РАЗРАБОТКА СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ МЕТОДОМ БИОКОМПОСТИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Б И О Л О Г И Ч Е С К И Е

НАУКИ

УДК 602.4 (574.5)

Г. А. Мурзина, А. А. Успабаева

РАЗРАБОТКА СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ МЕТОДОМ БИОКОМПОСТИРОВАНИЯ

В данной статье приведены результаты исследований по разработке способа утилизации нефтесодержащих отходов методом биокомпостирования. Выявлено, что внесение в качестве структуратора вермикулита иммобилизованными микроорганизмами рода Bacillus, микромицетов родов Fusarium, Alternaria, Mucor и дополнительное нагревание до t0 = 40°±5°С приводит к снижению концентрации нефтепродуктов на 95,4±0,4% за 15 дней.

Ключевые слова: нефтепродукты, биокомпостирование, вермикулит.

Биологические способы являются основными и, чаще всего, единственно возможными способами ликвидации нефтяных загрязнений и переработки нефтеотходов. Их отличают высокая эффективность, экономичность, простота, надежность и экологическая безопасность [1, 2]. Они выгодно комбинируются с некоторыми механическими и физическими способами, что делает их незаменимыми при переработке загрязненных нефтепродуктами отходов и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов [3].

Серьезным доводом в пользу применения технологии биокомпостирования является относительная простота организации площадок рекультивации нефтезагрязненных отходов. Одной из современных технологий очистки нефтесодержащих отходов является метод биокомпостирование - управляемый биологический процесс окисления разложения нефтяных углеводородов специализированной микрофлорой до безопасных соединений окиси кислорода, воды и органического вещества биомассы [4, 5]. При использовании биореакторов для ремедиации нефтезагрязненных почв можно достичь высоких скоростей деструкции за счет обеспечения

© Мурзина Г. А., Успабаева А. А., 2012.

благоприятных условий развития культуры и доминирования микроорганизмов-деструкторов [6].

Цель работы - разработка способа утилизации нефтесодержащих отходов методом биокомпостирования.

Изучение процесса утилизации нефтесодержащих отходов проводилось в лабораторных условиях в контейнерах, с навеской почвы 3 кг. Структуратор - вермикулит вносился при перемешивании в количестве 25% по объему (рисунок 1). В ходе проведения были исследованы два варианта: грунт без дополнительного нагревания; грунт с дополнительным нагреванием до 400С.

Рис. 1. Внесение в почву вермикулит иммобилизованными микрооргшанизмами

Загрязненные нефтью и нефтепродуктами почвы, исходное содержание которого составляло - 47300,0 мг/кг почвы помещают в спецальные контейнеры засыпанную песком, исключающую утечку нефтепродуктов. Полученная смесь (загрязненная почва) укладывается в бурты или гряды (рисунок 2).

Рис. 2. Подготовка бурта

В гряды вносится структуратор вермикулит с иммобилизованными микроорганизмами рода Bacillus, микромицетов родов Fusarium, Alternaria, Mucor. Биомассу микроорганизмов вносят в загрязненную почву на глубину проникновения нефтепродуктов при расходе 0,25-0,30 кг/м2. За 15 дней при комнатной температуре +20 + 250С наблюдается снижение содержания нефтепродуктов на 58,2±0,2. При этом титр углеводородокисляющих бактерий увеличивается до 108 на кл/кг почвы (рисунок 3,а). Для ускорения процессов ферментации и достижения более полного разложения нефтепродуктов в приготовленные бурты устанавливаются специальные воздуховоды и дополнительное нагревание до t0 = 400±50С, в виде пара. В результате, за 15 дней наблюдения снижается концентрация нефтяных отходов снижается на 95,4±0,4% (рисунок 3,б).

а - без дополнительного нагревания

б - при дополнительном нагревания до 400С

Рис. 3. Влияние температуры на снижение нефтепродуктов при создании компоста

Таким образом, в результате проведенных исследований было установлено, что использование в качестве структуратора вермикулит, иммобилизованными микроорганизмами рода Bacillus, микромицетов родов Fusarium, Alternaria, Mucor и дополнительное нагревание до t0 = 40°±5°С с приводит к снижению концентрации нефтепродуктов на 95,4±0,4% за 15 дней.

Библиографический список

1. Биоремедиация почв, загрязненных сырой нефтью / И. Б. Ившина, Д. Филы, М. Куюкина, Н. Критофи // Международ. конф., посвящ. памяти академика А. А. Баева: Тезисы докл. - М., 1996. -160 с.

2. Экологическая биотехнология: Пер. с англ. / Под ред. К. Ф. Форстера, Д. А. Дж. Вейза. - Л.: Химия, 1990. - Пер. изд.: Великобритания, 1987. - 384 с.

3. Бирюков, В. В. Основы промышленной биотехнологии / В. В. Бирюков. - М.: Колос, 2004. -

296 с.

4. Дуйсенбаева, Ж. Н. Проблемы утилизации нефтяных отходов / Ж. Н. Дуйсенбаева. // Экология и промышленность Казахстана. - 2009. - № 4. - С. 58-59.

5. Артюхина, Г. В. Вопросы развития экологического аудита в Казахстане / Г. В. Артюхина // Экология и промышленность Казахстана. - 2009. - № 4. - С. 26-30.

6. Заборская, А. Ю. Биокомпостирование нефтезагрязненных торфогрунтов / А. Ю. Заборская: автореф.... канд. техн. наук: 03.02.08, 03.01.06. - Москва: ФГБОУ ВПО «МГУИЭ», 2012. - 19 с.

МУРЗИНА Гульдана Аскарбековна - магистрант, специальность «Теория и методика преподавания биологии», Южно-казахстанский государственный университет им. М. Ауезова (ЮКГУ) (Казахстан, г. Шымкент).

УСПАБАЕВА Айгуль Аманкуловна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИИ Проблемы биологии и биотехнологии (Казахстан, г. Шымкент).