Ученый ТГУ вывел бактерии, способные перерабатывать нефтепродукты и пластмассу. Бактерии по переработке нефти


«Ученый ТГУ вывел бактерии, способные перерабатывать нефтепродукты и пластмассу» в блоге «Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения»

Старший научный сотрудник НИИ биологии и биофизики Томского госуниверситета(ТГУ) Владимир Калюжин разработал технологию выведения бактерий, способных уничтожать различных виды отходов, включая трудноразрушаемые пластмассы и оргстекло, сообщает в среду пресс-служба инновационных организаций Томской области.

Ученые ТГУ в 1986 году работали над проблемой ликвидации нефтяных разливов, в результате были выявлены бактерии, которые могут поедать нефть. На основе этих исследований Калюжин разработал технологию выведения бактерий, которые могут перерабатывать не только нефтяные отходы, но и оргстекло и разные виды пластмассы.

Ученый определил микроорганизмы, которые «поедают» тяжелые металлы — сульфат меди, стронций, цинк и другие.

«Разные виды бактерий мы помещаем на органическое вещество и задаем специальные условия. Очень важно, что ничего другого на опытном образце нет, то есть бактериям больше нечем питаться. Те бактерии, которые начинают потреблять это вещество, накапливать биомассу, становятся главными кандидатами для дальнейшей работы «, — приводятся в сообщении слова Калюжина.

Технология в реальных условиях работает так: бактерии поедают отходы, накопленная ими биомасса вносится в землю, затем туда выпускают дождевых червей.

«Они съедают эти организмы, и получается уже биомасса червей, из которой получаем белково-витаминный продукт — отличную добавку для любых видов сельскохозяйственных. Таким образом, мы меняем статус вещества: отходы становятся сырьем для биотехнологической переработки, а в конечном счете — пищевым продуктом», — поясняет Калюжин.

Время работы бактерий, а соответственно и разложения вещества, можно задавать, изменяя параметры среды: температуру, концентрацию компонентов, содержание кислорода и так далее. Разработки томских ученых уже очищают землю от нефтяных загрязнений на территориях от южного Казахстана до Северного полярного круга. «При исходном содержании нефти около 400 граммов на килограмм грунта бактерии деструктируют ее за 60−70 суток», — отметил ученый.

sdelanounas.ru

Как устроена самая современная система водоочистки и как микроорганизмы перерабатывают нефть?

Недавно «КП» подготовила материал о том, что экологов, которые пришли с инспекцией на Московский НПЗ напоили кристально чистой водой, которую смогли очистить здесь же, с помощью новейших биологических очистных сооружений «Биосфера». Читатели в откликах тут же поинтересовались, как такое возможно и попросили подробнее рассказать о системе очистки сточных вод, которая дает такие результаты. Журналисты издания переадресовали вопрос микробиологам, которые объяснили, что все дело в микроорганизмах, но и не только в них. В общем, рассказываем подробнее.

В нефтепереработке без воды никуда. Она используется для разогрева и охлаждения, приготовления реагентов, в качестве растворителя и много где еще. Современные технологии позволяют очищать промышленную воду и возвращать большую ее часть обратно в производство, остальную отправляя на городские очистные сооружения. А такие инновационные, как «Биосфера» Московского НПЗ, гарантируют практически замкнутый цикл.

В нефтепереработке без воды никуда

«Биосфера» для Москвы

Оказывается, схема работы «Биосферы» включает в себя несколько этапов. Сначала завод собирает всю воду, в том числе дождевые стоки, и направляет их на механические очистные сооружения закрытого типа. После чего вода поступает на «Биосферу». Здесь из нее мощным потоком воздуха «выбивают» механические примеси, пропускают через резервуар с полезными бактериями, фильтруют углем и процеживают сквозь наноячейки обратного осмоса.

Главное в этой системе мембранный биореактор

«Мембранный биологический реактор с илом - это «сердце» очистных сооружений. Здесь и происходит разложение органических соединений», - рассказывает главный технолог биологических очистных сооружений «Биосфера» Ирина БОГОВА.

