Аналитический доклад Теоретические и практические основы биоремедиации природных и производственных сред д. б. н. Самсонова А. С.
Очистка от загрязнения воды, почвы и воздуха, стоившая обществу значительных средств, проходила с относительно ограниченным успехом. Территории, требующие огромных денежных вложений, продолжают существовать десятилетиями после их обнаружения, и большая часть средств, потраченных на эти территории, направляется на разнообразные отчеты, касающиеся детального изучения степени загрязнения и рисков, возникающих при использовании и очистке таких территорий.
Существует несколько способов удаления химических загрязнителей: механические, химические, физико-химические, основанные на переносе загрязнителей из одной среды, например почвы или воды, в другую, обычно воздух.
В настоящее время всеми странами мира без исключения наиболее экологичными способами охраны и очистки окружающей среды признаны биологические методы, представляющие собой комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов – растений, микроорганизмов, насекомых, червей и других организмов, получивших название биоремедиантов.
Неоспоримость преимуществ микробных технологий ремедиации окружающей среды заключается как в их полной экологической безопасности, так и высокой эффективности в сопоставлении с физико-химическими методами, экономичности, простоте использования.
Методы биоремедиации экосистем от загрязняющих веществ можно разделить на три основные группы: 1. Методы, основанные на активации метаболической деятельности естественной микрофлоры в месте обитания путем изменения соответствующих физико-химических условий среды агротехническими приемами. 2. Методы, основанные на внесении в загрязненные природные среды специально подобранных популяций микроорганизмовдеструкторов ксенобиотиков. 3. Комбинация первого и второго методов. Не смотря на принципиальную возможность атаковать тот или иной ксенобиотик, микробы могут оказаться неспособными осуществить этот процесс из-за отсутствия в природе условий, необходимых для успешного протекания процесса.
Химические соединения разлагаются в почве микроорганизмами в процессе их утилизации в качестве единственного источника углерода и энергии, в процессах биотрансформации, соокисления (или кометаболизма). В связи с этим факторы, определяющие рост и развитие микроорганизмов, являются также факторами, определяющими интенсивность сомоочищения почв от ксенобиотиков. Основными из них являются: - газо-воздушный режим: ● положительно влияет на микробиологическую и ферментативную активность, ● увеличивает диффузию кислорода в почвенные агрегаты, ● способствует равномерному распределению загрязняющих веществ, ● формирует оптимальный физический режим – водный, воздушный, тепловой; - обеспеченность биогенными элементами способствует: ● повышению численности микроорганизмов, ● изменению соотношения C: N, ● иммобилизации азота, ● стимуляции разложения ксенобиотиков; - температура определяет: ● условия развития микроорганизмов, ● скорость деструкции загрязняющих веществ; - водный режим оказывает эффективное влияние на: ● биологическую активность, ● темпы разложения загрязнителей, ● подвижность питательных веществ, ● активность биохимических процессов; - кислотность почвы в значениях близких к нейтральным – оптимальна для роста большинства микроорганизмов.
● Идея практического использования специально подобранных микроорганизмовдеструкторов ксенобиотиков в процессах очистки загрязненных ими природных и производственных сред привлекательна и в этом направлении уже осуществлены обширные исследования по выделению и созданию специальных коллекций таких микроорганизмов.
● Основой разработки положения об искусственном внесении в почву микроорганизмов является принцип ненасыщенности почвы микроорганизмами. ● Внесенный микроорганизм может проявить свое положительное действие при относительно низкой популяционной плотности, т. е. при отсутствии абсолютного доминирования среди почвенной микрофлоры. ● Эффективность использования интродуцентов повышается при иммобилизации их на носителях, обладающих высокой пористостью.
● Доминирующая роль в процессах деградации ксенобиотиков принадлежит микроорганизмам рода Pseudomonas. Биохимическая лабильность, свойственная псевдомонадам, наличие внехромосомных элементов наследственности, способных к легкому переносу между штаммами этих бактерий, позволяет им усваивать широкий спектр органических соединений. Важное место в процессах деструкции ксенобиотиков занимают спорообразующие бактерии рода Bacillus, обладающие устойчивостью к внешним воздействиям, губительным для живых организмов, благодаря способности образовывать споры. Микобактерии (коринеформы) также играют существенную роль в разрушении чужеродных соединений в биосфере, они принадлежат к автохтонной микрофлоре и в неблагоприятных условиях длительно сохраняют свою жизнеспособность.
