС 126 Н 2 О 0,02 36 Н 2 О 0,05 ПАА 0,7888 вода дистиллированная - до 1,0 дм 3. Указанный раствор в количестве 1,0 дм 3 переносили в лабораторный ферментатор объемом на 2,5 дм 3,прибавляли 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 10 кл/см 3. Смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 поверхности жидкости. По истечении двух суток получено 2,0 дм 3 биомассы ПАМ с уд.вес. 1,03 г/дм 3 и титром 1015 кл/см 3. Выход продукта 100. Методами химического анализа наличие ПАА в биомассе не обнаружено. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) при культивировании смеси, состоящей из 1,0 дм 3 ММПС Ворошиловой-Диановой (в отсутствие глюкозы и ПАА) и 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1015 кл/см 3, по истечении двух суток титр смеси составлял 0,5 х 1015 кл/см 3. Процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Опыт 2. Для установления биохимического окисленния ПАА с полной утилизацией источника азотного питания бактерий предварительно готовили ММПС Ворошиловой-Диановой из расчета, согласно которому 1,0 г 43 эквивалентен по содержанию связанного азота 1,7750 г ПАА, а в качестве источника углеродного питания использовали часть глюкозы,составляющей разницу между содержанием органически связанного углерода в навеске ПАА из 1,0 г глюкозы (т.е. 0,5 г). Тогда состав ММПС Ворошиловой-Диановой будет следующим, г/дм 3 ПАА 1,7750 глюкоза 0,5 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47 Н 2 О 0,2 36 Н 2 О 0,05 вода дистиллированная - до 1,0 дм 3. Указанную среду объемом 1,0 дм 3 переносили в лабораторный ферментатор объемом на 2,5 дм 3,затем прибавляли 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1014 кл/см и смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3/чдм 2 поверхности жидкости. По истечении двух суток получено 2,0 дм 3 биомассы с выходом 100,удельным весом 1,03 г/дм 3 и титром 1014 кл/см 3. Методами анализа установлено полное отсутствие в биомассе ПАА. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) при культивировании смеси, состоящей из 1,0 дм 3 ММПС Ворошиловой-Диановой (в отсутствии глюкозы и ПАА) и 1,0 дм 3 биомассы ПАМ (см.опыт 2 примера 1) с титром 1014 кл/см 3, по истечении двух суток титр смеси составлял 107 кл/см 3. Процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Опыт 3. Для установления биохимического окисления ПАА посредством консорциума с полной утилизацией источника азотного питания указанного СПАВ предварительно готовили ММПС Ворошиловой-Диановой состава, г/дм 3 ПАА 1,7750 глюкоза 0,5 КН 2 РО 4 1,0 К 2 НРО 4 1,0 47-Н 2 О 0,2 36 Н 2 О 0,05 вода дистиллированная - до 1,0 дм 3. Указанную среду объемом 1,0 дм 3 переносили в лабораторный ферментатор объемом на 2,5 дм 3, затем прибавляли 1,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ (см.опыт 3 примера 2) с уд.весом 1,05 г/см 3 и титром 1011 кл/см 3 и смесь подвергали культивированию при температуре 29 С и аэрации воздухом с удельными расходами 7,1 дм 3 /чдм 2 поверхности жидкости. По истечению 2,5 суток получено 2,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ(выход 100) с уд.