ХИМИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, 2017, № 1, с. 168 — 176

 

Утилизация и биодеградация отходов

 

УДК 574.652                                                                                 Скачать PDF

DOI: 10.25514/CHS.2017.1.11442

 

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ ГРИБАМИ FUSARIUM SOLANI

В. А. Хрячков1, Е. А. Саратовских*2, Р. Н. Яруллин3

1Федеральное казенное предприятие Научно-исследовательский институт «Геодезия», Москва

2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук, г. Черноголовка Московской области, Россия

3Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия

Поступила в редакцию 30.03.2017 г.

Опубликовано 26.06.2017 г.

Представлены результаты решения проблемы очистки промышленных стоков производства нитроцеллюлозы (НЦ) методом биодеградации. Цель исследования состояла в подборе микроорганизма (ов) или их сочетаний, способных в максимальной степени и в предельно короткие сроки окислить стойкий биополимер – НЦ. В настоящей работе отходы НЦ с содержанием азота N 13,38 масс.% подвергали биологическому окислению с помощью мицелиального гриба Fusarium solani. Время инкубации образцов на F. solani составляло 5, 16, 38 и 65 суток. Максимальное снижение содержания N составило 3%; максимальная концентрация образования нитратов NO3 в растворе была 11,40 мкг/мл; рН сдвигался в кислую область. Молекулярная масса образцов существенно снижалась: с 324216 у исходного образца до 37300. Тепловыделение снизилось до 770 кал/г за 36 суток по сравнению с 975 кал/г у исходного образца. Наибольшие изменения наблюдались за первые 5 и 16 суток инкубации, что можно считать перспективным с точки зрения практического применения.

Ключевые слова: нитроцеллюлоза, биологическое окисление, Fusarium solani, очистка промышленных стоков.


STUDY OF BIODEGRADATION OF NITROCELLULOSE USING FUNGUS FUZARIUM SOLANI

V. A. Khryachkov1, E. A. Saratovskikh2*, and R. N. Yarullin3

1Federal Governmental Research Institute “Geodezia”, Krasnoarmeysk, Moscow region, Russia

2Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Moscow region, Russia

3Kazan (Volga region) Federal University, Kazan’, Russia

Received March 30, 2017

Published June 26, 2017

Abstract – The results of solving the problem of cleaning up industrial waste waters of nitrocellulose (NC) manufacturing by biodegradation method are presented. The purpose of the study was to select a microorganism or a combination thereof, capable of oxidizing the persistent biopolymer – NC, to the maximum oxidation degree and as quickly as possible. In the present study, NC waste samples with a nitrogen content of 13.38 wt.% were subjected to biological oxidation using a filamentous fungus Fusarium solani. The time of incubation of the NC samples with F. solani was 5, 16, 38, and 65 days. The maximum decrease in the N content was 3%; the maximum concentration of nitrate ions formed in the solution was 11.40 μg/ml; pH values were shifted to the acidic region. The molecular mass of the NC samples reduced significantly: from 324216 (for the initial sample) to 37300. The heat release value decreased to 770 cal/g within 36 days compared to 975 cal/g for the initial sample. The greatest changes were observed after the first 5 and 16 days of incubation, which can be considered a promising result in terms of practical use of the method.

Keywords: nitrocellulose, biological oxidation, Fusarium solani, purification of industrial wastewater.