Этапы биоремедиации загрязнённых природных и производственных сред ЭТАП 1 ● Выделение, селекция и отбор штаммов микроорганизмов-деструкторов загрязняющих веществ; ● изучение физиолого-биохимических особенностей и деструктивной активности перспективных штаммов; ● определение токсичности и патогенности выделенных культур; ● идентификация и депонирование в коллекционном фонде ЭТАП 2 Разработка технологии получения микробных препаратов ● оптимизация условий культивирования и питательных сред; ● подбор и оценка эффективности сорбентов-носителей для иммобилизации микроорганизмов; ● оценка возможности совместного культивирования микроорганизмов, составляющих препарат Сдача объекта заказчику ЭТАП 3 Разработка технологии применения микробных препаратов ● обследование загрязнённой территории; ● определение характеристик очищаемого объекта – качественные и количественные показатели загрязнений; микробиологические и агрохимические показатели; ● локализация загрязнений; ● применение сорбентов; ● механическая очистка территорий; ● нанесение микробного препарата на загрязненные объект; ● внесение биогенных элементов; ● вспашка, увлажнение; ● химический и микробиологический контроль за процессом очистки
СТАДИИ РАЗРАБОТКИ МИКРОБНЫХ ПРЕПАРАТОВ Выделение, селекция и отбор штаммов микроорганизмов-деструкторов и их ассоциаций , отличающихся высокой метаболической активностью; отсутствием токсических и патогенных свойств Оптимизация условий и сред культивирования с целью увеличения количества микроорганизмов в биопрепаратах и их метаболической активности; разработка физиологобиохимических и генетических основ повышения деструктивной активности микроорганизмов, входящих в препарат Разработка способов повышения качества микробных препаратов с включением в их состав, носителей для микроорганизмов, биогенных элементов, муниципальных и сельскохозяйственных отходов и др. Создание различных препаративных форм микробных препаратов Оптимизация сроков хранения микробных препаратов Оценка эффективности микробных препаратов
● Успешное использование микроорганизмов для обезвреживания ядовитых органических веществ, попадающих в окружающую среду с отходами химических предприятий, не может быть масштабировано для удаления из почвы и воды вредных для здоровья тяжелых металлов, а также радиоактивных изотопов. ● Метод очистки окружающей среды от тяжелых металлов и радионуклидов, основанный на использовании зеленых растений, которые извлекают из окружающей среды и концентрируют в своих тканях различные химические элементы, был назван фиторемедиацией. ● Фиторемедиация стала эффективным и экономически выгодным методом очистки окружающей среды только после того, как обнаружили растения гипераккумуляторы тяжелых металлов, способные накапливать в своих листьях до 5% никеля, цинка или меди в пересчете на сухой вес то есть в десятки раз больше, чем обычные растения.
Современные фиторемедиационные технологии, основаны на разных методологических подходах, основными из них являются: Фитоэкстракция, Фитоэкстракция основанная на использовании растений гипераккумуляторов (сарепская горчица, кукуруза, амброзия) Ризофильтрация - способность растений создавать вокруг корневой системы микросреду, способствующую концентрации и проникновению веществ в растения (широколиственные, однодольные многолетние растения холодного климата, многие водные и болотные растения) Фитодеградация основана на способности растений совместно с почвенной микрофлорой осуществлять ферментативное расщепление органических токсикантов, а так же удалять тяжёлые металлы и радионуклиды (однолетние: овсяница, хрен, люцерна; древесные: дуб, тополь, Фитоволотализация, кипарис, ива). основанная на выделении в атмосферу с транспирационным током токсикантов, потупивших в растение через корневую систему.
