Биологические способы очистки нефтезагрязненных сточных вод (обзор)

Биологические способы очистки нефтезагрязненных сточных вод (обзор)

Автор: Серебренникова М.К., Тудвасева М.С., Куюкина М.С.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Рубрика: Микробиология

Статья в выпуске: 1, 2015 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены основные способы очистки сточных вод от нефтепродуктов. Обоснована целесообразность применения для очистки нефтезагрязненных стоков биотехнологических методов, основанных на использовании биореакторов с иммобилизованной монокультурой или ассоциацией углеводородокисляющих микроорганизмов. Показаны преимущества биореакторов с псевдоожиженным слоем, обеспечивающие в условиях постоянного водного потока повышение времени удержания носителя с иммобилизованными клетками внутри реакторного блока, более равномерное распределение загрязненной воды по орошаемой площади носителя с закрепленными клетками, а также возможность использования конструкции небольших размеров без применения дополнительных систем аэрации.

Еще

Нефтезагрязненные сточные воды, очистка, иммобилизованные клетки, биореактор

Короткий адрес: https://sciup.org/147204704

IDR: 147204704

Список литературы Биологические способы очистки нефтезагрязненных сточных вод (обзор)

  • Адаптация коиммобилизованных родококков к нефтяным углеводородам в колоночном биореакторе/М.К. Серебренникова и др.//Прикладная биохимия и микробиология. 2014. Т. 50, № 3. С. 295-303
  • Биопрепарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов: пат. 2191752 Рос. Федерация; приоритет изобретения 27.09.1999; зарег. в Госреестре изобр. 27.10.2002a
  • Биопрепарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов: пат. 2193533 Рос. Федерация; приоритет изобретения 27.12.1999; зарег. в Госреестре изобр. 27.11.2002б
  • Биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов: пат. 2053205 Рос. Федерация; приоритет изобретения 29.09.1994; зарег. в Госреестре изобр. 27.01.1996
  • Биопрепарат для очистки почвы и воды от нефти и нефтепродуктов: пат. 2365438 Рос. Федерация; приоритет изобретения 21.06.2006; зарег. в Госреестре изобр. 27.08.2009
  • Биосинтез биологически активных веществ иммобилизованными клетками микроорганизмов/Егоров и др.//Прикладная биохимия и микробиология. 1984. Т. 20, № 5. С. 579-592
  • Влияние состава клеточных липидов на формирование неспецифической антибиотикорезистентности алканотрофных родококков/М.С. Куюкина и др.//Микробиология. 2000. Т. 69, № 1. С. 62-69
  • Войно Л.И. Биодеградация нефтезагрязнений почв и акваторий//Фундаментальные исследования. 2006. № 5. С. 68-70
  • Гвоздяк П.И. Иммобилизованные микроорганизмы в очистке сточных вод от ксенобиотиков//Иммобилизованные клетки в биотехнологии: сб. науч. тр. Пущино, 1987. С. 57-61
  • Деградация 2,4-динитрофенола свободными и иммобилизованными клетками Rhodococcus erythropolis HL PM-1/А.Е. Китова и др.//Прикладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40, № 3. С. 307-311
  • Деградация фенантрена и антрацена бактериями рода Rhodococcus/Н.А. Ленева и др.//Прикладная биохимия и микробиология. 2009. Т. 45, № 2. С. 188-194
  • Долина Л.Ф. Современная технология и сооружения для очистки нефтесодержащих сточных вод. Днепропетровск: Континент, 2005. 296 с
  • Евтушенков А.Н., Фомичев Ю.К. Введение в биотехнологию: курс лекций. Мн.: Изд-во БГУ, 2002. 105 с