По объему он, как полтора Патриарших пруда. И предназначен для финального удаления всех остатков нефтепродуктов. И именно здесь сточные воды смешиваются с илом, который содержит микрооорганизмы, способные перерабатывать все остатки. Это самый интересный этап: микроорганизмы начинают поглощать нефтепродукты.

Надо отметить, что работают не только бактерии, в процесс включаются различные водоросли, грибы и множество видов простейших микроорганизмов.\

Схема работы «Биосферы» включает в себя несколько этапов

«Это сообщество способно поглощать нефтепродукт, так как для него это еда. Или, говоря научным языком, необходимая для жизнедеятельности и роста органика. Благодаря тому, что эта систем живая она активно адаптируется, чтобы полностью выедать пищу. Какие-то виды не могут приспособиться, их становится меньше и они приходят в упадок, зато других – становится больше. Тут все по Дарвину: ведь согласно его теории, выживает не самый сильный, а тот, кто лучше умеет приспосабливаться», - добавляет инженер-технолог биологических очистных сооружений «Биосфера» Антон Семенов.

Так что же это за микроорганизмы такие?

Чаще всего, это раковинные амебы, жгутиконосцы и инфузории (те самые, которых в качестве примера приводят на уроках биологии в школе), также есть бактерии и нитчатые водоросли. В «Биосфере» это сообщество давно сформировалось. И микроорганизмы чувствуют себя хорошо.

Бактериями с Московским НПЗ поделились Люберецкие очистные сооружения

Бактериями с Московским НПЗ поделились Люберецкие очистные сооружения, поскольку их состав и качество в наибольшей степени подходит для процессов биологической очистки. К тому же подготовленные микроорганизмы адаптируются в более короткие сроки. В емкостях, где живут бактерии, созданы специальные условия: особая влажность, температурный режим от +22 до +32 °С.

Уход за ними соответствующий. Специалисты отслеживают, чтобы у бактерий было время на отдых, контролируют сбалансированность питания, комфортность среды. Чтобы бактерии не унесло с чистой водой, на выходе из биореактора установлены специальные мембраны с размером пор тоньше человеческого волоса.

Вот так. А после того, как бактерии сделали свою работу, воду пропускают сквозь 190 тонн активированного угля. Финальный этап – обратный осмос – это почти 1.5 тысячи специальных мембран с размером ячеек не больше молекулы воды. Такая современная технология гарантирует полное удаление загрязняющих веществ. Раз так, почему бы не выпить стакан чистой воды?

www.kp.ru

Бактерии в Мексиканском заливе начали активно перерабатывать нефть ФОТО

25 августа 2010 — 10:50 47 просмотров A A A

Ученые обнаружили, что шлейф углеводородов в водах Мексиканского залива, образовавшийся в результате катастрофы нефтедобывающей платформы Deepwater Horizon, активно поглощается бактериями и может быть полностью переработан в скором будущем, сообщается в статье, опубликованной на сайте журнала Science.

Группа исследователей во главе с Терри Хазеном (Terry Hazen) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли провела микробиологический анализ воды из шлейфа углеводородов, который распространяется, согласно отчету ученых, опубликованному в этом же журнале на прошлой неделе, на глубине 1,1 тысячи метров к юго-западу от места аварии.

Сравнив образцы воды из этого шлейфа с образцами чистой воды из залива, авторы публикации выявили, что концентрация бактерий в нем повышена примерно в два раза. Более того, согласно анализу ДНК содержащихся в загрязненной воде микроорганизмов, здесь особенно высока концентрация бактерий, основной рацион которых составляют углеводороды.

По расчетам авторов статьи, благодаря активному поглощению компонентов шлейфа микроорганизмами, концентрация нефтепродуктов в водах Мексиканского залива может снизиться вдвое примерно за неделю.