Многие отрасли промышленности (пищевая, целлюлозобумажная, микробиологическая, химическая, фармацевтическая и др. ) являются масштабными производителями концентрированных по органическим загрязнениям сточных вод, которые приводят к перегрузкам сооружений аэробной биологической очистки. В результате чего загрязнения в составе стоков беспрепятственно попадают в окружающую среду - реки, озера, грунтовые воды. Существует несколько способов очистки сточных вод механические, химические, физико-химические и биологические. Традиционным способом биоремедиации сточных вод является аэробная биологическая очистка. В его основе лежат процессы биологического преобразования сложных веществ, включающие: 1. трансформацию, или незначительные изменения молекулы загрязняющего вещества 2. фрагментацию, или разложение сложной молекулы на более простые соединения; 3. минерализацию, или превращение сложного вещества в самые простые (Н 2 О, СО 2, Н 2, NH 3, СН 4 и т. д. ).
● Основными биологическими агентами, осуществляющими биоразрушение загрязняющих веществ, являются микроорганизмы, обладающие огромным разнообразием ферментных систем и большой лабильностью метаболизма. ● Достоинство используемых для биоремедиации чистых культур специфических деструкторов заключается в том, что они могут быть использованы в иммобилизованном виде на абсорбентах и биофильтрах для предотвращения вымывания клеток из системы. ● Закрепление микроорганизмов позволяет не только постоянно наращивать биомассу микроорганизмовдеструкторов в очистном сооружении, но и осуществлять их пространственную сукцессию. ● Методы иммобилизации микроорганизмов условно можно разделить на три типа: химические (связывание бифункциональными реагентами), механические (включение в гель, мембрану) и физические (адсорбция, агрегирование).
● Совершенствование метода биоремедиации высококонцентрированных сточных вод способствовало разработке комбинированной технологии, основанной на использовании как аэробных, так и анаэробных микроорганизмов -деструкторов в системе, состоящей из двух биореакторов – ана- и аэробного типа. ● Преимущества комбинированной технологии по сравнению, например, с традиционной аэробной очисткой (аэротенки, биофильтры) заключается в: ► отсутствии энергозатрат на аэрацию; ► получении ценного энергоносителя метана; ► стабильности избыточной биомассы, ценной для получения кормовых добавок; ► высокой производительности – до 20 кг ХПК/м 3 в сутки.
Загрязнение атмосферного воздуха Беларуси Выбросы основных загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух на территории Беларуси представлены в основном оксидами азота, , взвешенными частицами и ЛОС, которые в среднем по годам (2005 -2009 гг. ) составили 66, 6 : 45, 7 и 74, 4 тыс. т в год соответственно. Кроме основных загрязняющих веществ, по которым ведется локальный мониторинг, в атмосферном воздухе измеряются также концентрации приоритетных специфических загрязняющих веществ – фенола, формальдегида, аммиака, сероводорода, бензпирена и тяжелых металлов свинца и кадмия, поступающих от предприятий машиностроительной, деревообрабатывающей отраслей, от предприятий по производству лаков и красок, минераловатных плит, полимерных тканей, которые широко представлены на территории республики.
● Для очистки воздуха используют разнообразные технологии, основанные на механических, химических и физико-химических способах поглощения и удаления загрязняющих атмосферный воздух веществ - термический дожиг, каталитическая и термокаталитическая очистка, озонирование и др. ● Наиболее прогрессивный способ биоремедиации производственного воздуха сочетает в себе преимущества самого широкого используемого приема - абсорбционной очистки вентвоздуха и биологической деструкции загрязняющих веществ. Для этого загрязнители воздуха улавливаются и фиксируются в растворе, а затем минерализуются до состояния естественных (природных) аналогов в аппаратах типа «биореактор» . ● Мировая тенденция в области разработки технологий ремедиации вентвыбросов обращена в сторону более широкого использования биотехнологий, обладающих: - малой энергоемкостью; надежностью в работе; - отсутствием больших трудовых затрат, расходных материалов, побочных продуктов, требующих утилизации, а по капитальным и эксплуатационным затратам выгодно отличающихся от других методов.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА АБСОРБЦИОННО-БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ Абсорбционно-биохимический метод является современным решением задач очистки загрязненного вентиляционного воздуха, удаляемого от технологического оборудования в различных отраслях промышленности: -литейной; -металлургической; -деревообрабатывающей; -кожевенной; -химической; -машиностроительной; -мебельной.
