Интенсификация процесса биоремедиации нефтезагрязненных почв путем применения биосорбента на основе карбонизата избыточного активного ила

• Автор: Белик, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОСОРБЕНТОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

1Л. Общая характеристика нефти

1.1 Л. Физико-химический состав нефти

1.1.2. Влияние нефти и нефтепродуктов на почву

1.1.3. Биологические методы очистки почвы от нефти и нефтепродуктов

1.2. Характеристика нефтяных биосорбентов

1.2.1. Понятие нефтяного биосорбента. Классификация

1.2.2. Преимущества и недостатки использования биосорбентов

1.2.3. Обзор биосорбентов в России и в мире

1.3.Технология получения биосорбентов
1.3.1. Носители, используемые для иммобилизации микроорганизмов
1.3.2. Углеводородокисляющие микроорганизмы - основа нефтяного биосорбента
1.3.3. Формирование микробиоценоза на поверхности носителя
1.3.4. Методы иммобилизации микроорганизмов
1.3.5. Влияние различных факторов на иммобилизацию клеток микроорганизмов на поверхности носителя
1.3.6. Способы увеличения эффективности связывания клеток микроорганизмов с носителем
ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Методики проведения исследований возможности использования карбонизата в качестве носителя для иммобилизации микроорганизмов
2.1.1. Исследование физико-химических свойств
2.1.2. Исследование сорбционных свойств носителей
2.2. Методика выделения и получения накопительной культуры микроорганизмов

2.3. Методика проведения исследований физической иммобилизации микроорганизмов на пористой поверхности носителей
2.3.1. Подготовка носителя к иммобилизации
2.3.2. Подготовка накопительной культуры микроорганизмов к иммобилизации
2.3.3. Методика проведения исследований физической иммобилизации микроорганизмов на пористой поверхности носителей
2.4. Методики проведения исследований по изучению процесса деструкции нефти и нефтепродуктов при использовании биосорбента
2.4.1. Методика проведения исследований по оценке эффективности биосорбента на основе карбонизата в технологии биоремедиации НЗП.
2.4.2. Экспериментальные исследования по определению оптимальной дозы вносимого биосорбента в технологии биоремедиации нефтезагрязненной почвы
2.5. Определения условий и сроков хранения полученных биосорбентов..
2.6. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАРБОНИЗАТА И ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕВОДОРОДОКИСЛЯЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ
3.1. Характеристика объекта исследования
3.2. Исследование возможности использования карбонизата в качестве носителя для иммобилизации микроорганизмов
3.2.1. Исследование физико-химических свойств носителей
3.2.2. Исследование сорбционных свойств носителей
3.2.3. Определение экологической безопасности карбонизата
3.2. Характеристика исходной нефтезагрязненной почвы
3.3. Характеристика углеводородокисляющих микроорганизмов, выделенных из нефтезагрязненной почвы
3.3.1. Выделение углеводородокисляющих микроорганизмов
3.3.2. Получение накопительной культуры УВОМ
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПОЛУЧЕНИЮ БИОСОРБЕНТА НА ОСНОВЕ КАРБОНИЗАТА И ОЦЕНКА
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ БИОРЕМЕДИАЦИИ НЗП
4Л. Экспериментальные исследования по получению биосорбента на основе карбонизата
4.1Л. Статический способ иммобилизации микроорганизмов без перемешивания
4.1.2. Статический способ иммобилизации микроорганизмов с перемешиванием суспензии УВОМ
4.1.2.1. Статический способ иммобилизации микроорганизмов с перемешиванием суспензии УВОМ со скоростью 100 об./мин
4.1.2.1. Статический способ иммобилизации микроорганизмов с перемешиванием суспензии УВОМ со скоростью 400 об./мин
4.1.3. Динамический способ иммобилизации микроорганизмов на поверхности пористых носителей
4.1.4. Выбор эффективного метода иммобилизации
4.2. Определение технологических параметров при получении биосорбента динамическим способом
4.2.1. Адсорбционно-адгезионный механизм закрепления микроорганизмов на поверхности карбонизата
4.2.2. Определение технологических параметров при получении биосорбента на основе карбонизата методом пропускания суспензии УВОМ через слой носителя в сорбционной колонке
4.2.2.1. Влияние продолжительности иммобилизации на эффективность процесса
4.2.2.2. Влияние скорости подачи суспензии УВОМ на процесс иммобилизации
4.2.2.3. Микроорганизмы, выявленные на поверхности биосорбента
4.2.2.4. Технологические параметры процесса получения биосорбента динамическим способом
4.3. Экспериментальные исследования по оценке эффективности биосорбента на основе карбонизата в технологии биоремедиации НЗП
4.3.1. Результаты экспериментальных исследований использования биосорбента в технологии биоремедиации нефтезагрязненных почв

нежелательное воздействие за счет стабилизации условий проведения процесса.
2. При проведении процесса иммобилизации необходимо свести к минимуму контакт клеток с токсичными для них веществами.
3. Выбранный способ иммобилизации должен способствовать наилучшему закреплению клеток на носителе.
4. Снизить трудоемкость технологических стадий по иммобилизации микроорганизмов за счет сокращения количества манипуляций с клетками для сохранения стерильности.
5. Влияние природы носителя (механическая, химическая и биологическая устойчивость) на стабильность получаемых иммобилизованных материалов.
6. Необходимым условием для жизнедеятельности
иммобилизованных микроорганизмов снабжение питательными веществами, доступ кислорода (особенно для аэробных клеток) и возможность отвода продуктов жизнедеятельности, т.е. материал носителя не должен создавать значительных диффузионных препятствий массообменным процессам.
7. Выбранный способ иммобилизации должен быть экономически оправдан, а исходные компоненты иметь высокую доступность.
Существует два основных метода иммобилизации микроорганизмов: физический и химический [25, 26].
Физические методы иммобилизации микроорганизмов
Существует четыре типа физического взаимодействия микроорганизмов с поверхностью носителя: адсорбция на нерастворимых носителях; включение в поры геля; пространственное отделение бактерий от остального объема реакционной системы с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны); включение в двухфазную среду, где микроорганизмы растворимы и могут находиться только в одной из фаз.