🗊Презентация Биологические методы утилизации нефтешламов

Микробиологические методы ликвидации углеводородных загрязнений

Сравнительная экономическая оценка Сравнительная экономическая оценка различных методов обезвреживания таких трудноразлагаемых отходов, как загрязненная углеводородами почва, показывает, что затраты на их переработку составляют следующие величины (в % к средней величине затрат на сжигание): сжигание - 100%(без учета утилизации тепла), экстракция растворителями - 35-100%, замена почвы - 10-60%, промывка почвы - 10-35%, термическая десорбция - 5-20%, биоремидиация 4-15%. Таким образом, экстракция и замена почвы - наиболее дорогие методы ликвидации углеводородных загрязнений. Биологическая переработка является наиболее дешевым, но и наиболее длительным методом рекультивации загрязненной почвы.

Биологические: Биоремидиация. (биодеградация, биоразложение) Применение нефтеразлагающих бактерий; необходима запашка культуры в почву, периодические подкормки растворами удобрений; ограничения по глубине обработке, температуре почвы; процесс занимает 2-3 сезона. Фитомелиорация. (биопоглощение) Устранение остатков нефти путем высева нефтестойких трав (клевер ползучий, щавель, осока), активизирующих почвенную микрофлору; является окончательной стадией рекультивации загрязненных почв.

Использование растений

Динамика и этапы самоочищения почв от нефтяных загрязнений I этап (физико-химический) - 1,5 года. Концентрация нефти в почве снижается на 40-50%. II этап (микробиологический начальный) - 3-4 года после окончания первого. Разложение нефти под воздействием почвенных микроорганизмов, численность увеличивается в 25 раз. Происходит разрушение метано-нафтеновых фракций. III этап (микробиологический финишный) - через 4,5-5 лет после разлива нефти и до ее полного разрушения. Микробиологическое разложение смолисто-асфальтеновых компонентов - киров. Полностью процесс естественного разрушения нефти заканчивается не менее чем через 25 лет. Токсические свойства нефти исчезают через 10-12 лет.

Ведущая роль в процессе самоочищения принадлежит бактериальному сообществу, обладающему мощной, разнообразной и подвижной ферментативной системой, позволяющей переключаться на потребление с одних на другие источники углерода и энергии. К настоящему времени известны многие сотни бактериальных ферментов, однако не известно в какой форме они существуют и действуют в морской воде. Ведущая роль в процессе самоочищения принадлежит бактериальному сообществу, обладающему мощной, разнообразной и подвижной ферментативной системой, позволяющей переключаться на потребление с одних на другие источники углерода и энергии. К настоящему времени известны многие сотни бактериальных ферментов, однако не известно в какой форме они существуют и действуют в морской воде. В работах, проведенных в различных районах Мирового океана, были установлены закономерности распространения, численность и биохимические особенности бактерий, способных использовать нефть и нефтепродукты в качестве единственного источника углерода и энергии. Аналогичные исследования, проведенные на Черном море и в Севастопольской бухте, послужили основой для расчета потенциальной самоочищающей способности морской воды от нефтяных углеводородов в пределах 100 м изобаты от устья Дуная до порта Батуми. По расчетным данным эта величина составляет 2000 т нефти в год. В то же время реальные величины трансформации нефти бактериями могут значительно отличаться от расчетных, особенно в прибрежной зоне. Бактериальное окисление нефти идет совместно с разложением других органических веществ, ускоряющих или замедляющих трансформацию углеводородов. При этом возможно синтезирование углеводородов, отсутствующих в первоначальной нефти.

Типовые цели биоремедиации Восстановление плодородия истощенных почв Восстановление почв после загрязнения нефтепродуктами Восстановление почв после загрязнения диоксинами Преимущества возможность произведения ремедиации in-situ относительно низкая себестоимость проводимых работ по сравнению с традиционными очистными сооружениями метод безопасен для окружающей среды теоретическая возможность экстракции ценных веществ из зеленой массы растений (Ni, Au, Cu) возможность мониторинга процесса очистки уровень очистки не уступает традиционным методам

Микроорганизмы обширная группа преимущественно одноклеточных живых существ, различимых только под микроскопом и организованных проще, чем растения и животные. Морфология и жизненный цикл микроорганизмов очень разнообразны. Так, большинство микроорганизмов — одноклеточные. Однако многие плесневые грибы имеют многоклеточный мицелий. Микроорганизмы, как правило, не содержат хлорофилла, но пурпурные и зелёные фотоавтотрофные бактерии, как и микроскопические водоросли, содержат фотосинтетические пигменты — бактериохлорофиллы и хлорофилл. Бактерии размножаются делением, дрожжи и микобактерии — почкованием, плесневые грибы — делением клеток и образованием конидий и спор. Бактерии произошли от различных в систематическом отношении организмов, актиномицеты родственны грибам, некоторые нитчатые бактерии близки к синезелёным водорослям, спирохеты — к простейшим и т. д. Все микроорганизмы делят на патогенные (болезнетворные) и непатогенные. Возбудители большинства инфекционных заболеваний —бактерии, значительно реже — дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты.

