CC BY
8
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ БИОПРЕПАРАТОВ ПРИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ ОТРАБОТАННЫХ МОЮЩИХ РАСТВОРОВ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Хамроев О.Ж. Email: [email protected]
Хамроев Обид Жонибаевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра механизации сельского хозяйства и сервиса, Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: в настоящей работе описан ускоренный метод оценки диспергирующей способности микроорганизмов, основанный на определении оптической плотности эмульсий нефтепродуктов, образующихся под действием микроорганизмов, при очистке отработанных моющих растворов. Предлагаемый метод рекомендуется для быстрой оценки способности микроорганизмов диспергировать нефтепродукты и может использоваться как в лабораторных исследованиях, так и для обследования промышленных биопрепаратов микроорганизмов, предназначенных для очистки технических объектов от нефтяных загрязнений.
Ключевые слова: биопрепараты; микроорганизмы, нефтепродукты, моющий раствор, оптическая плотность, суспензия микроорганизмов, скорость роста.
ACCELERATED METHOD FOR DETERMINING THE ABILITY OF BIOLOGICAL PRODUCTS FOR BIOLOGICAL CLEANING OF USED CLEANING SOLUTIONS FROM PETROLEUM PRODUCTS Khamroev O.Zh.
Khamroev Obid Zhonibaevich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF MECHANIZATION OF AGRICULTURE AND SERVICE, KARSHIENGINEERING AND ECONOMIC INSTITUTE, KARSHI, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: this paper describes an accelerated method for assessing the dispersing ability of microorganisms, based on the determination of the optical density of emulsions ofpetroleum products formed under the action of microorganisms during the cleaning of used cleaning solutions. The proposed method is recommended for a quick assessment of the ability of microorganisms to disperse petroleum products and can be used both in laboratory studies and for the examination of industrial biological products of microorganisms intended for cleaning technical facilities from oil pollution.
Keywords: biological products, microorganisms, petroleum products, cleaning solution, optical density, suspension of microorganisms, growth rate.
УДК 611.11.004.67:665.66
Известно, что в предприятиях технического сервиса , при очистки и мойки машин и их деталей, в моющих растворах очистных машин, накапливают большое количество высокодисперсных мелких частиц, что приводит к резкому снижению моющей способности воды и делает ее непригодной для использования. Также следует отметить, что отработанная промывочная вода содержит большое количество нефтепродуктов, концентрация которых превышает предельно допустимое значение. Из-за слива использованной воды с таким составом наносится большой вредь природе.
Поскольку нефтяные загрязнений, накапливающиеся в используемых промывочных водах, чрезвычайно стабильны, возможность отделения их от содержимого моющих растворов обычными методами крайне редко. Поэтому мы считаем необходимым ввести биологический метод - наиболее эффективный в настоящее время метод при повторной очистке воды, используемой в процессе очистки технических объектов.
Известно, что процесс биологической очистки от нефтяных загрязнений осуществляется с помощью биопрепаратов, т.е. нефтеокисляющими микроорганизмами или продуктами их жизнедеятельности.
В настоящее время учеными выделено несколько сотен видов (штаммов) микроорганизмов, окисляющих нефтепродукты, и каждый штамм микроорганизмов обладает способностью лучше всего воздействовать только на нефтепродукты определенного состава, в то время как другой ингредиент может оказывать более слабое воздействие на нефтепродукты другого состава, в некоторых случаях он может даже не оказывать никакого эффекта вообще.
Поэтому важно изучить способность микроорганизмов реагировать на нефтепродукты (нефтяные загрязнения).
Существующие методы определения способности микроорганизмов реагировать на нефтепродукты основаны на скорости их роста (размножения) в среде, в которой присутствуют те же нефтепродукты. Однако процесс оценки способности микроорганизмов в зависимости от скорости роста очень трудоемки требует много времени. Поэтому применять этот метод в процессе очистки технических объектов не целесообразно.
Исследования показывают, что усвоение нефтепродуктов микроорганизмами происходит в два этапа. На начальном этапе микроорганизмы диспергируют нефтепродукты, т.е. превращают их в очень мелкие частицы. Затем он начинает их усваивать. На наш взгляд, наиболее важным фактором при очистке технических объектов является способность микроорганизмов диспергировать нефтепродукты. Это связано с тем, что диспергирование примесей нефти является достаточным условием для их удаления в виде смеси калоидов. Независимо от того, какой микроорганизм обладает сильной диспергирующей способностью, процесс очистки также эффективен.
Исследования по изучению диспергирующей способности микроорганизмов показали, что оптическая плотность эмульсии нефтепродукта, которая образуется в результате действия микроорганизмов, варьируется. Во время процесса диспергирования оптическая плотность очищенной среды увеличивается, а с началом процесса окисления оптическая плотность уменьшается. Это может быть основой для определения диспергирующей способности микроорганизмов.