Абсорбционнобиохимический метод обеспечивает высокую степень очистки вентиляционных выбросов от широкой гаммы вредных органических соединений, таких как триэтиламин, фенол, формальдегид, бензол, ксилол, толуол, метанол, ацетон, спирты, взвешенные вещества, масляный туман и т. п.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА Абсорбционно-биохимический процесс основан на высокой растворимости в абсорбционном растворе на основе воды большой гаммы вредных органических веществ и способности специально селекционированных микроорганизмов подвергать минерализации сложные органические соединения. Полученные методом адаптивной селекции, культуры микроорганизмов потребляют в качестве единственного источника углерода токсичные органические вещества Штамм микроорганизмов рода Rhodococcus erytyropolis и Rhodococcus ruber
Принципиальное устройство абсорбционнобиохимической установки (АБХУ) Вентиляционный воздух, удаляемый от технологического оборудования с помощью вентилятора 1 подается в абсорбер 2, где имеется массообменная решетка 3, на которой расположен слой шаровой насадки. Насадка непрерывно орошается абсорбентом с помощью насоса 5 и находится в «кипящем» состоянии, что обеспечивает интенсивный массообмен между газовой и жидкой фазами. В качестве абсорбента применяется раствор на основе технической воды. Регенерация абсорбента осуществляется в биореактор 4, где с помощью специально селекционированного штамма микроорганизмов вредные органические вещества окисляются до углекислого газа (СО 2) и воды (Н 2 О). Очищенный абсорбент вновь подается на орошение в абсорбер. Установка имеет замкнутый цикл циркуляции абсорбента и не имеет стоков. Очищенный вентвоздух после сепарации абсорбента выбрасывается в атмосферу. В 2 А 3 В АД 4 БД А 1 А СВ 1 – вентилятор; 2 – абсорбер; 3 – массообменная решетка; 4 – биореактор; 5 – насос; А – абсорбент; В – вентиляционный воздух; АД – абсорбционные добавки; БД – биогенные добавки; СВ – сжатый воздух. 5
Первая АБХУ очистки вентиляционного воздуха от фенола, формальдегида и фурилового спирта была введена в эксплуатацию в 1989 на ПО «Минский тракторный завод»
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АБХУ Технологические процессы Количество установок, шт. Улавливаемые вещества, эффективность улавливания, % Hot-box процесс изготовления литейных стержней 42 Фуриловый спирт, фенол, формальдегид – 90 -98 Cold-box-amin процесс изготовления литейных стержней 19 Триэтиламин – 96 -99 Окраска изделий из металла и кожи 2 Ксилол, бутанол, толуол, уайт-спирит, этилцеллозольв, псевдокумол, этилбензол – 70 -90 Заливка, охлаждение и выбивка стержней 7 Триэтиламин, фенол, формальдегид, полиизоцианаты – 96 -99, бензол – 70 Изготовление кордной ткани 3 Формальдегид – 90; фенол – 80; аммиак – 7060; смолистые вещества – 99 Сушка металлической стружки 2 Взвешенные вещества – 99, масляный туман – 95 -98 Плавка вторичного алюминиевого литья 2 Взвешенные вещества и сажа – 99 Изготовление минеральной ваты 3 Формальдегид – 96 -99 Изготовление водостойкой фанеры 1 Формальдегид – 96 -99 10 (проект) Формальдегид – 96 -99 Изготовление плит МДФ
ПРИМЕРЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ АБХУ На ЗАО «Автодизель» (г. Ярославль, Россия) эксплуатируются 4 АБХУ по очистке вентвоздуха при изготовлении литейных стержней по Cold-box-amin процессу. АБХУ здесь являются альтернативой «кислотному» методу, т. е. вместо серной или ортофосфорной кислоты используется абсорбент на основе технической воды. Эксплуатационные затраты при этом ниже в 20 -30 раз. Отсутствует сброс солевого раствора в канализацию и каплеунос кислоты в атмосферу На РУП «Белорусский металлургический завод» (г. Жлобин, РБ) эксплуатируются АБХУ по очистке вентвоздуха от летучих органических соединений при окраске изделий
ПРИМЕРЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ АБХУ На ОАО «Гродно Химволокно» (г. Гродно, РБ) для очистки 90 тыс. м 3/ч вентиляционного воздуха, удаляемого от линий изготовления кордной ткани в качестве альтернативы термическому методу (сжигание) были применены три АБХУ На РУП «Белцветмет» (г. Минск, РБ) от барабана сушки металлической стружки в качестве альтернативы термическому методу (сжигание) была применена АБХУ со специальной системой шламоудаления
ПРЕИМУЩЕСТВА АБСОРБЦИОННОБИОХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА • применение в качестве абсорбента раствора на основе технической воды с добавлением безвредных веществ в незначительных концентрациях • эффективность очистки вентиляционного воздуха – 94 -99% • высокая степень регенерации абсорбента • пожаро- и взрывобезопасность • возможность очистки вентиляционного воздуха, загрязненного смолистыми и взвешенными веществами. • низкие эксплуатационные затраты • штаммы микроорганизмов выделены из природных источников и не патогенны • отсутствие сброса загрязненного раствора в канализацию • простота, надежность и долгий срок эксплуатации
В Беларуси производство препаратов для биоремедиации природных и производственных сред практически отсутствует Исследования в области получения и применения микробных препаратов для биоремедиации природных и производственных сред сосредоточены, в основном, в Институте микробиологии НАН Беларуси • лаборатория деградации ксенобиотиков и биоремедиации природных и производственных сред (д. б. н. А. С. Самсонова) • Биотехнологический центр (к. б. н. Л. В. Романова)
Институт микробиологии НАН Беларуси Разработаны микробные препараты для очистки: - почвы и воды от нефти – Экобел, Родобел-Т Экобел Родобел - очистки коммунальных сточных вод – Клинбак - сточных вод от СПАВ и красителей, метилдиоксолана - многокомпонентных сточных вод завода органического синтеза (метанол, динил, параксилол, этиленгликоль) этиленгликоль - абсорбционных растворов от: триэтиламина, триэтиламина - фенола, формальдегида, фенола формальдегида - ЛОС, ЛОС - жировых веществ - увеличения нефтеотмывания грунта на основе поверхностно-активных веществ бактерий рода Rhodococcus – R -ПАВ
Институт микробиологии НАН Беларуси Разработано : 28 и внедрено - 17 технологий очистки абсорбционных растворов, 2 технологии очистки почвы от нефти и монохлорфенолов, монохлорфенолов 2 технологии очистки воды от дихлорфенолов и жиров, жиров 3 технологии очистки питьевой воды для- деаммонизации, деаммонизации - обезжелезивания, обезжелезивания - предотвращения биообрастания системы питьевого водоснабжения 4 технологии очистки сточных вод от: - метилдиоксолана; метилдиоксолана - СПАВ и красителей; красителей - метанола, динила, параксилола, этиленгликоля; этиленгликоля - комплексного стока производства кордной ткани
Институт микробиологии НАН Беларуси Создана коллекция микроорганизмов- деструкторов, включающая более 300 штаммов – культур микроорганизмов, потенциальных для разработки технологий биоремедиации природных и производственных сред от токсических органических веществ. 55 штаммов депонировано в Национальной коллекции непатогенных микроорганизмов; на 10, наиболее широко используемых в производстве микробных препаратов, получены авторские свидетельства. Всего в области разработки препаратов, технологий и создании высокоактивных специализированных микроорганизмовдеструкторов ксенобиотиков получено 24 патента.
Микробный препарат, предназначенный для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов Патент РБ № 8260, 2006 микроорганизмы-деструкторы: Rhodococcus ruber 2 В Rhodococcus erythropolis 23 Ф Rhodococcus erythropolis 37 Ф Rhodococcus erythropolis 70 Ф Эффективность разрушения нефти в концентрации 1 и 10% - 87 и 61%в почве соответственно за 60 дней. Препарат экологически безопасен, микроорганизмы-деструкторы нефти выделены из природы, нетоксичны и непатогенны.