  • Егоров Н.С., Олескин А.В., Самуилов В.Д. Биотехнология. Проблемы и перспективы. М.: ВШ., 1987. 159 с
  • Жуков Д.В., Мурыгина В.П., Калюжный С.В. Кинетические закономерности биодеградации алифатических углеводородов бактериями Rhodococcus ruber и Rhodococcus erythropolis//Прикладная биохимия и микробиология. 2007. Т. 43, № 6. С. 657-663
  • Жукова О.В., Морозов Н.В. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями -сорбентами при снятии локального нефтяного загрязнения//Вестник ТГГПУ. 2010. № 3(21). С. 99-106
  • Ившина И.Б. Бактерии рода Rhodococcus (иммунодиагностика, детекция, биоразнообразие): дис.. д-ра биол. наук: 03.00.07. Пермь, 1997. 197 с
  • Ившина И.Б., Каменских Т.Н., Анохин Б.А. Адаптационные механизмы выживания алканотроф-ных родококков, реализованные в неблагоприятных условиях среды//Вестник Пермского университета. 2007. Вып. 5(10). С. 107-112
  • Ившина И.Б., Каменских Т.Н., Козырева Г.И. Антибиотикочувствительность родококков, культивируемых на разных средах//Факторы и механизмы регуляции развития бактериальных популяций: Труды. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1990. С. 92-98
  • Ившина И.Б., Куюкина М.С., Костина Л.В. Адаптационные механизмы неспецифической устойчивости алканотрофных актинобактерий к ионам тяжелых металлов//Экология. 2013. № 2. С. 115-123
  • Ильина Т.С., Романова М.Ю., Гинцбург А.Л. Биопленки как способ существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина: феномен, генетический контроль и системы регуляции их развития//Генетика. 2004. Т. 40, № 11. С. 1445-1456
  • Иммобилизованные клетки микроорганизмов/А.П. Синицын и др.//М.: Изд-во МГУ, 1994. 288 с
  • Использование иммобилизованных на керамзите клеток нефтеокисляющих микроорганизмов для очистки воды от нефти/Т.П. Пирог и др.//Прикладная биохимия и микробиология. 2005. Т. 41. № 1. С. 58-63
  • Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии//М.: Химия, 1973. 750 c
  • Консорциум микроорганизмов Rhodococcus sp., Rhodococcus maris, Rhodococcus erythropolis, Pseudomonas stutzeri, Candida sp., используемый для очистки почвенных и солоноватовод-ных экосистем от загрязнения нефтепродуктами: пат. 2023686 Рос. Федерация; приоритет изобретения 13.04.1992; зарег. в Госреестре изобр. 30.11.1994
  • Кузубова Л.И., Морозов С.В. Очистка нефтесодержащих сточных вод: аналитический обзор. Новосибирск, 1992. 72 с
  • Лейкин Ю.А., Черкасова Т.А., Смагина Н.А. Саморегенерирующиеся сорбенты для очистки воды от нефтяных углеводородов//Сорбцион-ные и хроматографические процессы. 2008. Т. 8, вып. 4. С. 585-599
  • Махлин В.А. Разработка и анализ гетерогенно-каталитических процессов и реакторов//Теоретические основы химической технологии. 2009. Т. 43, № 3. С. 261-275
  • Нефтеокисляющий штамм Rhodococcus erythro-polis B2 как основа создания биопрепарата для ликвидации углеводородных загрязнений и рекультивации земель /Э.В. Карасева и др.//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). 2012. Т. 83, № 9. Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/09/pdf/34.pdf. (дата обращения: 26.03.2013)
  • Николаев Ю.А., Плакунов В.К. Биопленка -«город микробов» или аналог многоклеточного организма?//Микробиология. 2007. Т. 76, № 2. С. 149-163
  • Очистка нефтесодержащих сточных вод фильтро-вально-сорбционными методами/И.А. Лебедев и др.//Ползуновский вестник. 2006. № 2. С. 380-385
