Патент на изобретение №2269571
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ШТАММ БАКТЕРИЙ DESULFOVIBRIO SP. СВБ-2, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к промышленной микробиологии и касается получения нового штамма бактерий – продуцентов сульфида, которые могут быть использованы в биотехнологии для очистки промышленных сточных вод гальванических производств. Сущность изобретения заключается в применении штамма бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2, используемого для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Предлагаемый штамм выделен из промышленного стока гальванических производств, содержащих ионы тяжелых металлов. Эффективность очистки сточных вод гальванических производств с применением штамма бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2 достигает 99,9%. 1 табл.
Изобретение относится к промышленной микробиологии и касается получения нового штамма бактерий – продуцентов сульфида, которые могут быть использованы в биотехнологии очистки промышленных сточных вод машиностроительных, приборостроительных, электротехнических предприятий. Известно об использовании сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. В процессе биохимической очистки происходит связывание ионов тяжелых металлов биогенным сероводородом в нерастворимые сульфиды, а также восстановление некоторых металлов и осаждение в виде гидроксидов. Для повышения эффективности способов биохимической очистки с использованием СВБ необходим высокий уровень активности роста бактерий. Для создания необходимой концентрации микроорганизмов в процессе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов используются различные приемы, или добавляют легко усвояемое органическое питание для СВБ [авторское свидетельство №857013, кл. С 02 F 3/28, 1979 г.], или используют специально подобранные биоценозы микроорганизмов [авторское свидетельство №941319, кл. С 02 F 3/34, 1980 г.]. Однако применяемые микроорганизмы не обеспечивают специальной активности роста СВБ в промышленных сточных водах, характеризующихся различной степенью загрязнения и различным составом загрязняющих компонентов. За прототип принят штамм бактерий Desulfovibrio baarsii ЭГАСТ-6, используемый для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Этот штамм является высокоактивным штаммом сульфатвосстанавливающих бактерий, обеспечивающим стабильный прирост биомассы при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов [патент РФ №2150502, кл. С 02 F 3/34, С 12 М 1/20, бюл.№ 16, 2000 г.]. Штамм Desulfovibrio baarsii ЭГАСТ-6 выделен из промышленного стока, содержащего смазочно-охлаждающие жидкости. Штамм Desulfovibrio baarsii ЭГАСТ-6 депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) Института биохимии и физиологии микроорганизмов под номером ВКМ В-2025 Д. Штамм Desulfovibrio baarsii ЭГАСТ-6 идентифицирован: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology»; Edit.: Krieg N.R., Holt J.G. – Baltimore, Williams Wilkins, 1984, V.1, 964 p. Этот штамм является активным продуцентом сероводорода для осаждения ионов тяжелых металлов из растворов и характеризуется следующими культурально-морфологическими признаками. Культурально-морфологические признаки штамма определяют при его культивировании на стандартных средах, прописи которых взяты из каталога Всероссийской коллекции микроорганизмов №92 и №109 и приведены ниже по изданию «Всероссийская коллекция микроорганизмов. Каталог», Пущино-Москва, ВНИТИ, 1992 г, 362 с. Культивирование проводят в анаэробных условиях при 30°С в течение двух суток. Условия культивирования: – культивирование проводят в анаэробных условиях при 30°С в течение двух суток; – оптимальная величина рН 7,2…7,4; – используемая среда: 63 DSM. Морфологические признаки и цитология клеток: – при микроскопии клетки представлены одиночными вибрионами размером 0,5…1,0 и 1,5…2,0 мкм; – окраска по Граму – отрицательная; – спор не образуют. Свойства физиологии штамма: – строгий анаэроб; – в качестве доноров водорода и источников углерода используют ацетат, пропионат, бутират. Биохимическая характеристика штамма: – клетки содержат цитохром С. Условия хранения: – сохраняется путем пересевов на среде культивирования; – может храниться в холодильнике при 4…10°С в течение 3…6 месяцев. Прописи сред из каталога Всероссийской коллекции микроорганизмов: N 92. Среда с лактатом для Desulfovibrio. Раствор 1:
Раствор 2:
Раствор 3:
Раствор 4:
Приготовление: раствор 1 довести до кипения с одновременным продуванием сквозь раствор свободной от кислорода смеси газов, состоящей из 97% N2 и 3% Н2. Стерилизовать в атмосфере этих газов. Раствор 3 стерилизовать в атмосфере N2. После стерилизации растворы соединить. рН среды после смешения устанавливают 6,8. N109. Среда Раствор 1:
Раствор 2:
Раствор 3:
Раствор 4 (раствор микроэлементов SL-10):