Микроскопические грибы, образующие пушистые налёты (колонии) белого, зелёного или чёрного цвета на пищевых продуктах, стали известны человеку раньше, чем дрожжи или бактерии. Изучение дрожжей и бактерий с помощью микроскопа было осложнено тем, что они выращивались на жидких питательных средах, что затрудняло получение чистых культур. Введение в практику плотных питательных сред открыло возможности для выращивания изолированных колоний определённого вида бактерий или дрожжей и тем самым для изучения их различных свойств. Разработаны методы характеристики и определения систематического положения микроорганизмов. Микроскопические грибы, образующие пушистые налёты (колонии) белого, зелёного или чёрного цвета на пищевых продуктах, стали известны человеку раньше, чем дрожжи или бактерии. Изучение дрожжей и бактерий с помощью микроскопа было осложнено тем, что они выращивались на жидких питательных средах, что затрудняло получение чистых культур. Введение в практику плотных питательных сред открыло возможности для выращивания изолированных колоний определённого вида бактерий или дрожжей и тем самым для изучения их различных свойств. Разработаны методы характеристики и определения систематического положения микроорганизмов. Микроорганизмы широко распространены в природе. В 1 г почвы или грунта водоёма может содержаться 2—3 млрд. микроорганизмов. Полагают, что современной микробиологии известно не более 10% видов микроорганизмов, существующих в природе: ежегодно описываются всё новые роды и виды микроорганизмов (так, в 40—60-е гг. XX в. число изученных видов актиномицетов возросло с 35 до 350). Необычайная устойчивость микроорганизмов к различным факторам внешней среды позволяет им занимать крайние границы биосферы: их обнаруживают в грунте океана на глубине 11 км, на поверхности ледников и снега в Арктике, Антарктике и высоко в горах, в почве пустынь, в атмосфере на высоте 20 км и т. д.

Адаптация микроорганизмов

Благодаря успехам биохимии микроорганизмов и особенно развитию генетики было выяснено, что многие процессы биосинтеза и энергетического обмена (транспорт электронов, цикл трикарбоновых кислот, синтез нуклеиновых кислот, белка и др.) протекают у микроорганизмов также, как в клетках высших растений и животных. Благодаря успехам биохимии микроорганизмов и особенно развитию генетики было выяснено, что многие процессы биосинтеза и энергетического обмена (транспорт электронов, цикл трикарбоновых кислот, синтез нуклеиновых кислот, белка и др.) протекают у микроорганизмов также, как в клетках высших растений и животных. Наряду с этим микроорганизмам присущи специфические ферментные системы и биохимические реакции, не наблюдаемые у других существ. На этом основана способность микроорганизмов разлагать целлюлозу, лигнин, хитин, углеводороды нефти, кератин, воск и др. Необычайно разнообразны у микроорганизмов пути получения энергии. Хемоавтотрофы получают её за счёт окисления неорганических веществ, фотоавтотрофные бактерии используют энергию света в той части спектра, которая недоступна высшим растениям, и т. д. Некоторые микроорганизмы способны усваивать молекулярный азот, синтезировать белок за счёт самых различных источников углерода, вырабатывать множество биологически активных веществ (антибиотики, ферменты, витамины, стимуляторы роста, токсины и др.).

Деструкционные процессы за счет микроорганизмов в водной среде происходят в два этапа: вначале сложные органические вещества подвергаются действию экзоферментов, отщепляя карбоксильный или аминный конец цепи, а затем эндоферментов, находящихся внутри клетки и расщепляющих молекулу субстрата на более мелкие фрагменты. К числу этих процессов относится, в частности, уменьшение длины углеводородной цепи, окисление парафинов, алифатических кислот, нафтенов при разрушении нефти. В зависимости от ряда условий процессы разложения органического вещества или доходят до конца (т.е. до образования "простых соединений") или останавливаются на стадии образования промежуточных продуктов, которые могут быть более токсичны для морской биоты, чем сама нефть. Деструкционные процессы за счет микроорганизмов в водной среде происходят в два этапа: вначале сложные органические вещества подвергаются действию экзоферментов, отщепляя карбоксильный или аминный конец цепи, а затем эндоферментов, находящихся внутри клетки и расщепляющих молекулу субстрата на более мелкие фрагменты. К числу этих процессов относится, в частности, уменьшение длины углеводородной цепи, окисление парафинов, алифатических кислот, нафтенов при разрушении нефти. В зависимости от ряда условий процессы разложения органического вещества или доходят до конца (т.е. до образования "простых соединений") или останавливаются на стадии образования промежуточных продуктов, которые могут быть более токсичны для морской биоты, чем сама нефть. Состав промежуточных продуктов деградации нефти, а также соотношение между углеводородами в нефти различных месторождений может оказывать значительное влияние на скорость самоочищения моря от нефтяного загрязнения. В экспериментах с луизианской нефтью отмечена взаимосвязь между скоростью утилизации и длиной цепи н-парафинов: С10 и С15 утилизировались с более высокой средней скоростью, чем С20 и С25. Однако в венесуэльской сырой нефти парафин С20 окислялся с большей скоростью, чем С15. Поскольку большинство углеводородокисляющих бактерий способно легко утилизировать нормальные парафины, их количество в нефти может определять время разложения других соединений - изопарафинов, циклопарафинов и даже ароматических веществ. Естественно, что внутри нормальных парафинов в первую очередь окислению подвергаются более легкие соединения. Изучение последовательности микробной деградации сырой нефти месторождений Санта-Барбара и Калифорнии с использованием смешанной культуры нефтеокисляющих микроорганизмов показало, что биодеградация начиналась одновременно у всех компонентов, однако проходила с различными скоростями. Аналогичная картина наблюдалась при использовании накопительной культуры нефтеокисляющих бактерий, выделенных из прибрежной зоны Черного моря.