весом 1,05 г/см 3 и титром 1011 кл/см 3. Методами химического анализа доказано полное отсутствие ПАМ в полученной биомассе. В аналогичном опыте (условия культивирования те же) при культивировании смеси, состоящей из 1,0 дм 3 ММПС Ворошиловой-Диановой (в отсутствии глюкозы и ПАА) и 1,0 дм 3 биомассы консорциума НОБ (см.опыт 3 примера 2) с титром 1011 кл/см 3, по истечении 2,5 суток титр смеси составлял 0,5 х 1011 кл/см 3. Процесс культивирования биомассы и ее прирост отсутствовали. Пример 6, относящийся к промышленному способу по биохимической очистке и рекультивации буровых шламов от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. Использовали для проведения промышленных испытаний промышленную установку,представленную в виде фиг. 1, 2 и 3. При этом сама установка изготовлена из нержавеющей стали. Емкость 1 имеет толщину стенок 6 мм, высоту 20 м,15 19818 внутренний диаметр 5 м. Общий объем составляет 1880 м 3, рабочий объем - 1570 м 3. Модуль диспергатор изготовлен в виде полой цилиндрической емкости с толщиной стенок 6 мм,диаметром 1,9 м и высотой 0,3 м, имеет на корпусе внутреннюю резьбу, ввернутой на наружную резьбу патрубка ввода аэрируемого воздуха с внутренним диаметром 0,15 м. Полая цилиндрическая емкость содержит по периметру 8 внутренних резьбовых отверстий, в которые ввернуты наружной резьбой трубки в виде усеченных прямых круговых конусов с закрытыми наружными торцами (внутренний диаметр трубок 0,15 м, наружный 0,3 м). Все трубки имели перфорированную боковую поверхность с диаметром перфораций 1,0 мм и удельной поверхностью 90000 отверстий на 1,0 м 2. Расчетами установлено, что общая (суммарная) площадь перфораций модуля-диспергатора (общ.) составляет 1,5975 м 2. Поскольку площадь водной поверхности жидкости (бурового шлама либо сточной воды) в емкости 1 (см.фиг.1) составляетП 23,14 х 5278,5 м 2,то соотношение общ.149,1393149. Опыт 1. Буровой шлам из пруда-накопителя 2(см. фиг. 1) посредством насоса 6 подавали в отстойник 3, из которого после частичного осветления направляли в емкость 1 посредством насоса 7 через дозатор 9. Емкость содержала 1570 м 3 бурового шлама Узеньского нефтяного месторождения Мангыстауской области Республики Казахстан со следующими характеристиками рН 6,8 химическое потребление кислорода (ХПК) 2735 мгО 2/дм 3 нефтепродукты 123,5 мг/дм 3 карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) 81,3 мг/дм 3 сульфитноспиртовая барда (ССБ) 65,0 мг/дм 3 полиакриламид(ПАА) 74,8 мг/дм 3. Осуществляют расчеты о количествах биомассы ПАМ и аммофоса (АМФ),требуемых для очистки и рекультивации воды. Количество нефтепродуктов и СПАВ составляет в суммарном выражении 123,581,365,074,8344,6 мг/дм 3. Расход биомассы ПАМ (ее ИБЕ равен 11,3 м 3/т нефтепродуктов и СПАВ) составит(344,6 х 1570)/ 106 х 11,36,1 м 3. Расход порошкообразного АМФ (из расчета 1,0 кг х 1,0 м 3 биомассы) будет равным(1,0 х 6,1)/1,06,1 кг. Из сборной емкости 4 посредством насоса 8 через дозатор 10 подают через патрубок 1-6 биомассу ПАМ в количестве 6,1 м 3 (6,283 т), а затем через патрубок 1-5 емкости 1 загружают 1,57 т АМФ(содержание фосфора и азота равно соответственно 52,0 мас. и 12,9 мас.). Предварительно теплообменную рубашку емкости 1 заполняют водой как теплоносителем. В ТЭН 1-3 устанавливают заданную температуру теплоносителя,равную 20 С. Затем из компрессорной станции 16 при