  • Плешакова Е.В., Дубровская Е.В., Турковская О.В. Интродукция нефтеокисляющих микроорганизмов в загрязненную почву: проблемы и перспективы//Микроорганизмы и биосфера: материалы Междунар. науч. конф. Москва, 2007. С. 97-98
  • Разработка технологии очистки сточной воды с использованием иммобилизованной микрофлоры/Н.В. Кобызева и др.//Вестник ОГУ. 2009. № 1. С. 104-107
  • Рымовская М.В., Ручай Н.С. Биосорбционная очистка сточной воды производства полимеров//Биотехнология. 2008. № 2. С. 51-58
  • Серебренникова М.К. Биодеградация нефтяных углеводородов иммобилизованными родокок-ками в колоночном биореакторе: дис.. канд. биол. наук: 03.02.03. Пермь, 2014. 159 с
  • Серебренникова М.К., Куюкина М.С., Ившина И.Б. Очистка нефтезагрязненной воды иммобилизованными на хвойных опилках родококками в биореакторе с псевдоожиженным слоем//Симбиоз-Россия 2013: материалы VI Всерос. с междунар. участием конгресса молодых ученых-биологов. Иркутск, 2013. С. 112-114
  • Сироткин А.С., Шагинурова Г.И., Ипполитов К.Г. Агрегация микроорганизмов: флоккулы, биопленки, микробные гранулы. Казань: Фэн АН РТ, 2007. 160 с
  • Сироткина Е.Е., Новоселова Л.Ю. Материалы для адсорбционной очистки воды от нефти и нефтепродуктов//Химия в интересах устойчивого развития. 2005. № 13. С. 359-337
  • Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок/Т.А. Смирнова и др.//Микробиология. 2010. T. 79, № 4. С. 435-446
  • Утилизация нефти в почве и воде микробными клетками/Л.Ф. Суржко и др.//Микробиология. 1995. Т. 64, № 3. С. 393-398
  • Экспериментальное и теоретическое исследование процесса иммобилизации актинобактерий в колоночном биореакторе с псевдоожиженным слоем/М.С. Куюкина и др.//Российский журнал биомеханики. 2012. Т. 16, № 4(58). С. 8391
  • Anaerobic biodegradation of diesel fuel-contaminated wastewater in a fluidized bed reactor/M.A. Cuenca et al.//Bioprocess and Biosystems Engineering. 2006. Vol. 29, №. 1. Р. 29-37
  • Aromatic hydrocarbons removal by immobilized bacteria (Pseudomonas sp., Staphylococcus sp.) in fluidized bed bioreactor/J. Taoufik et al.//Annals of Microbiology. 2004. Vol. 54, № 2. Р. 189-200
  • Beyenal H., Lewandowski Z. Dynamics of lead immobilization in sulfate reducing biofilms//Water Research. 2004. Vol. 38, № 11. Р. 2726-2736
  • Biodegradation of drotaverine hydrochloride by free and immobilized cell of Rhodococcus rhodochrous IEGM 608/I.B. Ivshina et al.//World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2012. Vol. 28, № 10. P. 2997-3006
  • Biodegradation of hydrocarbons in soil by microbial consortium/F.M. Ghazali et al.//International Biodeterioration & Biodegradation. 2004. Vol. 54, № 1. Р. 61-67
  • Biodegradation of MTBE and BTEX in an aerobic fluidized bed reactor/A. Pruden et al.//Water Science and Technology. 2003. Vol. 47, № 9. Р. 123-128
  • Biodegradation of phenol in synthetic and industrial wastewater by Rhodococcus erythropolis UPV-1 immobilized in an air-stirred reactor with clarifier/M.B. Prieto et al.//Applied Microbiology and Biotechnology. 2002. Vol. 58, № 6. P. 853-859
  • Biodegradation of phenolic industrial wastewater in a fluidized bed bioreactor with immobilized cells of Pseudomonas putida/G. Gonzalez et al.//Bioresource Technology. 2001. Vol. 80, № 2. Р. 137-142
  • Biodegradation potential of the genus Rhodococcus/L. Martinkova et al.//Environment International. 2009. Vol. 35, № 1. P. 162-177
