способ биологической очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов и штамм гриба penicillium chrysogenum bkmf - 3330д, используемый для получения биомассы, извлекающей радионуклиды и тяжелые металлы из жидкостей
Классы МПК: | G21F9/18 биологическая C02F3/34 отличающаяся используемыми микроорганизмами |
Автор(ы): | Ховрычев М.П., Мареев И.Ю., Помыткин В.Ф. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество закрытого типа "ЭДЕМ" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-04-14 публикация патента:
30.11.1994 |
Использование: в прикладной микробиологии и биологической очистке сточных вод от радионуклидов и тяжелых металлов. Сущность изобретения: способ очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов состоит в обработке жидкостей сорбентом в виде биомассы грибов. В качестве сорбента используют биомассу грибов вида Penicillium chrysogenum, преимущественно биомассу нового штамма. 2 с.п.ф-лы, 4 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Способ биологической очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов, включающий обработку жидкостей сорбентом в виде биомассы грибов, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют биомассу грибов Penicillium chrysogenum. 2. Штамм гриба Penicillium chrysogenum BKMF-3330Д, используемый для получения биомассы, извлекающей радионуклиды и тяжелые металлы из жидкостей.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к прикладной микробиологии и может быть использовано при биологической очистке от радионуклидов и тяжелых металлов сточных вод, жидких радиоактивных отходов или твердых материалов после приготовления из них растворов, содержащих радионуклиды и тяжелые металлы. Известен способ очистки жидкостей от урана и тория, включающий использование в качестве сорбента биомассы гриба Rhizopus arrhizus [1]. Недостатком известного способа является то, что им не предусмотрена очистка растворов от других радионуклидов и от тяжелых металлов. Известен штамм бактерий Pseudomonas aeruginosa, биомассу которого используют в качестве сорбента для очистки жидкостей от радионуклидов, таких как уран и торий [2]. Недостатком известного штамма является отсутствие сведений о возможности использования его биомассы для извлечения из жидкостей других радионуклидов (Pu, Cs, Sr), а также тяжелых металлов. Цель изобретения - повышение эффективности за счет расширения спектра удаляемых из жидкостей радионуклидов и тяжелых металлов и снижение их остаточного содержания в обработанной жидкости. Целью изобретения является также выделение штамма гриба, биомасса которого обеспечивает эффективную очистку жидкостей от широкого спектра радионуклидов и тяжелых металлов. Цель достигается тем, что по способу очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов, включающему обработку жидкостей сорбентом в виде биомассы грибов, в качестве сорбента используют биомассу грибов вида Penicillium chrysogenum, преимущественно биомассу нового штамма гриба Penicillcum chrysogenum MH-21. Новый штамм Penicillium chrysogenum MН-21 был выделен из почвы, взятой из 30-километровой зоны Чернобыльской АЭС. Штамм характеризуется следующими признаками. На твердых средах колонии, состоящих из сравнительно тонкого базального войлочного строения мицелия, имеющего плотные конидиальные структуры, более или менее бархатистые, часто радиально бороздчатые, иногда сравнительно толстые, до 1 мм или более, с быстро растущим краем, 1-2 мм ширины, с вегетативным мицелием желтоватого до кремового, с конидиальной зоной желто-зеленой до голубовато-серовато-зеленых тонов, иногда от мутно-серовато-зеленых до тускло-зеленых, потом близкие к желтоватым оттенкам, после 2-3 нед на обратной стороне ярко-желтые или зеленовато-желтые, с окружающим агаром, окрашенным в такие же тона, но более светлые. Эскудат обычно обильный в каплях светло-лимонно-желтых тонов. Конидиеносцы отходят главным образом от субстрата, 3-3,5
J.I.Pitt The genes Penicillium and its teleomorphic states Eupenicillium and Talaromyces, Acad. Press London, 1979;
Penicillium and Acremonium, Ed. J.Peberdy, 1987, New-Jork. П р и м е р 1. Исследованные штаммы Penicillium chrysogenum хранили на косяках агаризованного сусла при температуре + 4

Для приготовления среды к перечисленным компонентам добавляли водопроводную воду до 1 л. Перед стерилизацией 10%-ным раствором H2SO4 доводили рН среды до 5,5. Среду стерилизовали при 121оС в течение 30 мин. Штамм инкубировали в колбах Эрленмейера на круговой качалке при 230 об/мин и температуре 28оС в течение 48-60 ч. Для получения биомассы полученный инокуляционный материал вносили в ту же питательную среду в количестве 5-6 об.% и инкубировали в течение 48-60 ч в ферментационных аппаратах фирмы "Biotec" при условиях: рН среды 5,5; аэрация: два объема воздуха к одному объему среды при перемешивании со скоростью 300-500 об/мин при температуре 28оС. После завершения цикла ферментации биомассу отделяли центрифугированием, промывали дистиллированной водой и использовали как сорбент для удаления радионуклидов и тяжелых металлов из растворов их солей. П р и м е р 2. Культивирование гриба проводили как в примере 1. Провели сопоставление эффективности применения биомассы разных штаммов вида Penicillium chrysogenum для удаления радионуклидов, содержащихся в присутствии тяжелых металлов, из растворов их солей. Сорбирующие свойства биомассы трех штаммов Penicillium chrys изучали на примере очистки специально приготовленных индивидуальных растворов 90Sr, 137Сs, 239Pu и растворов их смеси с добавлением к растворам ионов тяжелых металлов, например Fe, Ni, Cr и др. К суспензии биомассы добавляли известное количество радионуклидов и тяжелых металлов и затем подвергали встряхиванию на качалке с частотой около 250 раз в минуту в течение 2 ч. Затем биомассу отделяли центрифугированием. Содержание радионуклидов и тяжелых металлов в очищаемых от них растворах определяли до и после обработки растворов сорбентом - биомассой изученных штаммов. Для удобства сопоставления во всех вариантах опыта очистке от радионуклидов и тяжелых металлов подвергали модельные растворы хлоридов 90Sr, 137Cs, 239Pu с удельной активностью каждого элемента около 107 Бк/л. Результаты приведены в табл.1 и 2, в которых приняты следующие обозначения: Скон - концентрация соответствующего радионуклида в растворе после проведения биосорбции, Бк/л; К - константа распределения радионуклида между водной фазой и биомассой, л/г.сух.вес. Величину константы распределения определяли из выражения
K =

W - масса сухого вещества в данном образце биосуспензии, г. Для характеристики полноты извлечения радионуклидов из водной фазы рассчитывали их степень извлечения





Класс C02F3/34 отличающаяся используемыми микроорганизмами