В пределах одной акватории могут одновременно существовать различные по своим биохимическим особенностям нефтеокисляющие микроорганизмы. В пределах одной акватории могут одновременно существовать различные по своим биохимическим особенностям нефтеокисляющие микроорганизмы. Скорость и полнота разрушения нефти бактериями зависит от различных факторов, в частности от наличия биогенных соединений, температуры, кислорода, степени дисперсии нефти, кислотно-щелочного равновесия и т.д. Микроорганизмы избирательно относятся к источнику фосфора. Во многих микробиологических средах комбинация двух соединений KH2PO4 и K2HPO4, с одной стороны, служит источником биогенных солей, а с другой - буфером для стабилизации pH раствора. Из соединений азота более предпочтительными для нефтеокисляющих микроорганизмов являются аммонийные соединения. Влияние температуры на микробиальную активность разложения органических веществ хорошо известно. При увеличении температуры в интервале 0 - 40оС на каждые 10оС скорость утилизации углеводородов возрастает в три раза. Некоторые виды бактерий активно разлагают нефть при низких температурах. Нефтеокисляющие микроорганизмы обнаруживались нами в полярных морях и выделялись среди льдов Балтики. Важнейшим фактором успешного окисления нефти бактериями является достаточное количество кислорода, которое требуется для преобразования нефтяных фракций, с одной стороны, в биомассу общего состава С7Н11О3, а с другой - в СО2 и Н2О. Для окисления 1 л нефти в море расходуется 3300 г кислорода. В связи с этим необходимо помнить, что пленка нефти на поверхности моря может замедлять скорость поглощения кислорода морской водой. В экспериментах было установлено, что из-за увеличения вязкости поверхностной нефтяной пленки ухудшается ее газопроводимость.

Скорость биодеградации нефти зависит и от степени дисперсии ее в воде. При этом увеличивается поверхность контакта бактерий с нефтью, что создает благоприятные условия для ее окисления. Скорость биодеградации нефти зависит и от степени дисперсии ее в воде. При этом увеличивается поверхность контакта бактерий с нефтью, что создает благоприятные условия для ее окисления. Сложнее идет процесс преобразования нефти в донных осадках, где деструкция происходит в аэробных и анаэробных условиях со сменой микробиологических процессов. При попадании нефти в донные осадки аэробные процессы идут на границе морская вода - донные осадки, и дальнейшее разложение ее идет при участии анаэробной микрофлоры, являющейся составной частью биоценоза грунтов. В течение первого месяца на поверхности донных осадков образуется тонкий окисленный слой толщиной около 1 мм. В толще грунта образуются проделанные водными червями-полихетами ходы. Интенсивность окисления нефти в ходах червей близка к процессам, происходящим на границе вода - донные осадки. К концу года толщина окисленного слоя достигает 5 – 12 мм. Дальнейшее его увеличение не происходит. Таким образом, процесс окисления органических веществ в донных осадках, начавшийся на границе раздела фаз ил – вода, захватывает лишь небольшую толщину ила. Позже в окисленном слое проявляются восстановительные процессы. Через 2.5 года в окисленном слое образуются прослойки темного восстановленного ила.

В индустриально развитых странах биологические методы все более активно используются для решения проблем очистки загрязненных сред, в том числе и нефтепродуктами, а использование биодеградирующей способности природных микроорганизмов для восстановления нарушенных экосистем занимает приоритетное место в программах США и других стран по охране среды. В индустриально развитых странах биологические методы все более активно используются для решения проблем очистки загрязненных сред, в том числе и нефтепродуктами, а использование биодеградирующей способности природных микроорганизмов для восстановления нарушенных экосистем занимает приоритетное место в программах США и других стран по охране среды. Только вопросам биоремидиации ("лечению" почв и водоемов) посвящено несколько тысяч кратких аннотаций в каталогах сети "Internet" (сеть WWW). Вопросы разработки и применения биотехнологических (микробиологических) методов для очистки природных сред от загрязнения нефтью и нефтепродуктами из этого количества составляют наиболее значительную часть. В основу микробиологических методов очистки в основном положены 4 принципа: - стимуляция роста микроорганизмов-деструкторов, присутствующих непосредственно в загрязненных средах, путем различных технических, агротехнических и др. мероприятий; - ускорение естественных процессов очистки от загрязнений (их деградации, миграции, трансформации) за счет внесения в природную среду биопрепаратов активной биомассы микроорганизмов-деструкторов; - проведение очистки загрязненных сред (почв, отходов и др. в специально отведенных и оборудованных местах под открытым небом); - проведение процесса биоочистки в стационарных или мобильных биореакторах с обеспечением оптимальных физико-химических условий протекания биохимического процесса.

