Микробный препарат для очистки почвогрунтов и нефтешламов

(51) 09 1/10 (2006.01) 02 3/34 (2006.01) 12 1/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ от жидких отходов бурения и твердых горючих нефтесодержащих отходов. Технический результат изобретения заключается в разработке нового микробного препарата с более высокой нефтеокисляющей активностью,позволяющего осуществлять процесс очистки замазученного грунта и жидких отходов бурения и твердых горючих нефтесодержащих отходов. Технический результат достигается применением разработанного биопрепарата, представляющего собой микробиологический биодеструктор нефтяных углеводородов, предназначенный для экологической и безопасной очистки почвогрунтов и нефтешламов от загрязнения нефтяными углеводородами. Биопрепарат производится в виде концентрата с титром 9,11012 КОЕ/гр., включает в себя остатки питательной среды, а в качестве сгустителя используются опилки. Внешне биопрепарат представляет собой однородную биомассу (пасту) молочного цвета с ярко выраженным характерным запахом.(72) Шигаева Мая Хажетдиновна Мукашева Токжан Джангельдиевна Бержанова Рамза Жайнабековна Сыдыкбекова Райхан Конаевна Даутова Динара Болатбековна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет имени аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) МИКРОБНЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОЧВОГРУНТОВ И НЕФТЕШЛАМОВ(57) Изобретение относится к области экологии и биотехнологии и касается получения нового биопрепарата,состоящего из 8 штаммов нефтедеструкторов и опилок, и применяемого для очистки замазученных почвогрунтов и нефтешламов Изобретение относится к области экологии и биотехнологии и касается получения нового биопрепарата,состоящего из 8 штаммов нефтедеструкторов и опилок, и применяемого для очистки замазученных почвогрунтов и нефтешламов от жидких отходов бурения и твердых горючих нефтесодержащих отходов. В Казахстане существует проблема очистки почвогрунтов и утилизации нефтешламов,образующихся при строительстве нефтяных и газовых скважин, при промысловой эксплуатации месторождений, очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, а также при чистке резервуаров и другого оборудования. В России имеются разнообразные биопрепараты,разработанные для очистки почв от нефтяных загрязнений (коммерческие названия препаратов Авалон,Бациспецин,Валентис,Деворойл,Достроил, Нафтокс, Никаойл, Петролан, Путидойл,Родер, Универсал и др.). Самыми известными из них и давно применяющимися на практике являются биопрепараты Путидойл и Деворойл. Известно, что препарат Путидойл состоит из одного штамма бактерии 36. Поскольку препарат Путидойл является монокультурой, он обладает меньшим потенциалом и более узким спектром действия на углеводороды, чем препараты,состоящие из двух и более штаммов микроорганизмов, например, Деворойл. Данные препараты могут быть использованы только на территории России и не пригодны для использования на территории Казахстана, так как область применения этих препаратов ограничивается конкретными условиями использования диапазоном активности биопрепаратов,температурой,кислотностью,толщиной нефтезагрязнения, аэробными условиями. Недостаток этих биопрепаратов заключается в том,что они состоят только из бактериальных культур и используются для очистки почв исключительно от нефти и нефтепродуктов, непригодны для нефтешламов. Наиболее близким аналогом данного изобретения является биопрепарат, разработанный в Казахстане и состоящий из четырех штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов,и предназначенный для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов (Инновац. патент РК 26078). Кроме того,есть способ промышленного биохимического обезвреживания нефтешламов. Недостаток этого способа заключается в том, что он предназначен только для утилизации нефтешламов в рамках этого способа проводится обработка биомассой из углеводородокисляющих бактерий. Целью предлагаемого изобретения является создание нового комплексного микробного препарата для очистки замазученных почвогрунтов и нефтешламов от нефтесодержащих отходов бурения. Задача изобретения - использование нового высокоэффективного микробного препарата для очистки замазученных почвогрунтов и нефтешламов от нефтесодержащих отходов бурения. 2 Технический результат изобретения заключается в разработке нового микробного препарата с более высокой нефтеокисляющей активностью,позволяющего осуществлять процесс очистки замазученного грунта и жидких отходов бурения и твердых горючих нефтесодержащих отходов. Технический результат достигается применением разработанного биопрепарата,представляющего собой микробиологический биодеструктор нефтяных углеводородов,предназначенный для экологической и безопасной очистки почвогрунтов и нефтешламов от загрязнения нефтяными углеводородами. Состав биопрепарата дрожжевые и бактериальные культуры. Это естественные нетоксичные непатогенные микроорганизмы,специально отобранные по критериям эффективности усвоения сложных углеводородных соединений, и