  • Bioremediation of crude oil-contaminated soil using slurry-phase biological treatment and land farming techniques/M.S. Kuyukina et al.//Soil Sediment Contamination. 2003. Vol. 12. P. 8599
  • Biotreatment of industrial wastewater by selected algal-bacterial consortia/E. Safonova et al.//Engineering in Life Sciences. 2004. Vol. 4, № 4. Р. 347-353
  • Cassidy M.B., Lee H., Trevors J.T. Environmental applications of immobilized microbial cells: A review//Journal of Industrial Microbiology. 1996. Vol. 16, № 2. P. 79-101
  • de Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R. Influence of reactor configuration on the production of car-vone from carveol by whole cells of Rhodococcus erythropolis DCL14//Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2002. Vol. 19-20. Р. 377387
  • de Carvalho C.C.C.R., da Fonseca M.M.R. The remarkable Rhodococcus erythropolis//Applied Microbiology and Biotechnology. 2005. Vol. 67, № 6. P. 715-726.
  • Degradation of Aroclor 1242 in a single-stage coupled anaerobic/aerobic bioreactor/B. Tartakovsky et al.//Water Research. 2001. Vol. 35, № 18. Р. 4323-4330
  • Degradation of crude oil by a mixed population of bacteria isolated from sea-surface foams/E. Rambeloarisoa et al.//Marine Biology. 1984. Vol. 83. P. 69-81
  • Degradation of phenol by Rhodococcus erythropolis UPV-1 immobilized on Biolite® in packed-bed reactor/M.B. Prieto et al.//Journal of Biotechnology. 2002. Vol. 97, № 1. P. 1-11
  • Doaa М.A.R., Wafaa H.A. Potential Application of Immobilization Technology in Enzyme and Bio-mass Production (Review Article)//Journal of Applied Sciences Research. 2009. Vol. 5, № 12. Р. 2466-2476
  • Enhanced Benzaldehyde Tolerance in Zymomonas mobilis Biofilms and the Potential of Biofilm Applications in Fine-Chemical Production/X.Z. Li et al.//Applied and Environmental Microbiology. 2006. Vol. 72, № 2. Р. 1639-1644
  • Hallas L.E., Adams W.J., Heitkamp M.A. Glyphosate Degradation by Immobilized Bacteria: Field Studies with Industrial Wastewater Effluent//Applied and Environmental Microbiology. 1992. Vol. 58, № 4. Р. 1215-1219
  • Hydrophobised sawdust as a carrier for immobilization of the hydrocarbon-oxidizing bacterium Rhodococcus ruber/E.A. Podorozhko et al.//Bioresource Technology. 2008. Vol. 99, № 6. Р. 2001-2008
  • Immobilized-cell physiology: current data and the potentialities of proteomics/G.-A. Junter et al.//Enzyme and Microbial Technology. 2002. Vol. 31, № 3. Р. 201-212
  • Kuyukina M.S., Ivshina I.B. Rhodococcus Biosurfac-tants: Biosynthesis, Properties, and Potential Applications//Biology of Rhodococcus/Ed. H.M. Alvarez. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. P. 292-313
  • Leahy J.G., Colwell R.R. Microbial Degradation of Hydrocarbons in the Environment//Microbiological Reviews. 1990. Vol. 54, № 3. Р. 305-315
  • Li X.Z., Hauer B., Rosche B. Single-species microbial biofilm screening for industrial applications//Applied Microbiology and Biotechnology. 2007. Vol. 76, № 6. Р. 1255-1262
  • Martinov M., Hadjiev D., Vlaev S. Liquid flow residence time in a fibrous fixed bed reactor with recycle//Bioresource Technology. 2010. Vol. 101, № 4. Р. 1300-1304
  • Microbial destruction of fuel oil in soil induced by the biological preparation Devoroil/D.G. Sidorov et al.//Applied Biochemistry and Microbiology. 1998. Vol. 34, № 3. Р. 255-260