открытом вентиле 15 через воздухопровод 1-2 подают сжатый воздух с удельными расходами 17,0 м 3/сутм 2 поверхности жидкости под давлением 0,4 МПа в модульдиспергатор 1-1. В процессе интенсивного перемешивания смеси и образования кипящего слоя протекает процесс биохимической очистки и 16 рекультивации бурового шлама. По истечении 16 сут очищенная вода отличалась следующими показателями ХПК 5,5 мг О 2/дм 3 рН 7,0 нефтепродукты 0,05 мг/дм 3 (1 ПДК) КМЦ 0,1 мг/дм 3 (1 ПДК) ССБ 0,001 мг/дм 3 (1 ПДК) ПАА 0,01 мг/дм 3 (1 ПДК). Опыт 2. Использовали ту же промышленную установку, что и в опыте 1. Состав бурового шлама был тем же. Отличие состояло лишь в том, что температура воды поддерживалась на уровне 33 С,а воздух с теми же расходами подавали под давлением 0,5 МПа. По истечении 14 сут. очищенная вода отличалась следующими показателями рН 7,0 ХПК 4,3 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,04 мг/дм 3 (0,8 ПДК) КМЦ 0,07 мг/дм 3 (0,7 ПДК) ССБ 0,0005 мг/дм 3 (0,5 ПДК) ПАА 0,006 мг/дм 3 (0,6 ПДК). Опыт 3. Состав бурового шлама и его объем были теми же, что и в опыте 1. Объем его составлял 1570 м 3. Отличия состояли лишь в том, что температура бурового шлама составляла 18 С, а в качестве биомассы использовали биомассу консорциума штаммов НОБГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6 иГНПО ПЭ-В-7 (ее ИБЕ равен 27,0 м 3/т нефтепродуктов и СПАВ). Расход указанной биомассы составляет(344,6 х 1570)/106 х 27,014,6 м 3,а в весовом выражении 15,33 т с учетом уд.веса биомассы, равного 1,05 т/м 3. Расход АМФ будет равным 1 кг/м 3 биомассы х 14,6 м 14,6 кг. Расходы воздуха составляли 17,0 м 3/сут х 1 м 2 поверхности очищаемого стока. Воздух подавали под давлением 0,4 МПа. По истечении 16 сут. очищенная вода отличалась следующими показателями рН 6,9 ХПК 5,1 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,05 мг/дм 3 (1 ПДК) КМЦ 0,1 мг/дм 3 (1 ПДК) ССБ 0,001 мг/дм 3 (1 ПДК) ПАА 0,01 мг/дм 3 (1 ПДК). Опыт 4. Состав бурового шлама и его объем были теми же, что и в опыте 1. Расходы биомассы консорциума НОБ и АМФ были теми же, что и в опыте 3. Температура очищаемого шлама составляла 33 С, воздух в модуль-диспергатор подавали под давлением 0,5 МПа. По истечении 14 сут. очищенная.вода отличалась следующими показателями рН 7,0 ХПК 3,5 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,03 мг/дм 3 (0,6 ПДК) КМЦ 0,02 мг/дм 3 (0,2 ПДК) ССБ 0,009 мг/дм 3(0,9 ПДК) ПАА 0,008 мг/дм 3 (0,8 ПДК). Опыт 5. Условия очистки и рекультивации бурового шлама были теми же, что и в опыте 4. Отличия состояли в том, что в установке температуру поддерживали на уровне 26 С. По истечению 15 сут очищенная вода отличалась следующими показателями рН 6,9 ХПК 3,9 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,04 мг/дм 3 (0,8 ПДК) КМЦ 0,03 мг/дм 3 (0,3 ПДК) ССБ 0,00095 мг/дм 3 (0,95 ПДК) ПАА 0,009 мг/дм 3 (0,9 ПДК). Пример 7, относящийся к промышленному способу по биохимической очистке и рекультивации сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. 