Вы здесь

Біосинтез поверхнево-активних сполук штамами Rhodococcus fascians ВКМ Ac-1169, Rhodococcus fascians ВКМ Ac-1163 і Pseudomonas species PS-17.

Автор: 
Вільданова-Марцишин Роза Іскандерівна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
3404U001021
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

Розділ 2. Напрями застосування біоПАР
Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям біоПАР широко застосовують у різних
галузях господарства. Із літературних даних можна виділити кілька на-прямів
застосування біоПАР [6, 8, 154]: підвищення нафтовидобутку пластів; по-ліпшення
горючих властивостей високоасфальтенових нафт; стабілізація і деста-білізація
емульсій; транспортування нафти та вугілля у трубопроводах; очистка нафтових
цистерн і резервуарів; очистка від нафтових забруднень води і ґрунтів;
створення нових мийних засобів; у медицині та косметиці (створення ліпосом); у
сільському господарстві (збільшення коефіцієнту трансформації кормів великою
рогатою худобою). У табл. 2.1 подано застосування біоПАР у різних галузях
гос-подарства в залежності від їх хімічних функцій.
2.1. Використання біоПАР у процесах нафтовидобутку
При існуючих методах розробки родовищ нафти видобувається менше по-ловини
геологічних запасів у пласті. Ефективність видобутку нафти сучасними промислово
засвоєними методами розробки у всіх нафтовидобувних країнах вва-жається
незадовільною: середня кінцева нафтовіддача пластів складає 25-45 % в
залежності від структури запасів нафти і застосованих методів [155]. Тому одним
із перспективних напрямів біотехнології є використання бактерій та продуктів їх
життєдіяльності для підвищення нафтовидобутку пластів.
До найбільш перспективних мікробіологічних способів видобування нафти
відносять: внесення бактерій безпосередньо у свердловину, що приводить до
ут-ворення газу, який сприяє руху й витісненню нафти з пласта; внесення біоПАР,
які знижують міжфазний натяг на межі розділу нафти і води; застосування
водорозчинних біополімерів, що збільшують в’язкість закачаної води;
викори-стання в’язких нерозчинних полімерів, які здатні закупорювати
високопроникливі зони, що дозволяє керувати процесами руху води і нафти у
колекторі [11]. Екзо-полімери мікроорганізмів таких родів, як Pseudomonas,
Methanomonas, Arthrobac-ter, Nocardia, Mycrococcus, Rhodococcus, Chromatium,
Serratia, Rhizobium, Bacillus можуть застосовуватися в якості засобів, що
підвищують в’язкість розчинів [16].
До мікроорганізмів, що використовуються у третинному нафтовидобутку, є певні
вимоги; вони мають бути здатними рости в складних пластових умовах - при
високій температурі, тиску, солоності і низькому рівні кисню [8]. У 50-70 рр.
проводились експерименти із закачкою бактерії родів Desulfovibrio, Clostridium
і Bacillus з живильним середовищем у пласти [156]. Івановим М.В. і Бєляєвим
С.С. запропоновано такий підхід: на першій стадії вводяться бактерії разом із
прісною спеціально аерованою водою з добавкою солей азоту і фосфору. Рідина, що
посту-пає потім в найбільш віддалені зони пласту, містить продукти
життєдіяльності цих мікроорганізмів і практично не має розчиненого кисню. На
другій стадії акти-вуються анаеробні бактерії в “безкисневих” віддалених зонах.
В результаті збіль-шення нафтовитіснення досягається при комплексній дії всіх
сполук, що синте-зуються мікроорганізмами, як введених з поверхні, так і
присутніх у пласті [157].
Препарати біоПАР можуть бути основою для створення екологічно безпеч-них
нафтовитісних систем за аналогією ПАПС, що є найефективнішими сучасни-ми
міцелярними системами синтетичних ПАР і полімерів [158].
2.2. Очистка довкілля від нафтових забруднень
Серед найбільш небезпечних техногенних забруднень особливе місце займають
нафтопродукти, що пояснюється їх здатністю утворювати токсичні спо-луки у
ґрунтах, поверхневих та підземних водах [159, 160]. Забруднення водних ресурсів
промисловими і стічними водами, пролита нафта на воду і землю, жахли-вий стан
портів роблять необхідним пошук мікроорганізмів, що ростуть на вугле-воднях і
синтезують біоПАР, які можна використовувати як антизабруднювачі і природні
антиадгезиви на поверхнях, що контактують із водою (наприклад, дни-ща суден).
БіоПАР стимулюють активність мікроорганізмів – деструкторів гідро-фобних сполук
шляхом солюбілізації та емульгування останніх [161, 162, 163]. В таких процесах
рамноліпіди використовують в концентраціях, нижчих за ККМ [83, 164, 165]. У
складі бактеріальної мікрофлори забруднених нафтою ґрунтів до-мінують
представники родів Arthrobacter, Pseudomonas, Acinetobacter, Micrococ-cus,
Rhodococcus та ін.; серед дріжджів - Candida, Torulopsis, Rhodotorula та ін.;
серед нижчих грибів - Aspergillus, Penicilllium, Fusarium [166, 167, 168].
Найголовніша перевага біоПАР у тому, що вони не збільшують токсичність нафти, а
також частково емульгують нафту, чим полегшують бактеріальний ріст. Показано
[168], що хімічні засоби боротьби з розлитою нафтою можуть шкодити мешканцям
водоймищ не менше, ніж сама нафта. Відновлення біотопів після за-стосування цих
речовин проходить значно повільніше. Мікробіологічні технології очистки
довкілля відзначаються надійністю очистки, що обумовлено практично повною
деструкцією органічних сполук (до оксидів вуглецю, азоту та ін.) [169]. У
лабораторних умовах ефективність очистки становить 70-85% [170]. Можливі такі
варіанти застосування біоПАР у процесах очистки: використання мікроорганіз-мів
- продуцентів біоПАР, як стартової культури для утилізації забруднюючих
ре-човин; обробка забрудненої зони розчинами біоПАР для солюбілізації
вуглевод-нів, що стимулює розвиток природних мікробіоценозів; очистка найбільш
забруднених ділянок із застосуванням біореакторів, у яких здійснюється пряма
очистка (відмивання) ґрунту розчинами біоПАР.
2.3. Очистка нафтових цистерн і резервуарів
Важкі фракції сирої нафти та відмивочні розчини у суміші з розбуреною по-родою
залишаються на дні резервуарів для з