Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЛИЦЕРИНА В КАЧЕСТВЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СУБСТРАТА ПРИ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ С ПОМОЩЬЮ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ

Хусаинов М.А. Хлебникова И.В. Динкель В.Г. Топоркова А.В. Хлебникова Т.Д.

Согласно российским и европейским нормати­вам сточные воды должны быть очищены от тяже­лых металлов перед сбросом их в канализацию или водоем. Наиболее распространенным методом очи­стки является осаждение тяжелых металлов в виде нерастворимых сульфидов. Известны процессы очистки, в которых «осадительный» реагент - серо­водород получают микробиологически, путём ана­эробной сульфатредукции. При достаточном наличии сульфатов и органики в сточной воде не требу­ется дополнительного добавления реагентов. Одна­ко надо отметить, что экономичность микробиоло­гического процесса удаления тяжелых металлов зависит от природы субстрата, а именно, от степени усвояемости источника углерода. Природа субстра­та влияет на скорость восстановления сульфата и, следовательно, на выход сероводорода. В настоя­щее время исследованы такие субстраты как: мас­ляная кислота, лактат, метанол, этанол, водород, ацетат и другие. Альтернативным к названным суб­стратам является глицерин - относительно недоро­гой продукт, образующийся в больших количествах при изготовлении мыл и моющих средств, при из­готовлении биодизеля из рапсового масла.

Некоторые СВБ (Desulfovibrio baarsii, Desulfovibrio sp., Desulfomicrobium sp., Desulfoto- maculum sp.) способны использовать глицерин в качестве углеводородного субстрата в то время как другие СВБ, такие как Desulfovibrio salexigens и Desulfovibrio carbinolicus, на глицерине не растут.

Целью данной работы является изучение про­цесса анаэробной деградации глицерина консор­циумом СВБ в ферментере периодического дейст­вия, исследование влияния различных технологи­ческих факторов, таких как концентрация пита­тельных веществ, значение pH и температуры, на процесс деградации глицерина и образования биосульфида.

Исследование анаэробного роста СВБ на гли­церине проводилось в девяти сериях опытов Rl - RIX (см. тaбл. 1). C целью определения удельной скорости роста СВБ в зависимости от концен­трации глицерина CGl и температуры, в каждой серии опытов засевались до 9 ферментеров. Каж­дая серия опытов отличались друг от друга усло­виями ферментации: температурой, степенью раз­бавления и начальной концентрацией сероводоро­да. Состав базовой питательной среды UniDe4 для анаэробного культивирования и хранения консор­циума включал в [г/л]: KH2PO4 - 0,5; NH4Cl - 1,0; CaCl2 2H2O - 0,1; MgSO4 7H2O - 0,1; Na2SO4 - 3,2. Содержание глицерина варьировали в пределах от 0,25 мл/л до 4,0 мл/л. Для подготовки питатель­ной среды UniDe4 использовался глицерин фарма­цевтического качества (99,5%). Питательная среда UniDe4 готовилась на водопроводной воде без добавления микроэлементов.

Установлено, что удельная скорость роста СВБ имеет в зависимости от концентрации глицерина выраженный максимум. Это связано с тем, что, на­чиная с концентрации глицерина 1,5 мл/л, происхо­дит сдвиг значения рН из оптимальной области рос­та в область ингибирования за счёт образования ор­ганических кислот. При повышении температуры расширяется оптимальный диапазон концентраций глицерина соответствующий максимальной удель­ной скорости роста СВБ. Начальная концентрация глицерина более 3 мл/л приводит в ферментацион­ных системах закрытого типа без принятия специ­альных мер к полной остановке ферментации.

Степень разбавления накопительной культуры Vimp/VwM не должна превышать 1:9, в противном случае, процесс роста СВБ становится нестабиль­ным. Ингибирование роста СВБ за счёт недиссо- циированного сероводорода начинается с 70 мг/л.

Повышение температуры культивирования СВБ от 20°C на 8°C ведет к удвоению скорости роста биомассы. Энергия активизации при этом составляет Ea = 94,655 kJ/mol.

Максимальная удельная скорость роста СВБ находиться в диапазоне от 0,4 до 1,2 молярного соотношения CGl/CSO4.

В исследуемой системе не обнаружен метан, что свидетельствует о том, что СВБ в заданной системе выигрывают у метаногенных бактерий конкуренцию за источники углерода и энергии.

Библиографическая ссылка

Хусаинов М.А., Хлебникова И.В., Динкель В.Г., Топоркова А.В., Хлебникова Т.Д. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЛИЦЕРИНА В КАЧЕСТВЕ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО СУБСТРАТА ПРИ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ С ПОМОЩЬЮ СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2009. – № 6. – С. 12-13;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=26454 (дата обращения: 23.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674