Бактерии, поглощающие компоненты нефти — естественные обитатели вод Мексиканского залива. Ежегодно они поглощают более 150 тонн этого природного ископаемого, попадающего в воды залива через естественные источники. В связи с этим авторы статьи надеются, что привлеченные дополнительным источником пищи, эти микроорганизмы помогут быстро справиться с последствиями экологической катастрофы.

В то же время у экспертов, мнение которых приводит интернет-издание Science NOW, есть поводы для пессимизма. Например, Рональд Атлас (Ronald Atlas) из университета Луисвилля в США, отмечает, что ученым пока неизвестны реальные масштабы и скорости переработки нефти в шлейфе.

По мере того, как бактерии переработают наиболее легкие, а потому хорошо разлагаемые компоненты — алканы, им придется взяться за более тяжелые фракции. Скорость их переработки может сильно зависеть от того, насколько обширным к этому времени будет шлейф. Если он распространится по большому объему воды, то у микроорганизмов не должно возникнуть сложностей, но если же он будет представлять собой концентрированный поток, скорость его переработки может сильно упасть.

Другой проблемой может стать нехватка кислорода, растворенного в воде. Как и большинство живых организмов на Земле, бактерии, поглощающие нефтепродукты, разлагают их с помощью кислорода, выделяя в конечном итоге углекислый газ СО2. Если по мере переработки нефти бактерии израсходуют весь кислород, растворенный в загрязненных водах залива, это не только существенно замедлит скорость дальнейшей переработки нефтепродуктов, но и создаст угрозу жизни других морских обитателей, в частности, рыбы — одного из основных объектов промысла в этом регионе.

Однако, согласно опубликованному на прошлой неделе исследованию, пока этого не происходит, и если процесс биодеградации нефти не начнет сопровождаться дополнительными биологическими процессами — едва ли произойдет.

"Формирование бескислородной мертвой зоны в области шлейфа углеводородов в Мексиканском заливе только за счет разложения нефти бактериями практически невозможно", — прокомментировал эти опасения Ричард Камилли (Richard Camilli), ведущий автор статьи, опубликованной в Science на прошлой неделе.

РИА Новости 

www.myudm.ru

Бактерии в Мексиканском заливе начали активно перерабатывать нефть

Бактерии в Мексиканском заливе начали активно перерабатывать нефть

Ученые обнаружили, что шлейф углеводородов в водах Мексиканского залива, образовавшийся в результате катастрофы нефтедобывающей платформы Deepwater Horizon, активно поглощается бактериями и может быть полностью переработан в скором будущем, сообщается в статье, опубликованной на сайте журнала Science.

Группа исследователей во главе с Терри Хазеном (Terry Hazen) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли провела микробиологический анализ воды из шлейфа углеводородов, который распространяется, согласно отчету ученых, опубликованному в этом же журнале на прошлой неделе, на глубине 1,1 тысячи метров к юго-западу от места аварии.

Сравнив образцы воды из этого шлейфа с образцами чистой воды из залива, авторы публикации выявили, что концентрация бактерий в нем повышена примерно в два раза. Более того, согласно анализу ДНК содержащихся в загрязненной воде микроорганизмов, здесь особенно высока концентрация бактерий, основной рацион которых составляют углеводороды.

По расчетам авторов статьи, благодаря активному поглощению компонентов шлейфа микроорганизмами, концентрация нефтепродуктов в водах Мексиканского залива может снизиться вдвое примерно за неделю.

Бактерии, поглощающие компоненты нефти - естественные обитатели вод Мексиканского залива. Ежегодно они поглощают более 150 тонн этого природного ископаемого, попадающего в воды залива через естественные источники. В связи с этим авторы статьи надеются, что привлеченные дополнительным источником пищи, эти микроорганизмы помогут быстро справиться с последствиями экологической катастрофы.

В то же время у экспертов, мнение которых приводит интернет-издание Science NOW, есть поводы для пессимизма. Например, Рональд Атлас (Ronald Atlas) из университета Луисвилля в США, отмечает, что ученым пока неизвестны реальные масштабы и скорости переработки нефти в шлейфе.