19818 Для проведения промышленных испытаний использовали промышленную установку с теми же техническими характеристиками, что и в примере 6. Опыт 1. Смешанную сточную воду,образующуюся при чистке нефтяных танкеров порта Актау, посредством технических моющих средств из пруда-накопителя 2 (см. фиг. 1) подавали в емкость 1 по вышеуказанному способу (см. опыт 1 пример 6). Сточная вода отличалась следующими показателями,имеющими экологическую характеристику рН 7,2 ХПК 1863 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 79,3 мг/дм 3 КМЦ 102,0 мг/дм 3 ССБ 100 мг/дм 3 ПАА 85,7 мг/дм 3. Суммарная концентрация нефтепродуктов и СПАВ составляла 367,0 мг/дм 3. В качестве биомассы использовали биомассу ПАМ в виде штаммов бактерийГНПО ПЭ 9,ГНПО ПЭ 10,ГНПО ПЭ 12,ГНПО ПЭ 13,ГНПО ПЭ-Р-11,ГНПО ПЭ-Р-14. Поскольку в суммарном выражении концентрация загрязняющих веществ составляет 367,0 мг/дм 3, то расход биомассы ПАМ, требуемый для очистки и рекультивации вод , составляет(367,0 х 1570)/106 х 11,36,52 м 3,либо в весовом выражении 6,52 м 3/ (1,03 т/м 3)6,33 т. Тогда расход АМФ будет равным 1 кг/ м 3 ПАМ х 6,52 м 36,52 кг. После интродукции биомассы ПАМ и АМФ в сточную воду устанавливают следующие оптимальные условия очистки и рекультивации загрязненного объекта давление воздуха в системе 0,4 МПа, его расходы 17,0 м 3/сутм 2 поверхности стока температура стока 18 С. По истечении 16 сут. очищенная вода отличалась следующими показателями рН 7,1 ХПК 5,35 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,05 мг/дм 3 (1 ПДК) КМЦ 01 мг/дм 3(1 ПДК) ССБ 0,0015 мг/дм 3 (1,5 ПДК) ПАА 0,0095 мг/дм 3 (0,95 ПДК). Опыт 2. Использовали смешанную сточную воду с теми же показателями загрязнений, что и в опыте 1. Отличия состояли в следующем давление воздуха в системе 0,5 МПа температура стока 33 С. Объем сточной воды тот же (1570 м 3). Расходы АМФ и биомассы ПАМ те же. По истечении 14 сут. очищенная вода отличалась следующими показателями рН 7,2 ХПК 3,3 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,03 мг/дм 3 (0,6 ПДК) КМЦ 0,05 мг/дм 3 (0,5 ПДК) ССБ 0,0005 мг/дм 3 (0,5 ПДК) ПАА 0,003 мг/дм 3 (0,3 ПДК). Опыт 3. Использовали промышленную установку, что и в примере 6, сточную воду с теми же показатели загрязнений, что и в опыте 1. В качестве биомассы применили биомассу консорциума НОБГНПО ПЭ-Р-5,ГНПО ПЭ-Р-6 иГНПО ПЭ-В-7. Температуру воды поддерживали на уровне 18 С. Давление воздуха 0,4 МПа с его уд. расходами 17,0 м 3/сутм 2 поверхности очищаемой воды. Расходы биомассы консорциума НОБ составляют(367,0 х 1570)/106 х 27,015,56 м 3, либо в весовом выражении 15,56 м 3 / (1,05 т/м 3)14,82 т. Расход АМФ будет равным 1 кг/м 3 биомассы х 15,56 м 315,56 кг. После интродукции биомассы и АМФ в сточную воду и проведения очистки и рекультивации в условиях, указанных в опыте, и по истечении 16 сут. очищенная и рекультивированная вода отличалась следующими показателями рН 7,2 ХПК 5,1 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,04 мг/дм 3 (0,8 ПДК) КМЦ 0,1 мг/дм 3 (1 ПДК) ССБ 0,001 мг/дм 3 (1 ПДК) ПАА 0,01 мг/дм 3 (1 ПДК). Опыт 4. Использовали промышленную установку, что и в примере 6. Применяли ту же сточную воду с загрязнениями, что и в опыте 1. Использовали ту же биомассу консорциума НОБ, ее количество и количество АМФ, как и в опыте 3. Давление воздуха 0,5 МПа, уд. его расходы 17,0 м 3/сутм 2 поверхности очищаемой воды. Температура стока составляла 33 С. Очищенная и рекультивированная вода отличалась