Эксперименты по изучению диспергирующей способности микроорганизмов можно проводить в следующем порядке. Путем разбавления суспензии микроорганизмов, полученной при определенных процедурах и условиях, специальным физиологическим раствором, ее начальная оптическая плотность определяется как 0,6 единицы. Затем берутся 3 пробирки. Первая пробирка (опытная пробирка) заполнена взвесью дизельного топлива и микроорганизмов в соотношении 1:50 (0,02 мл дизельного топлива и 1 мл взвеси микроорганизмов). Во второй колбе (контроль 1) к этому же физиологическому раствору добавляют только дизельное топливо, а в третью колбу (контроль 2) - только суспензию микроорганизмов.
После этого все три колбы помещают в специальные термостатические устройства и инкубируют некоторое время. После инкубации измеряют оптическую плотность смесей в каждом сосуде. Разница оптических плотностей (АД) образцов, взятых из опытной и контрольной пробирок, определяется следующим образом:
АД = 2 (Д * ^ Дк1 -Дк2,)
где 2- фактор пересчета на стандартную кювету 10 мм.
Д - оптическая плотность экспериментального образца в конце инкубации;
R - коэффициент разбавления;
Дк1, Дк2 - соответственно, оптические плотности первого и второго контрольных образцов.
Таким образом, разница АД оптические плотности образцов может служить критерием оценки способности микроорганизмов диспергировать нефтепродукты.
При оценке диспергирующей способности микроорганизмов эксперименты следует проводить в стандартных условиях. Стандартные условия включают физические параметры (продолжительность процесса, температура, скорость циркуляции жидкости) и каллоидные свойства (плотность суспензии микроорганизмов, соотношение суспензии нефтепродуктов и микроорганизмов, а также их концентрацию, если используются синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ)).
Степень диспергирования дизельного топлива монотонно увеличивается до тех пор, пока оптическая плотность суспензии микроорганизмов не возрастет до единицы. За стандартное значение оптической плотности суспензии было принято 0,6 единицы (измерено с кюветой 5 мм). Объемное соотношение нефтепродукта и взвеси микроорганизмов установлено 1:50, поскольку при меньших соотношениях недиспергированные избыточные нефтепродукты затрудняют определение оптической плотности биопрепаратов.
Продолжительность диспергирования - важный параметр, ограничивающий процесс. Увеличение оптической плотности продолжается до тех пор, пока не начнется расход субстрата, диспергированного микроорганизмами, то есть до лаг-фазы роста.
Ниже приведены результаты диспергирования дизельного топлива под действием бактерий и дрожжей. Первоначально в течение 1,5 часов наблюдается линейное увеличение (увеличение) оптической плотности. Эксперименты этого периода приняты за стандартную продолжительность. Оптимальная температура процесса диспергирования дизельного топлива - 30 ... 34 °С. Стандартная температура 30 °С. Степень диспергирования дизельного топлива увеличивается до тех пор, пока скорость вращения среды (смеси) не достигнет 250 мин-1, после чего она начинает уменьшаться. Поэтому стандартная скорость вращения смеси была установлена на уровне 250 мин-1.
Таким образом, в стандартных условиях, описанных выше, величины диспергирующая способности микроорганизмов, определенные в результате экспериментов, приведены в таблице.
Таблица 1. Диспергирующая способность микроорганизмов
Наименования микроорганизмов и номера штаммов Диспергирующая способность
Дрожжи:
ВСБ-638 20,0
ВСБ-569 17,5
ВСБ-935 16.0
Бактерии: -
ВСБ-570 31,1
1» 1
Для оценки диспергирующей способности принято понятие «единица активности», соответствующая активности такой культуры микроорганизмов, которая в стандартных условиях вызывает увеличение оптической плотности эмульсии
дизельного топлива на единицу при длине волны 540 нм в пересчете на стандартную кювету 10 мм.
При этом за стандартное условие принято следующее: оптическая плотность суспензии микроорганизмов 0,6 при измерении в кювете 5мм, соотношение объемов дизельного топливо и суспензии микроорганизмов 1:150, температура 300 С, продолжительность процесса 1,5 час., скорость вращения жидкости 250 мин-1. Диспергирующая способность микроорганизмов в таблице также выражена этой единицей активности.
Предлагаемый метод рекомендуется для быстрой оценки способности микроорганизмов диспергировать нефтепродукты и может использоваться как в лабораторных исследованиях, так и для обследования промышленных биопрепаратов микроорганизмов, предназначенных для очистки технических объектов от нефтяных загрязнений.
Список литературы /References
1. Тельнов Н.Ф. Технология очистки сельскохозяственной техники. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1983. 256 с., ил.
2. Хамроев О.Ж.. Ускоренный способ определения способности биопрепаратов влиять на нефтепродукты при биологической очистке воды, применяемой на транспортных предприятиях. // Современные материалы, оборудование и технологии в машиностроении. Материалы Международной научно-технической конференции. Андижан, 19-21 апреля 2016 г.
3. Хамроев О.Ж. Исследование способности микроорганизмов диспергировать нефтепродукты. Издательство "Проблемы науки". Журнал "Наука, техника и образование". № 4(68), 2020. С. 20.
4. Хамроев О.Ж. Исследование способности активных культур микроорганизмов усваивать загрязнения нефтяного происхождения // Universum: технические науки: электрон. научн. журн., 2020. № 5 (74). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9348/ (дата обращения: 12.02.2021).