Подбор микроорганизмов - деструкторов различных углеводородов, в том числе и в составе нефтей, не вызывает особых проблем. Они широко распространены в природе, причем в нашей стране накоплен особенно большой опыт работы с ними в связи с созданием на протяжении 60-70-х гг. крупнотоннажной промышленности по получению БВК из углеводородов нефти в качестве сырья. Подбор микроорганизмов - деструкторов различных углеводородов, в том числе и в составе нефтей, не вызывает особых проблем. Они широко распространены в природе, причем в нашей стране накоплен особенно большой опыт работы с ними в связи с созданием на протяжении 60-70-х гг. крупнотоннажной промышленности по получению БВК из углеводородов нефти в качестве сырья. Основные задачи при использовании биотехнологических методов связаны с обеспечением условий эффективной работы микроорганизмов с точки зрения доступности нефтепродукта для микробных клеток, оптимальной температуры, величины pH, достаточного снабжения кислородом (на разложение 1г нефти требуется 3-4 г кислорода в зависимости от состава нефти), источниками азота и фосфора.

За рубежом довольно широко для локальной очистки сильнозагрязненных почв и других материалов используется весьма эффективная, но дорогостоящая технология "биовосстановления". Суть этой технологии сводится к тому, что загрязненный материал загружается в биореактор, оборудованный паровой экстракцией, трубопроводами для подвода кислорода (или воздуха), питательных веществ и системами контроля pH и температуры. За рубежом довольно широко для локальной очистки сильнозагрязненных почв и других материалов используется весьма эффективная, но дорогостоящая технология "биовосстановления". Суть этой технологии сводится к тому, что загрязненный материал загружается в биореактор, оборудованный паровой экстракцией, трубопроводами для подвода кислорода (или воздуха), питательных веществ и системами контроля pH и температуры. Биоочистку можно комбинировать с физическими методами, такими как экстракция паром или адсорбция на угле для удаления летучих соединений, или с химическими методами для удаления токсичных компонентов или металлов. Для случаев, когда задача очистки сводится к оперативному сбору попавших в окружающую среду нефтепродуктов с сорбентом с их последующим обезвреживанием, в основу очистки должны быть положены принципы переработки и обезвреживания на оборудованных открытых площадках или в специальных биореакторах с использованием биопрепаратовв-деструк­торов, нарабатываемых на специализированных биотехнологических установках и предприятиях.

Практика очистки грунтов на полигонах В США имеет место практика очистки грунтов на специально подготовленных площадках, полигонах. Работы выполняют в следующей последовательности: территорию (площадку) покрывают полиэтиленовой пленкой толщиной 2-3 мм, стыки пленки герметично заваривают; выбирают грязный грунт, отжимают его на ленточных фильтр-прессах, центрифугах; отжатый грунт доставляют на подготовленную площадку, распределяют грунт в гряды высотой 20-30 см; при помощи специальной техники гряды перемешивают, одновременно вносят готовый раствор биоштаммов, питательных добавок, ферментов; в последующем операции по перемешиванию, внесению биоштаммов, питательных добавок, ферментов повторяются регулярно. Особое внимание следует обратить на использование ферментов. Отечественная наука получила химические соединения, которые могут заменить ферменты, вырабатываемые клетками для разрушения сложных циклических углеводородов на более простые, употребляемые клеткой углеводороды. В насоящее время такие соединения производят иностранные фирмы по рецептам отечественных специалистов. Вывод: в мировой практике отсутствуют простые, дешевые методы очистки грунта от нефтепродуктов. Операции по очистке грунта трудоемкие и требуют применения специальной техники.

Организация оперативной очистки от нефтепродуктов водных и других сред в городских условиях должна осуществляться по следующей схеме: Организация оперативной очистки от нефтепродуктов водных и других сред в городских условиях должна осуществляться по следующей схеме: сорбент - сбор нефтепродуктов с загрязненных поверхностей с помощью сорбентов в местах локального загрязнения - сбор сорбента в местах его переработки - биопрепарат - биодеструкция нефтепродуктов, связанных с сорбентом на специально оборудованных участках с обеспечением оптимальных условиях биодеструкции - утилизация обезвреженного сорбента. Известны примеры использования отечественных препаратов микроорганизмов-деструкторов в комплексе с природными органическими сорбентами, в частности, с различными модификациями торфа (препараты "Эконадин", "Экойл", Фежел-Био") в виде средства для оперативной ликви­дации нефтяных загрязнений на поверхности воды, и в биореакторе с иммобилизацией (разработки ГНЦ Прикладной микробиологии, п. Оболенск, Московская обл., Центральное научно-Конструкторское бюро и др.) с модифицированным торфом в качестве носителя. Загрязненный сорбент с микроорганизмами также может быть переработан в биореакторе.