следующими показателями рН 7,2 ХПК 2,8 мг О 2/дм 3 нефтепродукты 0,01 мг/дм 3 (0,2 ПДК) КМЦ 0,01 мг/дм 3 (0,2 ПДК) ССБ 0,0001 мг/дм 3 (0,1 ПДК) ПАА 0,001 мг/дм 3 (01 ПДК). Пример 8,относящийся к техникоэкономическим и экологическим показателям способа очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и СПАВ. Для реализации способа очистки и рекультивации объектов от нефтепродуктов и СПАВ используют доступные биомассы себестоимость биомасс консорциума штаммов НОБ и ПАМ соответственно составляет 1 дол/т и 5 дол/т. Применяемый способ позволяет очищать и рекультивировать буровые шламы и сточные воды до уровня ПДК для рыбохозяйственных водоемов(по нефтепродуктам до 0,05 мг/дм 3, по СПАВ до 0,001 - 0,1 мг/дм 3). Способ позволяет получать огромный экономэффект, а также прибыль применительно к буровым шламам экономэффект составляет на уровне 2500810 тыс.тенге (19237 дол) при производительности 1,0 млн. м 3/год и средней суммарной концентрации углеводородов нефти и СПАВ 2000 мг/дм 3 и получаемой прибыли 163 тенге(дол) из расчета на 1 тенге (дол) затрат применительно к сточным водам экономэффект составляет на уровне 1850300 тыс.тенге (14233 тыс.дол) при производительности 500 тыс.м 3/год и средней суммарной концентрации углеводородов нефти и СПАВ 650 мг/дм 3 и получаемой прибыли 125 тенге (дол) из расчета на 1 тенге (дол) затрат. Индексы абсолютной эффективности капвложений при внедрении способа очистки и(Ер) рекультивации буровых шламов и сточных вод от ксенобиотиков соответственно равны 10,4 и 7,5, что полностью подтверждает окупаемость природоохранных мероприятий, связанных с затратами на биотехнологию. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Установка для биохимической очистки и рекультивации буровых шламов и сточных вод от нефтепродуктов и синтетических поверхностноактивных веществ, включающая емкость для очищаемой жидкости,модули загрузки с перфорациями, патрубки ввода воздуха и загрязненной жидкости и вывода очищенной жидкости, отличающаяся тем, что емкость для очищаемой жидкости имеет цилиндрическую форму и снабжена теплообменной рубашкой, внутри нижней части емкости размещен модульдиспергатор, выполненный в виде 8-лучевого коллектора, состоящего в центре из полой цилиндрической емкости, в днище которой выполнено отверстие с резьбой для патрубка ввода аэрируемого воздуха, по периметру патрубка выполнены отверстия с внутренней резьбой, в которые ввернуты перфорированные усеченные 19 19818 трубки в виде конусов с закрытыми наружными торцами, имеющими перфорированную боковую поверхность с диаметром перфораций 1,0 мм и удельной поверхностью 90000 отверстий на 1,0 м 2, в верхней части емкость снабжена расширительным баком, в нижней части которого имеется патрубок для подачи теплоносителя, который соединен с теплообменной рубашкой емкости, а в нижней части емкость снабжена теплоэлектронагревателем с металлическим кожухом и двумя патрубками, один из которых соединен с теплообменной рубашкой у дна емкости, а второй патрубок соединен с теплообменной рубашкой в верхней части емкости,установка обеспечена прудом-накопителем бурового шлама или сточной воды, емкостью с биомассой, отстойником для очищенной жидкости,насосами, дозаторами и компрессорной станцией.