По мере того, как бактерии переработают наиболее легкие, а потому хорошо разлагаемые компоненты - алканы, им придется взяться за более тяжелые фракции. Скорость их переработки может сильно зависеть от того, насколько обширным к этому времени будет шлейф. Если он распространится по большому объему воды, то у микроорганизмов не должно возникнуть сложностей, но если же он будет представлять собой концентрированный поток, скорость его переработки может сильно упасть.

Другой проблемой может стать нехватка кислорода, растворенного в воде. Как и большинство живых организмов на Земле, бактерии, поглощающие нефтепродукты, разлагают их с помощью кислорода, выделяя в конечном итоге углекислый газ СО2. Если по мере переработки нефти бактерии израсходуют весь кислород, растворенный в загрязненных водах залива, это не только существенно замедлит скорость дальнейшей переработки нефтепродуктов, но и создаст угрозу жизни других морских обитателей, в частности, рыбы - одного из основных объектов промысла в этом регионе.

Однако, согласно опубликованному на прошлой неделе исследованию, пока этого не происходит, и если процесс биодеградации нефти не начнет сопровождаться дополнительными биологическими процессами - едва ли произойдет.

"Формирование бескислородной мертвой зоны в области шлейфа углеводородов в Мексиканском заливе только за счет разложения нефти бактериями практически невозможно", - прокомментировал эти опасения Ричард Камилли (Richard Camilli), ведущий автор статьи, опубликованной в Science на прошлой неделе.

n1.by

БИОТЕХНОЛОГИЯ » нефти

Запасы энергии в растительном покрове Земли, создаваемой с помощью фотосинтеза, сопоставимы с запасами энергии природных ископаемых. Обычно сухую биомассу превращают в энергию в процессе сгорания, тогда как наиболее эффективный способ превращения с помощью микроорганизмов сырой биомассы в энергию - получение углеводородов биогаза (метана).

Метановое брожение было открыто еще в конце XVIII в. Это сложный процесс, в котором участвует несколько видов микроорганизмов (превалируют Methanobacterium formicicum и М. hungati). Биогаз, образующийся В результате такого брожения, представляет собой смесь, главные компоненты которой метан (65%), углекислый газ (30%) и сероводород (1%).

Для получения биогаза используют смеси органических веществ (навоз, солому, помет, водоросли, целлюлозную биомассу), что требует для метанообразования многокомпонентных микробных ассоциаций. Биогаз давно производят в Китае, Индии, на Филиппинах. Сейчас интерес к этому виду топлива проявляют и в некоторых странах Западной Европы (в частности, во Франции). Метан важен не только для производства биоэнергии. Его получение - эффективный способ утилизации отходов сельского хозяйства.

Экологически чистое топливо - этанол. В последние годы его начинают использовать в двигателях внутреннего сгорания. Наиболее пригодны для производства этанола злаки (особенно кукуруза), картошка, маниок, земляная груша, сахарная свекла, сахарный тростник. У двух последних основной запасной углевод - сахароза, у остальных - крахмал. Сахарозу и крахмал обычно сбраживают с помощью дрожжей Saccharomyces cerevisiae. В последнее время спектр используемых для этого микроорганизмов значительно расширился. Обращено, например, внимание на бактерию Zymomonas mobilis, способную сбраживать сок агавы. Она эффективнее сбраживает сахара и устойчивее к этанолу (конечному продукту), чем дрожжи. В настоящее время ведутся работы по генно-инженерному изменению этой бактерии с целью расширения круга утилизируемых ею субстратов. Перспективными для биоконверсии полисахаридных субстратов в этанол считаются некоторые термофильные бактерии. Так, Clostridium tlicrmohydrosulfuricum утилизирует с очень высоким выходом этанола продукты деградации целлюлозы.

Для повышения выхода продукта и стабилизации активности бактерий производят иммобилизацию их на разных носителях. Согласно прогнозам этанол, получаемый ферментацией углеводородсодержащих субстратов, к 2000 г. будет стоить дешевле, чем спирт, производимый по традиционной химической технологии.