Препарат "Путидойл" получен на основе бактерий Pseudomonas putida, обладающих по данным разработчиков высокой окислительной активностью в отношении углеводородов нефти прямой, разветвленной и циклической структур. Его получают путем высушивания выращенной бактериальной массы. Препарат используется в виде взвеси бактериальных клеток (не более 0,2% к объему раствора) в 0,07%-ом растворе минеральных солей (аммофоса или диаммофоса). Активирование препарата производится выдерживанием суспензии при перемешивании и аэрации 4-18 ч при t=26-300С Препарат "Путидойл" получен на основе бактерий Pseudomonas putida, обладающих по данным разработчиков высокой окислительной активностью в отношении углеводородов нефти прямой, разветвленной и циклической структур. Его получают путем высушивания выращенной бактериальной массы. Препарат используется в виде взвеси бактериальных клеток (не более 0,2% к объему раствора) в 0,07%-ом растворе минеральных солей (аммофоса или диаммофоса). Активирование препарата производится выдерживанием суспензии при перемешивании и аэрации 4-18 ч при t=26-300С

Препарат "Деворойл" получен на основе консорциума микроорганизмов дрожжей и бактерий Rhodo­coccus sp., Rhodococcus maris, Rhodococcus erythropolis, Pseudomonas stutzeri, Candida sp., растущих на углеводородах различных классов и их производных, устойчивых к повышенной солености (до 150 г/л NaCl), к резким колебаниям температуры от +5 до +400С, c ак­тив­ностью в широком диапазоне pH (от 4,5 до 9,5) при интенсивности загрязнения почвы нефтью более 5%[1]. Препарат "Деворойл" получен на основе консорциума микроорганизмов дрожжей и бактерий Rhodo­coccus sp., Rhodococcus maris, Rhodococcus erythropolis, Pseudomonas stutzeri, Candida sp., растущих на углеводородах различных классов и их производных, устойчивых к повышенной солености (до 150 г/л NaCl), к резким колебаниям температуры от +5 до +400С, c ак­тив­ностью в широком диапазоне pH (от 4,5 до 9,5) при интенсивности загрязнения почвы нефтью более 5%[1]. Высокая эффективность применения "Деворойла", по данным разработчиков, определяется тем, что в состав препарата входят липофильные и гидрофильные микроорганизмы: бактерии, окисляющие нефтяные алканы с длиной углеродной цепи С49-С430 и ароматические соединения, в частности фенол, крезол и пирокатехин; дрожжи, характеризующиеся высокой нефтеокисляющей активностью и способные выделять в сре­ду аминокислоты, витамины и поверхностно-активные вещества. Используемые другими представителями почвенного биоценоза продукты жизне­деятельности бактерий и сами клетки отмирающих бактерий легко усваиваются сапрофитной микрофлорой биоценоза.

Препараты серии "Биодеструктор", полученные на основе штаммов бактерий Acinetobacter valentis, Acinetobacter paraphinicum и Acinetobacter oleovorans, наиболее эффективны соответственно при температуре от +10 до +50 0С и от +20 до +420С при pH 6,5-7,2. Препараты серии "Биодеструктор", полученные на основе штаммов бактерий Acinetobacter valentis, Acinetobacter paraphinicum и Acinetobacter oleovorans, наиболее эффективны соответственно при температуре от +10 до +50 0С и от +20 до +420С при pH 6,5-7,2. Основой препарата "Деградойл" является выделенная из почвы смешанная культура микроорганизмов, включающая азотфиксирующие бактерии Azotobacter vinelandii. По данным разработчиков препарат обладает широкой субстратной специфичностью. Бактерии окисляют углеводороды, а другие поч­венные микроорганизмы метаболизируют продукты их окисления.

Препарат "Олеоворин" также получают путем высушивания на распылительной сушилке биомассы бактерий Acinetobacter oleovorum, выращенной на н-парафинах при t=20-420С и pH=6,5-7,2. Препарат "Олеоворин" также получают путем высушивания на распылительной сушилке биомассы бактерий Acinetobacter oleovorum, выращенной на н-парафинах при t=20-420С и pH=6,5-7,2. Препараты "Эконадин" и "Экойл" получают путем выращивания бактериальной культуры Pseudomonas fluorescens до концентрации не менее 5 г/л по сухой биомассе, ее последующего флокулирования перекисью водорода и хлоридом кальция, иммобилизации сфлокулированной биомассы бактерий на сфагновом торфе и высушивания торфа при температуре не более 300С. Полученный препарат вносят на поверхность загрязненной водной среды в соотношении 0,1-0,24 г препарата на 1 мл нефтяного загрязнения. Количество клеток бактерий не менее 109 клеток на 1 г торфа (около 10мг/г).

БАКТЕРИАЛЬНЫЙ ПРЕПАРАТ "ЭКОНАДИН" "Эконадин" - бактериальный препарат нового поколения на основе авирулентных нефтеокисляющих бактерий, проявляет сорбционную и деструктивную активность по отношению к углеводородам нефти. "Эконадин" (ТУ У 30171732-001-2000 Препарат бактериальный "Эконадин", регистрация в Госстандарте 11.09.2000, № 095/004466 ) представляет собой порошок коричневого цвета, дисперсный, либо с волокнистыми включениями, плавучий, гидрофобный. В основе препарата - бактерии супердеструкторы углеводородов нефти, иммобилизованные по специальной технологии на органическом субстрате - торфе. Экологически чистый, не токсичный, без запаха. Сорбционная емкость от 1:5 до 1:10 в зависимости от вида нефтепродукта и модификации препарата. Явление десорбции нефтепродуктов, в отличие от других сорбентов, практически отсутствует. Препарат "Эконадин" выпускается научно-производственным предприятием "Эконад" и поставляется расфасованным в полиэтиленовые мешки объёмом 5, 10, 20, 40 литров (весом 0.6, 1.25, 2.5 и 5 кг соответственно). Гарантированный срок хранения - 5 лет.