Препарат для биоремедиации почвы и воды от нефти и продуктов её переработки РОДОБЕЛ-Т Микробный препарат на торфяном носителе для рекультивации почвы В препарате используются микроорганизмы-деструкторы углеводородов нефти, адаптированные к местным экологическим условиям. Применение препарата гарантирует: Ø эффективность очистки от нефтяных загрязнений почвы составляет 90% в срок от трех до пяти месяцев в весенне-летний период; Ø простоту использования технологии рекультивации; Ø очистку почвы с уровнем загрязнения до 10 кг/м 2; Ø полную экологическую безопасность культуры микроорганизмовдеструкторов, составляющие препарат, выделены из природы, не токсичны и не патогенны; Ø 100%-ую утилизацию промежуточных продуктов деструкции нефтяных углеводородов
Препарат для очистки сточных вод КЛИНБАК микробный препарат для очистки бытовых стоков В препарате используются микроорганизмы, утилизирующие белки, жиры, углеводы Enterobacter cloacae 64 Ф Bacillus sp. X+ Bacillus coagulans 1710 Pseudomonas putida 1 И Rhodococcus sp. 1 НГ Эффективность очистки сточных вод по БПК – до 90%. Препарат экологически безопасен, микроорганизмыдеструкторы выделены из природы, нетоксичны и непатогенны.
Потенциальная потребность в природоохранных микробных препаратах в Республике Беларусь Средний уровень содержания нефтепродуктов в почве (по данным Гомельского областного комитета природных ресурсов) составляет ~ 600 т, значит в 6 областях страны по аналогии – 3600 т. Для очистки загрязнённой почвы при норме расхода 1: 0, 025 потребуется 90 т препарата ЭКОБЕЛ. Для очистки почвы, содержащей 3600 т для внутренних нужд страны потребуется (при норме расхода 325 кг на 1 т нефти) – 1 170 т препарата. По запросам нефтеперерабатывающих предприятий Азербайджана, Татарстана, Башкорстана, Чеченской республики, Ирана только для рекультивации Апшеронского полуострова (Азербайджан) экспорт препарата может составить 400 тыс. т. При стоимости препарата 25$/т стоимость его составит 10 млн. $. Средняя производительная мощность предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции составляет 200 м 3 стока/сут. Для очистки сточных вод до ПДК сброса в канализацию потребуется 50 кг препарата/мес. × 4 обработки в год = 200 кг. На территории Беларуси функционирует более 100 предприятий. Потребность в препарата для них составит – 20 т/год.
Загрязнение почв Беларуси Земля является национальным богатством Беларуси и одним из основных природных ресурсов, обосновывающих устойчивое развитие страны. Для экологически обоснованного использования земельных ресурсов кроме формирования оптимальной стратегии землепользования, необходима минимизация негативного воздействия на земли разноплановой хозяйственной деятельности и обеспечение охраны их от загрязнения. Согласно данным Национального доклада Республики Беларусь об осуществлении Конвенции ООН по борьбе с деградацией земель (2006 г. ) одним из факторов деградации является химическое загрязнение земель. По результатам локального мониторинга (НСМОС) за период 2006 -2010 гг. площадь территорий с опасным уровнем загрязнения земель в городах республики оценивается в 78 тыс. га, в зонах влияния автодорог – в 119 тыс. га, в пределах сельхозугодий – в 10 тыс. га, в зонах влияния полигонов – в 2, 5 тыс. га.
Среди основных загрязняющих веществ в 50% населенных пунктов максимальное содержание нефтепродуктов в почвах превышает предельно допустимую концентрацию в 5 – 15 раз. Из тяжелых металлов основными загрязняющими веществами в городах выступают кадмий, цинк, свинец. На промплощадках предприятий металлообработки и машиностроения приоритетными загрязнителями являются цинк, кадмий, медь. свинец, никель, хром, содержание которых на отдельных участках превышает ПДК в несколько десятков раз. Основными загрязняющими веществами, поступающими в почвы от предприятий химического и нефтехимичечского комплексов, являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нефтепродукты и полихлорированные бифенилы (ПХБ), а от предприятий лаков и красок – летучие органические соединения (ЛОС) и ПХБ, концентрация которых в отдельных случаях в 100 раз и более превышает допустимый уровень их в почве.
