Проєкт технології виробництва деструктивного нафтоокислювального препарату на основі Rhodococcus erythropolis

Abstract

Кузбит І.Б., Бучкевич І.Р. (керівник). Проєкт технології виробництва деструктивного нафтоокислювального препарату на основі Rhodococcus erythropolis. Магістерська кваліфікацій робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Нафтопродукти є основним джерелом енергії для промисловості та повсякденного життя [3]. Під час розвідки, видобутку, переробки, транспортування та зберігання нафти та нафтопродуктів регулярно трапляються витоки та випадкові розливи. Кількість природного просочування сирої нафти оцінюється в 600 000 метричних тонн на рік з діапазоном невизначеності 200 000 метричних тонн на рік [4]. Нафтові витоки містять вуглеводні, які є стійкими сполуками і класифікуються як пріоритетні забруднювачі. Очищення цих забруднюючих речовин з навколишнього середовища є реальною світовою проблемою. Тому, біоремедіація стала основним методом, який використовується для відновлення забрудненого нафтовими вуглеводнями середовища, що використовує природну мікробну активність біодеградації [1]. Мікроорганізми, які використовують вуглеводні нафти, поширені в навколишньому середовищі повсюдно. Вони природним чином біологічно розкладають забруднюючі речовини і таким чином видаляють їх із навколишнього середовища[5]. Видалення нафтових вуглеводневих забруднювачів із навколишнього середовища шляхом використання препаратів, у складі яких є олеофільні мікроорганізми, є екологічним та економічним [2]. Мікробна біодеградація нафтових вуглеводневих забруднювачів використовує ферментну каталітичну активність мікроорганізмів для підвищення швидкості розкладання забруднюючих речовин. Дана магістерська робота відноситься до розробки деструктивного біопрепарату на основі бактерій Rhodococcus erythropolis, які мають високу здатність до біодеградації органічних забруднювачів. Rhodococcus erythropolis відома своєю здатністю руйнувати складні токсичні речовини, включаючи нафтопродукти, поліхлоровані біфеніли, пестициди та інші шкідливі сполуки. Мета проєкту – створення ефективного біопрепарату для очищення навколишнього середовища та ремедіації забруднених територій. Основними завданнями є розробка оптимальних умов культивування бактерій, відпрацювання технології виробництва препарату та його впровадження у промислових масштабах. Проєкт спрямований на покращення екологічної ситуації через використання екологічно безпечних біотехнологій. На основі науково обґрунтованих результатів розроблена принципова схема промислового виробництва деструктивного препарату на основі Rhodococcus erythropolis. Проведено економічні розрахунки, які підтвердили доцільність впровадження технології в промислових масштабах. Доведено, що виробництво є економічно ефективним завдяки низькій вартості сировини (бактеріальної біомаси), енергоефективності процесів культивування та високої рентабельності застосування продукту для очищення забруднених середовищ. Такий підхід забезпечує конкурентні переваги в галузі екологічних технологій та відкриває перспективи для подальшого розвитку біотехнологічних рішень для захисту навколишнього середовища.Kuzbyt I.B., Buchkevych I.R. (supervisior). Project of the technology for producing a destructive oil-oxidizing preparation based on Rhodococcus erythropolis. Masrer`s thesis. – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2024. Extended abstract Petroleum products are a primary energy source for industry and daily life. During the exploration, extraction, processing, transportation, and storage of oil and petroleum products, leaks and accidental spills frequently occur. The natural seepage of crude oil is estimated to be 600,000 metric tons per year, with an uncertainty range of 200,000 metric tons per year [4]. Oil spills contain hydrocarbons, which are persistent compounds classified as priority pollutants. Cleaning these contaminants from the environment represents a significant global challenge [1]. Consequently, bioremediation has become a key method for restoring environments contaminated with petroleum hydrocarbons, utilizing the natural microbial activity of biodegradation. Hydrocarbon-degrading microorganisms are ubiquitous in the environment. They naturally biodegrade pollutants, thus removing them from the ecosystem [5]. The removal of petroleum hydrocarbon contaminants from the environment using formulations containing oleophilic microorganisms is both environmentally friendly and cost-effective [2]. Microbial biodegradation of petroleum hydrocarbons relies on the enzymatic catalytic activity of microorganisms to accelerate the breakdown of contaminants [3]. Study of object is the technological process for the production of a destructive oil-oxidizing preparation based on the microorganism Rhodococcus erythropolis. Scope of research includes biotechnology and environmental engineering, specifically the development of bioremediation methods for cleaning the environment from oil pollutants using microorganisms, particularly Rhodococcus erythropolis. Goal of research is to create an effective biopreparation for environmental cleanup and remediation of contaminated areas. The main tasks include developing optimal conditions for bacterial cultivation, refining the production technology of the preparation, and implementing it on an industrial scale. Based on scientifically substantiated results, a conceptual scheme for the industrial production of a destructive preparation based on Rhodococcus erythropolis has been developed. Economic calculations have been carried out, confirming the feasibility of implementing the technology on an industrial scale. It has been proven that the production is economically efficient due to the low cost of raw materials (bacterial biomass), energy efficiency of the cultivation processes, and high profitability of the product's use for cleaning contaminated environments. This approach provides competitive advantages in the field of environmental technologies and opens up prospects for further development of biotechnological solutions for environmental protection.