Германская компания «НОЭЛЛЬ -КРЦ» много лет разрабатывает технологии и реализует проекты по санированию почв, загрязненных углеводородами и другими веществами. По сведениям компании, стандартная очистка одной тонны почвы от углеводородных загрязнений составляет примерно 90 DM, чем объясняется стремление использовать как можно более дешевые варианты санации. Компанией разработана технология биологической санации почв с использованием в качестве активного биологического субстрата грибков белой плесени. Грибки белой плесени разрушают широкий спектр соединений углеводородов, в том числе циклических соединений и хлорпроизводных углеводородов, склонных к накоплению в почве со временем. Наиболее крупный реализованный проект - очистка 10 000 тонн грунта в Гамбурге от начального содержания углеводородов 30 000 мг/кг до 34 мг/кг за три года. Германская компания «НОЭЛЛЬ -КРЦ» много лет разрабатывает технологии и реализует проекты по санированию почв, загрязненных углеводородами и другими веществами. По сведениям компании, стандартная очистка одной тонны почвы от углеводородных загрязнений составляет примерно 90 DM, чем объясняется стремление использовать как можно более дешевые варианты санации. Компанией разработана технология биологической санации почв с использованием в качестве активного биологического субстрата грибков белой плесени. Грибки белой плесени разрушают широкий спектр соединений углеводородов, в том числе циклических соединений и хлорпроизводных углеводородов, склонных к накоплению в почве со временем. Наиболее крупный реализованный проект - очистка 10 000 тонн грунта в Гамбурге от начального содержания углеводородов 30 000 мг/кг до 34 мг/кг за три года. Очистка многих нефтезагрязненных территорий производится с применением разработанной фирмой «Полиинформ» (Санкт-Петербург) комплексной технологии «Сойлекс». В основе технологии лежит применение нового отечественного биопрепарата, имеющего высокую деструктивную активность в отношении нефтезагрязнений, в том числе и тяжелых фракций нефти, в широком диапазоне рН (4,5 -8,2) и температуры (3-40°С) очищаемой среды.

Микрозим(tm) <<ПЕТРО ТРИТ>> Препарат-биодеструктор нефтяного загрязнения Препарат-биодеструктор микробно-ферментный Микрозим(tm) арт. “ПЕТРО ТРИТ” /Санитарно-Эпидемиологическое Заключение № 77.99.02.515.Д.001102.03.05 от 11.03.2005/ представляет собой полностью натуральный биологический деструктор нефтяных углеводородов, предназначенный для экологически безопасной очистки почвы и воды от нефтяного загрязнения. В качестве активных компонентов препарат содержит: - составленную научно консорцию (12) штаммов живых углеводородокисляющих микроорганизмов с концентрацией равной 40 миллиардов Колоние Образующих Единиц (4 x 10 в 12 КОЕ/гр.) в 1 грамме препарата, - набор натуральных микробных углеводородрасщепляющих ферментов, - минеральные соли азота, калия, фосфора, в оптимальном для углеводородокисляющих микроорганизмов соотношении, натуральные био-сурфактанты, экологически чистый натуральный питающий носитель. Биоценоз биопрепарата представлен 5 отделами микрофлоры, постоянно встречающейся в почвах России. Это естественные нетоксичные непатогенные генетически неизмененные селективно улучшенные строго сапрофитные аэробные и анаэробные факультативные микроорганизмы. Биоценоз препарата иммобилизирован в форме сухих спор в состоянии анабиоза на экологически чистом питающем носителе из кукурузной муки. Внешне биопрепарат представляет собой однородный сухой порошок желтого до светло-коричневого цвета с ярко выраженным характерным запахом хорошо удобренной почвы или навоза.