Благодаря поиску микроорганизмов, содержащих углеводороды, которые можно использовать в качестве заменителей нефти, обнаружены некоторые микроводоросли (Bolhryacoceus, Isochrysis и др.), содержащие эти соединения в количестве от 15 до 80% сухой массы клеток. Наилучший состав углеводородов присущ В. braunii, что позволяет использовать ее в качестве источника энергии.

beregrusskij.narod.ru

Бактерии в Мексиканском заливе начали активно перерабатывать нефть | Терминал

Обновлено: Август 25, 2010.

Ученые обнаружили, что шлейф углеводородов в водах Мексиканского залива, образовавшийся в результате катастрофы нефтедобывающей платформы Deepwater Horizon, активно поглощается бактериями и может быть полностью переработан в скором будущем, сообщается в статье, опубликованной на сайте журнала Science.

Группа исследователей во главе с Терри Хазеном (Terry Hazen) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли провела микробиологический анализ воды из шлейфа углеводородов, который распространяется, согласно отчету ученых, опубликованному в этом же журнале на прошлой неделе, на глубине 1,1 тысячи метров к юго-западу от места аварии.

Сравнив образцы воды из этого шлейфа с образцами чистой воды из залива, авторы публикации выявили, что концентрация бактерий в нем повышена примерно в два раза. Более того, согласно анализу ДНК содержащихся в загрязненной воде микроорганизмов, здесь особенно высока концентрация бактерий, основной рацион которых составляют углеводороды.

По расчетам авторов статьи, благодаря активному поглощению компонентов шлейфа микроорганизмами, концентрация нефтепродуктов в водах Мексиканского залива может снизиться вдвое примерно за неделю.

Бактерии, поглощающие компоненты нефти — естественные обитатели вод Мексиканского залива. Ежегодно они поглощают более 150 тонн этого природного ископаемого, попадающего в воды залива через естественные источники. В связи с этим авторы статьи надеются, что привлеченные дополнительным источником пищи, эти микроорганизмы помогут быстро справиться с последствиями экологической катастрофы.

В то же время у экспертов, мнение которых приводит интернет-издание Science NOW, есть поводы для пессимизма. Например, Рональд Атлас (Ronald Atlas) из университета Луисвилля в США, отмечает, что ученым пока неизвестны реальные масштабы и скорости переработки нефти в шлейфе.

По мере того, как бактерии переработают наиболее легкие, а потому хорошо разлагаемые компоненты — алканы, им придется взяться за более тяжелые фракции. Скорость их переработки может сильно зависеть от того, насколько обширным к этому времени будет шлейф. Если он распространится по большому объему воды, то у микроорганизмов не должно возникнуть сложностей, но если же он будет представлять собой концентрированный поток, скорость его переработки может сильно упасть.

Другой проблемой может стать нехватка кислорода, растворенного в воде. Как и большинство живых организмов на Земле, бактерии, поглощающие нефтепродукты, разлагают их с помощью кислорода, выделяя в конечном итоге углекислый газ СО2. Если по мере переработки нефти бактерии израсходуют весь кислород, растворенный в загрязненных водах залива, это не только существенно замедлит скорость дальнейшей переработки нефтепродуктов, но и создаст угрозу жизни других морских обитателей, в частности, рыбы — одного из основных объектов промысла в этом регионе.

Однако, согласно опубликованному на прошлой неделе исследованию, пока этого не происходит, и если процесс биодеградации нефти не начнет сопровождаться дополнительными биологическими процессами — едва ли произойдет.

«Формирование бескислородной мертвой зоны в области шлейфа углеводородов в Мексиканском заливе только за счет разложения нефти бактериями практически невозможно», — прокомментировал эти опасения Ричард Камилли (Richard Camilli), ведущий автор статьи, опубликованной в Science на прошлой неделе.

oilreview.kiev.ua