Технологии биоремедиации почвы -Территория нефтепровода «Дружба» . почва, загрязненная нефтью в концентрации 1 -10%, очищена с помощью препарата Родобел+торф за 2 месяца на 90 и 76% соответственно. -Территория спиртозавода совхоза «Роговский» . почва, загрязненная мазутом в концентрации 10%, очищена препаратом Родобел+торф на 90% за 3 месяца. - Предприятие «Вёска Эмуль. Бит» . 3000 кг тяжелых продуктов переработки нефти утилизированы путем компостирования с помощью препарата Экобел, за 15 месяцев на 41%; через 3 года компост готов к использованию. - Полигон МЧС РБ. почва, искусственно загрязненная нефтью и дизтопливом в концентрации до 10%, очищена с помощью препарата Экобел на 90% за 4 месяца. - НГДУ Речица-нефть. Проведены сравнительные опытнопромышленные испытания препаратов Экобел (РБ) и Деворойл (РФ). Испытаны концентрации загрязнения нефтью от 1 до 40%. 1% - деструкция за 45 суток на 85%; загрязнение 40% - первый этап – механическое извлечение нефти до концентрации 8%; второй этап – микробная деструкция за 45 суток на 64%.
Загрязнение сточных вод Беларуси Основное количество загрязняющих веществ в водоемы страны поступает со сточными водами ЖКХ – 91 % всего сбрасываемого в воды аммиачного азота, 89% азота нитритного, 81% органических веществ, 84% СПАВ, 85% нефтепродуктов, 72% взвешенных веществ, 48% сульфатов. В национальном докладе Республики Беларусь указывается, что в целом в стране 20 крупных предприятий, имеющих очистные сооружения, отводят около 58% всего объема сточных вод, содержащих 71% органических веществ, 83% нефтепродуктов, 82% азота аммонийного, 57% основных металлов. Более 80% локальных очистных объектов, построенных в 19701980 -х годах, в значительной степени изношены, требуют реконструкции и перехода на более эффективные методы обработки сточных вод. Пристальное внимание государства к разработке и осуществлению биоремедиационных мероприятий иллюстрируется существенными средствами, выделяемыми в целях улучшения качества очищаемых вод, образуемых на предприятиях промышленности Беларуси, в рамках государственной программы «Чистая вода» . В частности, на реконструкцию и строительство локальных очистных сооружений организаций промышленности (всего 22 предприятия) на 2011 -2015 гг. выделено 85 181 35 млн. руб.
Технологии очистки сточных вод РАЗРАБОТАННЫЕ Технология микробной очистки сточных вод производства фталевых пластификаторов (ДМФ, ДБФ, ДОФ), микроорганизмы-деструкторы Rh. opacus и Rh. erythropolis. Концентрация пластификаторов – 1 -5%, ХПК 8000 -20000 мг О 2/л, V=2 м 3. Эффект очистки по ХПК 95, 9 -97, 6%. Технология очистки сточных вод от фенола и формальдегида. Эффект очистки 80 -99% (метанол 1 -5%, формальдегид 0, 5 -4%). Ps. putida и Rh. erythropolis. V=2 м 3. ВНЕДРЁННЫЕ ОАО «Кусковский химзавод» (РФ) ПО Ивацевичдрев (РБ)
Технологии очистки сточных вод РАЗРАБОТАННЫЕ Технология разложения жиров и нефтепродуктов с помощью Rh. erythropolis и Rh. ruber (40 л/cутки). Концентрация жировых в-в и нефтепродуктов 17, 0 г/л и 397, 0 мг/л, Скорость протока 40 л/ч. Эффективность - 100 и 99, 9% соответственно. Технология интенсификации очистки сточных вод производства ДМТ на биологических очистных сооружениях Технология очистки сточных вод полиамидного производства. Объём биореактора 30 м 3, эффективность очистки 97, 8 -98, 0 %. ВНЕДРЁННЫЕ Минская очистная станция аэрации (РБ) МПО «Химволокно» (РБ) ОАО «Гродно Химволокно» (РБ)