Биопрепарат "Сойлекс®" Биопрепарат применяется в сочетании с минеральными удобрениями — источниками азота, фосфора и калия, взятых в оптимальном соотношение к единице углеводорода. Биопрепарат эффективен в отношении как светлых, так и темных нефтепродуктов (в т.ч. мазута), сохраняет высокую деструктивную активность в широком диапазоне рН (4,5—8,5) и положительных температур окружающей среды (от 30 до 400C), в почвах различных типов, имеющих различный гранулометрический и химический состав. Биопрепарат "Сойлекс®" снижает содержание нефтепродуктов на почве до норм природоохранных органов в течение 3—8 месяцев, в зависимости от начальной концентрации загрязнения. Время обработки зависит от типа и начальной концентрации нефтезагрязнений. Биопрепарат "Сойлекс® аква" Используется для сбора и последующей деструкции нефтепродуктов с водных поверхностей. Технология, при наличии общих подходов, включающих комплексное использование механических, сорбционных и биологических методов, имеет свои особенности. Это связано с необходимостью обеспечить жизнеспособность и оптимизировать условия жизнедеятельности и максимальную биологическую активность клеток штаммов-деструкторов на поверхности воды в течение длительного времени. Общим для всех известных сорбционно-микробиологических технологий является использование инертного носителя, бактерий-деструкторов и солей, обеспечивающих микроорганизмы источниками минерального питания. Использование технологии "Сойлекс® аква" позволяет в короткие сроки удалять значительные нефтяные загрязнения с поверхности воды, грунтовых вод и почвы, снижая их до уровня, соответствующего требованиям природоохранных органов, а также восстанавливать нарушенные биоценотические связи в окружающей среде. Серия предлагаемых биопрепаратов "Сойлекс® аква" для очистки окружающей среды от техногенных загрязнений, содержащих пористый носитель и штаммы микроорганизмов-деструкторов различных ксенобиотиков, искусственно иммобилизованных в поры носителя и подобранных к типу загрязнений, могут эффективно снижать концентрации различных поллютантов, включая углеводороды, в том числе, ПАУ, пестициды на основе фосфорорганических и хлорорганических соединений и другие токсиканты. Основными и принципиальными отличиями созданной технологии от существующих являются следующие: возможность практически полного удаления с поверхностей акваторий остатков разливов нефтепродуктов в виде трудноудаляемых пленок; отсутствие необходимости внесения дополнительных источников питания для микроорганизмов-деструкторов в процессе биоремедиации; низкая стоимость; экологичность.

Специалисты ИБФН РАН и ВНИИнефть разработали технологию, основанную на использовании биопрепарата «Родер». Он состоит из ассоциации двух высокоактивных штаммов родококков - деструкторов нефти, разрешенных к применению экологической экспертизой Минприроды в 1994 г. Это природные бактерии с липофильной клеточной стенкой, живущие на поверхности раздела фаз нефть-вода , прикрепляясь к нефтяной пленке до ее полного уничтожения. Биопреперат представляет концентрат живых клеток родококков с титром 109-1010 клеток на миллилитр и не требует предварительного оживления. Он работает при температуре 10 -35 0С в интервале рН 5,8-7,8. Препарат действует при загрязнениях 20% и выше, но наиболее активен при низких концентрациях нефтепродукта 0,1- 0,5% и до п.д.к., при которой он теряет активность. Рабочая концентрация препарата 100 г на 1 тонну водного раствора солей азота, фосфора и калия. 1 литр такого раствора наносится на 1 км2 поверхности. Специалисты ИБФН РАН и ВНИИнефть разработали технологию, основанную на использовании биопрепарата «Родер». Он состоит из ассоциации двух высокоактивных штаммов родококков - деструкторов нефти, разрешенных к применению экологической экспертизой Минприроды в 1994 г. Это природные бактерии с липофильной клеточной стенкой, живущие на поверхности раздела фаз нефть-вода , прикрепляясь к нефтяной пленке до ее полного уничтожения. Биопреперат представляет концентрат живых клеток родококков с титром 109-1010 клеток на миллилитр и не требует предварительного оживления. Он работает при температуре 10 -35 0С в интервале рН 5,8-7,8. Препарат действует при загрязнениях 20% и выше, но наиболее активен при низких концентрациях нефтепродукта 0,1- 0,5% и до п.д.к., при которой он теряет активность. Рабочая концентрация препарата 100 г на 1 тонну водного раствора солей азота, фосфора и калия. 1 литр такого раствора наносится на 1 км2 поверхности.

Одним из наиболее тяжелых для микробиологического уничтожения типов углеводородов является мазут. Для биоремидиации загрязненных мазутом почв созданы различные коллекции штаммов. Например, ИБФМ, институтом микробиологии МО РФ, НИИ прикладной микробиологии и фирмой «Нефтеотдача» создана коллекция штаммов (от штамма М01 до М13), активность которых при потреблении мазута в % за 10 суток в жидкой среде иллюстрируется гистограммой Одним из наиболее тяжелых для микробиологического уничтожения типов углеводородов является мазут. Для биоремидиации загрязненных мазутом почв созданы различные коллекции штаммов. Например, ИБФМ, институтом микробиологии МО РФ, НИИ прикладной микробиологии и фирмой «Нефтеотдача» создана коллекция штаммов (от штамма М01 до М13), активность которых при потреблении мазута в % за 10 суток в жидкой среде иллюстрируется гистограммой

БИОСОРБ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ Насыпная  плотность, кг/м3 130....140 Размер гранул, мм 3....5 Биосорбционная емкость по нефти, кг нефти / кг препарата 7....9 Флотационная способность в течении месяца, % 85....90 Снижение межфазного натяжения ( вода- нефть) , эрг/ см 2 1,8- 2,5 Доля переработанной микроорганизмами нефти после 7- 14 суток: а) биодеструктивная активность в аэробных условиях, %при более 10 град.С 75....85 при 0 -  ...+10 град.С 30....75 б) биодеструктивная активность в анаэробных условиях, %при более 10 град.С 20....35 при 0 -  ...+10 град.С 12....20 Уменьшение активности после трех лет хранения, % 15....20      Каскадный эффект действия препаратов "БИОСОРБ" делает его уникальным как в автономном режиме применения, так и в сочетании с механическими способами сбора нефти. Биосорбенты применимы для ликвидации разливов сырой нефти и любых нефтепродуктов.