безвредные для человека и окружающей среды (протокол 568 Научно-практический центр санитарноэпидемиологической экспертизы и мониторинга КГСЭН МЗ РК от 20 декабря 2010 г.). Имеется заключение об исследовании патогенности комплексного микробного препарата с добавлением опилок (1-16/132 от 10 августа 2010 г. Испытательная лаборатория ТОО Нутритест). Биопрепарат состоит из композиции 8 штаммов живых углеводородокисляющих микроорганизмов,относящихся к следующим видам 119-3 ГМ,51 КС,109,109,2,,22,П 4. Биопрепарат производится в виде концентрата с титром 9,11012 КОЕ/гр., включает в себя остатки питательной среды, а в качестве сгустителя используются опилки. Внешне биопрепарат представляет собой однородную биомассу (пасту) молочного цвета с ярко выраженным характерным запахом. Пример 1. Изучение деструктивной активности биопрепарата в модельных экспериментах. В лабораторных условиях проведена серия модельных опытов по изучению активности препарата при внесении биопрепарата в загрязненные образцы почвогрунтов. Использованы почвогрунты с различным уровнем загрязнения 230,9 г/кг и 119,5 г/кг почвы. Биопрепарат вносили из расчета 500 мг на 100 г загрязненной почвы. Продолжительность эксперимента составила 20 дней. Определяли приживаемость биопрепарата,количество остаточных углеводородов. Модельные исследования на загрязненных образцах почвогрунтов. В почвогрунтах исходная степень загрязнения нефтяными углеводородами составляла 230,9 г/кг почвы. Через 20 суток количество нефти в контроле без внесения микроорганизмов снизилось до 219,1 г/кг почвы. В опытных вариантах содержание нефти на 20 сутки снизилось до 38,37 г/кг, степень утилизации нефтяных углеводородов составила 83,1. Модельные эксперименты по очистке нефтешламов. Исходное содержание углеводородных компонентов в нефтешламах составляло 119,5 г/кг почвы. В результате лабораторных исследований установлено, что на 20-е сутки окислению подверглось до 80,7 нефти. В контроле степень утилизации составила 3,5 нефти. Нефтешлам представляет собой тяжелые нефтяные остатки,содержащие в среднем (по массе) 10 - 56 нефтепродуктов, 30 - 85 воды, 1,3 - 46 твердых примесей. Пример 2. Испытания углеводороддеградирующей способности препарата на загрязненном почвогрунте в полевых условиях. Почвогрунт и нефтешлам хранились в шламонакопителе в течение 1 года. Сравнительные испытания были проведены на почвогрунтах и нефтешламах на полигоне. Полученные данные показали,что применение препаратовнефтедеструкторов, состоящих из высокоактивных нефтеокисляющих микроорганизмов, существенно ускоряет процессы восстановления нарушенных экосистем. Наблюдения за процессом очистки на опытном полигоне начались с 21 июня 2010 года. В начале экспериментов были приготовлены 2 делянки площадью 200 м 2, на которых произвели боронование почвы, следующим этапом работы было внесение биопрепарата и интенсивное рыхление почвы. Через каждые 10 дней повторяли процесс. Дата окончания рекультивационных мероприятий - 12 сентября 2010 года. Визуально почвогрунт до очистки был темного цвета,маслянистой консистенции, имел резкий запах мазута и нефтепродуктов. Исходное содержание нефти в почвогрунте составило 750,7 г/кг почвы. Через 10 суток содержание нефти понизилось до 364,3 г/кг почвы, утилизации подверглось до 51,4 нефти. Через 2,5 месяца после внесения биопрепарата остаточное количество нефти в почвогрунте составило 121,0 г/кг почвы, а процент утилизированной нефти составил 86,3. После очистки почвогрунта визуально было заметно, что загрязненный почвогрунт потерял маслянистый цвет, исчез запах мазута и нефтепродуктов. Пример 3. Испытания углеводороддеградирующей способности препарата на нефтешламах в полевых условиях. Нефтяные шламы по составу чрезвычайно разнообразны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, из жидких и твердых горючих нефтяных отходов, воды и минеральной части (песок, глина, ил), соотношение которых колеблется в очень широких пределах. Первоначально в нефтешламе содержалось до 137,2 г/кг почвы нефтяных углеводородов. Темпы разложения нефтяного загрязнения приходятся на начало эксперимента. Максимум углеводородокисляющей активности препарата пришелся на 10-е сутки после начала эксперимента,вследствие чего деструкции подверглось свыше 58,1 нефтяных углеводородов, и остаточное их количество составило до 57,4 г/кг почвы. На 63-е сутки количество неподвергшейся деструкции нефти составило 16,8 г/кг почвы, степень потребления нефти составила 87,5. В контроле без внесения биопрепарата на 63-е сутки содержание углеводородов понизилось на 3,9 от начального содержания. В течение всего времени проведения эксперимента проводилось рыхление и орошение. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Микробный препарат для очистки почвогрунтов и нефтешламов от нефтесодержащих отходов бурения, отличающийся тем, что биопрепарат состоит из 8 штаммов живых нефтеокисляющих микроорганизмов,принадлежащих как к дрожжевым, так и бактериальным культурам, и относящихся к следующим видам 119-3 ГМ,51 КС,109,109,2,1,