Технологии очистки сточных вод РАЗРАБОТАННЫЕ Технология очистки сточных вод производства пластификаторов от метанола, этиленгликоля, динила до ПДК, разрешающих сброс стока в канализацию, внедрена в цеху ДМТ. Скорость протока воды от 300 до 750 л/ч, V=20 м 3/сут. Технология очистки комплексного стока, содержащего метилдиоксолан. ХПК 44004200 мг. О 2/л, степень очистки - 78, 685, 2% при скорости протока 2, 5 3/ч, V=140 м 3/сут. Технология очистки сточных вод завода органического синтеза от СПАВ и красителей. Степень очистки - до ПДК сброса в канализацию. V= 40 м 3/сут. ВНЕДРЁННЫЕ ОАО «Могилев Химволокно» (РБ) ОАО «Могилев химволокно» (РБ)
Микробная очистка сточных вод от ксенобиотиков от СПАВ, красителей от метанола, этиленгликоля, динила ОАО «Могилевхимволокно»
Технологии очистки абсорбционных растворов от летучих органических соединений ВНЕДРЕНЫ НА: РУП «МТЗ» РУП «БМЗ» ОАО «Фан. ДОК»
Технологии очистки абсорбционных растворов В ВНЕДРЕНЫ НА: от триэтиламина 2 РУП «БМЗ» А РУП «МАЗ» 3 В АД Беларусь А 4 БД ОАО Чебоскарский агрегатный завод ПО «Уралвагонзавод» (Нижний Тагил) ЗАО «Автодизель» (Ярославль) 1 А 5 СВ 1 – вентилятор; 2 – абсорбер; 3 – массообменная решетка; 4 – биореактор; 5 – насос; А – абсорбент; В – вентиляционный воздух; АД – абсорбционные добавки; БД – биогенные добавки; СВ – сжатый воздух. Украина Россия ОАО «Завод тяжёлого машиностроения» (Мариуполь) ОАО «Ле. МАЗ» (Лебедянь) ООО «АДМ» (Киев) ОАО «Ровенский литейный завод»
Объемы и география разработок в области очистки окружающей среды (2004 -2010 гг. , почва, вода, воздух) РОССИЯ, очистка БЕЛАРУСЬ, очистка почвы, воздуха помещений литейного производства: г. Чебоксары г. Нижний Тагил г. Елец г. Лебедянь г. Миасс воды, воздуха от нефти, ЛОС, ТЭА, фенола, формальдегида, метилдиоксолана: Минский тракторный з-д, Минский автомобильный з-д, Борисовский консервный з-д, Заславский лакокрасочный з-д, Могилевхимволокно, Гроднохимволокно, Минский моторный з-д, «Вёска –Эмуль. Бит» , УП «Полоцкводоканал» , Ляховичский молочный з-д ИП «Инкофуд» , Завод «Атлант» , Завод «Аквадив» , РУП «Белцветмет» , ОАО «Мостовдрев» , РУП «Могилевлифтмаш» , РУП «ПО Белоруснефть» г. Киев г. Могилёв г/п. Чаусы г. Гомель г. Речица г. Ровно г. Мариуполь УКРАИНА г. Бишкек КЫРГЫЗСТАН
Объемы и стоимость производства микробных препаратов (жидкая форма) для биоремедиации природной и производственных сред почвы: 1400 л / 30 тыс. $ сточных вод: 1500 л / 55 тыс. $ абсорбционных растворов: 80 л / 50 тыс. $
Перспективные разработки Института микробиологии НАН Беларуси Деаммон микробный препарат для очистки сточных вод от аммонийного азота Биосорбционный препарат на основе микроорганизмов-деструкторов нефти, иммобилизованных на торфяном носителе, для рекультивации нефтезагрязнённой почвы Антойл - микробный препарат для очистки сточных вод от жировых веществ AИР – комплексный препарат на основе активного ила очистных сооружения и микроорганизмовдеструкторов нефти для рекультивации загрязнённой почвы RПАВ – нефтеотмывающий препарат на основе микроорганизмов рода Rhodococcus
Скачать презентацию Аналитический доклад Теоретические и практические основы биоремедиации природных
Аналитический доклад для лекций.ppt