     На применение препарата есть вся необходимая разрешительная и рекомендательная документация :      На применение препарата есть вся необходимая разрешительная и рекомендательная документация : -  санитарно- гигиенический сертификат РФ № 470102249П00100019 -  радиационный сертификат безопасности -  сертификат соответствия Торговой палаты -  рекомендации коллегии ГК РФ по охране окружающей среды -  протоколы международных сравнительных сертификационных испытаний -  рекомендации СЗЦ МЧС РФ    СТОИМОСТЬ БИОСОРБЕНТА  $3600 ЗА 1 ТОННУ ПРОДУКТА, ВКЛЮЧАЯ НАЛОГИ.    СРОКИ ПОСТАВКИ ОТ 3 ДО 7 НЕДЕЛЬ ПОСЛЕ ОПЛАТЫ,     В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЯХ ВОЗМОЖНА ОПЕРАТИВНАЯ ПОСТАВКА ДО 1 ТОННЫ БИОСОРБЕНТА.

Технические средства для биоремедиации Экологическая машина «ЭМ-4М» Устанавливается на любую болотную технику российского и иностранного производства. После сезона рекультивации снимается. Обслуживается одним человеком.

Технические средства для биоремедиации Понтоход ЭМ-3Ш Предназначен для рекультивации замазученных почв, в том числе сильно заболоченных. Представляет собой самоходное средство с платформой и фрезой. Включает смонтированные на раме силовую установку, центральный и боковые понтоны.

Типичные ошибки рекультивационных работ на заболоченных участках Засыпка загрязненных участков песком и торфом. Перепахивание или рыхление поверхности сельхозорудиями (бороны, плуги и т.д.) и гусеницами вездеходов. (Достигается временное косметическое облагораживание, но консервируется нижележащая нефть). Раннее внесение нефтеокисляющих микроорганизмов. (Большая часть бактерий погибает или окисляет легкие фракции)

Рекомендации по рекультивации после свежих разливов Надежная локализация разлива нефти в пределах минимально возможной площади (создание по периметру разлива мощной торфяной обваловки болотоходами типа "КАРТ", отрывание направляющих траншей и борозд к общей приемной яме, установка мобильных боновых заграждений) Сбор максимально возможного количества нефти. Современные технические средства позволяют собирать до 70 %, а при благоприятных природных условиях до 90 % разлитой нефти (использование обычной откачивающей техники и специализированных нефтесборщиков, применение для сбора нефти из межкочковых углублений и других труднодоступных мест ранцевых вакуумных насосов, минимальное перемещение техники и людей по рекультивируемой поверхности) Сбор остаточной нефти методом принудительной отмывки почв и растительного покрова водой с ПАВ ( полное кратковременное заводнение загрязненного участка, периодическое дождевание поливальными установками). При небольших объемах разлитой нефти использование сорбентов. Возможно мульчирование загрязненной поверхности после сбора основной массы разлившейся нефти, с помощью лесопожарных грунтометов, тонким слоем (3-5 см) сорбента или торфяной крошки. Использование биопрепаратов, содержащих готовые ферменты, разрушающие нефтяные углеводороды.

Основные ошибки при проведении работ на этапе микробиологического разложения нефти (для старых разливов) Езда по рекультивируемой поверхности тяжелой болотоходной техники Проведение работ без предварительного обследования загрязненного участка с отбором проб торфа для химического анализа на содержание нефтепродуктов, минеральных солей и определения его кислотности и разбивки участка на части по степени их замазученности и доступности, требующих различных методов рекультивации. Неправильный расчет и внесение минеральных удобрений, раскислителей и бактериальных препаратов Отсутствие работ по аэрации рекультивируемой поверхности и повторной обработке сильнозагрязненных участков.

Рекомендации на стадии биоремедиации Нанесение на рекультивируемую поверхность методом дождевания расчетных количеств минеральных удобрений и раскислителя, необходимых для бурного роста имеющихся в торфе нефтеокисляющих микроорганизмов, а также аэрации верхних горизонтов торфа падающей водой. Рекомендуемые дозировки минеральных элементов, в зависимости от степени трофности болотного участка, составляют: азота (N) - 14-35 кг/га, фосфора (Р) - 5-12 кг/га, калия (К) - 11-27 кг/га. При применении комплексного удобрения "Нитроаммофоска 17-17-17", содержащего все указанные компоненты, норма внесения составляет 80-200 кг/га. Количество раскислителя расчитывается по формуле Д=0.05xНxdxh,   где Д - норма внесения карбоната кальция в т/га,   Н - гидролитическая кислотность почв в мг-экв/100 г,   d - плотность почвы в г/см3,   h - глубина известкуемого слоя почвы в см. Процессы разложения ускоряются в несколько раз при внесении накопленных и активизированных культур нефтеокисляющих микроорганизмов. Здесь могут быть использованы как аборигенные виды микроорганизмов, что наиболее предпочтительнее, так и промышленно наработанные бактериальные препараты типа: "Путидойл", "Валентис", Деворойл" и др. Боронование и рыхление поверхности