Приготовление: все растворы стерилизуют порознь автоклавированием при 121°С в течение 15 мин в атмосфере азота. Раствор 1 непосредственно перед автоклавированием кипятят, продувая азотом. Для приготовления среды смешивают растворы 1, 2 и 3, а из раствора 4 добавляют 1 мл. рН среды после смешения устанавливают равным 7,2…7,4. Недостатком данного штамма является недостаточно высокая эффективность степени очистки сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов. Задача изобретения – получение высокоактивного штамма сульфатвосстанавливающих бактерий, используемого для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, и тем самым расширение ассортимента штаммов бактерий, используемых для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Технический результат – применение штамма бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2 для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Предлагаемый штамм бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2 выделен из промышленного стока гальванических производств, содержащих ионы тяжелых металлов. Штаммы микроорганизмов обладают повышенной устойчивостью к ионам тяжелых металлов и используют в качестве питания органические соединения, содержащиеся в этой сточной воде. Полученный штамм Desulfovibrio sp. СВБ-2 депонирован Всероссийской коллекцией микроорганизмов (ВКМ) Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К.Скрябина РАН (ИБФМ) под регистрационным номером ВКМ В-2285 Д. Предлагаемый штамм Desulfovibrio sp. СВБ-2 не известен в науке и технике, поэтому свойства, которые он проявляет, являются новыми, а следовательно, заявленное решение обладает изобретательским уровнем. Предлагаемый штамм идентифицирован: «Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology», 1984. VIII ed. v. 1; Baltimore-London, William & Wilkins, 964 p.; «Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology», 1986. VIII ed. v.2; Baltimore-London, William & Wilkins, 1599 p.; «Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology», 1989. IX ed. v.1, Baltimore-London, William & Wilkins, 787 p. Этот штамм является активным продуцентом сероводорода для осаждения ионов тяжелых металлов из растворов и характеризуется следующими культурально-морфологическими признаками. Культурально-морфологические признаки патентуемого штамма определяют при его культивировании на стандартных средах, прописи которых взяты из каталога Всероссийской коллекции микроорганизмов №92 и №109 и приведены ниже по изданию «Всероссийская коллекция микроорганизмов. Каталог», Пущино-Москва, ВНИТИ, 1992 г., 362 с. Культивирование проводят в анаэробных условиях при 30°С в течение двух суток. Предлагаемый штамм характеризуется следующими признаками: Родовое и видовое название штамма – штамм бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2. Происхождение – штамм выделен из сточных вод гальванических производств. Морфологическая характеристика – форма клеток – вибрион, размером 0,5-1,0×3,0×5,0 мкм. Спорообразование – нет. Реакция по Граму – отрицательная. Подвижность клеток – подвижные. Физиологическая характеристика – отношение к кислороду – анаэроб. Рост Eh-0-200 мВ. При росте за счет анаэробного дыхания акцепторы электронов: сульфат, сульфит, тиосульфат. Использует в качестве субстратов при восстановлении сульфатов (доноры водорода и углерода): бутират, пропионат, сукцинат, лактат, малат, пируват. Не использует: ацетат, этанол. Растет при рН 6,5…8,5, оптимум 7,2. Не требует для роста NaCl, растет при температуре 20-40°, оптимум 30°С. Биохимическая характеристика штамма – клетки содержат цитохром С и десульфовиридин. Полезное свойство, в связи с которым культура депонируется – осаждение ионов тяжелых металлов сероводородом. Условия культивирования – используемая среда – 63 DSMZ. Условия хранения – сохраняется путем пересевов на среде культивирования. Пример использования штамма бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2 для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Процесс осуществляют в биотенке с загрузкой из пемзы с восходящим потоком жидкости. Посевным материалом служат взращенные в жидкой среде в колбах штаммы микроорганизмов. Засевают биотенки штаммами микроорганизмов Desulfovibrio sp. СВБ-2, которые закрепляются на пемзе. Температуру культивирования в биотенке поддерживают в диапазоне 28…30°С. Через биотенк пропускают моделированную сточную воду гальванического производства. В результате жизнедеятельности СВБ выделяется сероводород, который соединяется с ионами тяжелых металлов, которые выпадают в осадок. Эффективность очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, приведена в таблице. Из таблицы видно, что эффективность очистки сточных вод гальванического производства от ионов тяжелых металлов при использовании предлагаемого штамма составляет 99,9%. Таким образом, сточные воды гальванических производств могут быть эффективно очищены от ионов тяжелых металлов с помощью штамма Desulfovibrio sp. СВБ-2.
Формула изобретения
Штамм бактерий Desulfovibrio sp. СВБ-2, используемый для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, депонирован Всероссийской коллекцией микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН (ИБФМ) под регистрационным номером ВКМ В-2285.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