  • Mikeskova H., Novotny C., Svobodova K. Interspecific interactions in mixed microbial cultures in a biodegradation perspective//Applied Microbiology and Biotechnology. 2012. Vol. 95, № 4. Р. 861-870
  • Nwankwoala A.U., Egiebor N.O., Nyavor K. Enhanced Biodegradation of methylhydrazine and hydrazine contaminated NASA wastewater in fixed-film bioreactor//Biodegradation. 2001. Vol. 12, № 1. Р. 1-10
  • Penicillin production in an inverse fluidized bed bio-reactor/B.A. Ramsay et al.//Journal of Fermentation and Bioengineering. 1991. Vol. 72, № 6. Р. 495-497
  • Petroleum-contaminated water treatment in a fluid-ized-bed bioreactor with immobilized Rhodococ-cus cells/M.S. Kuyukina et al.//International Biodeterioration & Biodegradation. 2009. Vol. 63, № 4. Р. 427-432
  • Rajasimman M., Karthikeyan C. Optimization studies in an Inverse Fluidized Bed Bioreactor for Starch Wastewater Treatment//International Journal of Environmental. 2009. Vol. 3, № 4. Р. 569-574
  • Scholz W., Fuchs W. Treatment of oil contaminated wastewater in a membrane bioreactor//Water Research. 2000. Vol. 34, № 14. Р. 3621-3629
  • Selection of culturable environmental microbial strains for cellular immobilization: Association of phenotypic adhesive characteristics and quantitative cellular retention/S.C.S. Martins et al.//African Journal of Biotechnology. 2012. Vol. 11, № 58. Р. 12206-12212
  • Sequential modular simulation of ethanol production in a three-phase fluidized bed bioreactor/A. Sheikhi et al.//Biochemical Engineering Journal. 2012. Vol. 63. Р. 95-103
  • Sharma S.L., Pant A. Crude oil degradation by a marine actinomycete Rhodococcus sp.//Indian Journal of Geo-Marine Sciences. 2001. Vol. 30, № 3. Р. 146-150
  • Shieh W.K., Keenan J.D. Fluidized Bed Biofilm Reactor for Wastewater Treatment//Advances in Biochemical Engineering Biotechnology. 1986. Vol. 33. Р. 131 -169
  • Soko'l W., Halfani M.R. Hydrodynamics of a gas-liquid-solid fluidized bed bioreactor with a low-density biomass support//Biochemical Engineering Journal. 1999. Vol. 3, № 3. Р. 185-192
  • Soko'l W., Korpal W. Aerobic treatment of wastewaters in the inverse fluidised bed biofilm reactor//Chemical Engineering Journal. 2006. Vol. 118, № 3. Р. 199-205
  • The genus Rhodococcus/K.S. Bell et al.//Journal of Applied Microbiology. 1998. Vol. 85. P. 195-210
  • Tony B.D., Goyal D., Khanna S. Decolorization of Direct Red 28 by mixed bacterial culture in an up-flow immobilized bioreactor//Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 2009. Vol. 36, № 7. P. 955-960
  • Ward O., Singh A., van Hamme J. Accelerated bio-degradation of petroleum hydrocarbon waste//Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 2003. Vol. 30, № 5. Р. 260-270
  • Werther J. Fluidized-Bed Reactors//Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, 2007. Р. 1-50
  • Yeom S.-H., Yoo Y.-Je. Analysis of Microbial Adaptation at Enzyme Level for Enhancing Biodegrada-tion Rate of BTX//Korean Journal of Chemical Engineering. 2002. Vol. 19, №. 5. Р. 780-782
  • Zahmatkesh M., Tabandeh F., Ebrahimi S. Biodegra-dation of reactive orange 16 by Phanerochaete chrysosporium fungus: Application in a fluidized bed bioreactor//Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering. 2010. Vol. 7, № 5. Р. 385-390
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp