Ферментативно-химическая дезодорация объектов, загрязненных тиолами. Enzymatic-chemical Deodorization of Surfaces Contaminated with Thiols

Ферментативно-химическая дезодорация объектов, загрязненных тиолами

Флюрик Е. А., Леонтьев В. Н., Кононович В. В., Белорусский государственный технологический университет, Минск, Беларусь

Защита окружающей среды от промышленных выбросов в настоящее время стала одной из приоритетных задач современной науки и техники. Наряду с ремедиацией загрязненных почв и водоемов, очисткой промышленных сточных вод, все большее внимание уделяется устранению неприятных запахов, поскольку они, будучи специфическим загрязнителем воздуха, рассматриваются как один из факторов, негативно влияющих на здоровье человека.

Тиолы (меркаптаны) — класс органических соединений, содержащих в своем составе сульфгидрильную функциональную группу. В настоящее время они нашли широкое применение, например, низшие тиолы (С₁—С₅) — в качестве одорантов топливных газов и как исходное сырье для синтеза практически важных тиосоединений, алкантиолы — при создании современных материалов для радиоэлектроники, высшие тиолы (С₈—С₁₆) — как регуляторы молекулярной массы при синтезе полимеров. Для одоризации природного газа используют этантиол или смесь природных тиолов.

Тиолы прочно адсорбируются на различных поверхностях (спецодежде, инструментах, оборудовании) и, соответственно, являются причиной неприятного запаха. Острый вопрос — разработка биотехнологических методов дезодорации загрязненных тиолами объектов на газораспределительных станциях (ГРС).

Существуют два основных подхода к решению проблемы устранения неприятного запаха тиолов:

1) биологический метод заключается в ферментативном окислении тиолов;

2) химический метод основан на каталитическом окислении тиолов.

Для удаления тиолов со спецодежды и инструментов химический метод дезодорации неприемлем, поскольку применение химических реагентов может вызвать коррозию металлов и повреждение тканей. Поэтому для дезодорации таких объектов мы отдали предпочтение биологическому методу. Один из наиболее перспективных способов его реализации — использование ферментных препаратов, например, на основе грибной внеклеточной тиолоксидазы. Тиолоксидаза (КФ 1.8.3.2 тиол: кислород оксидоредуктаза) окисляет тиолы до дисульфидов, которые легко десорбируются с загрязненных поверхностей и имеют менее неприятный запах.

Из почв, загрязненных меркаптанами, нами был выделен мицелиальныгй гриб Trichoderma viride Ф-84 (рис. 1), который является эффективным продуцентом внеклеточной тиолоксидазы.

Рис. 1. Колония мицелиального гриба Trichoderma viride Ф-84, выделенного из образца почвы ГРС

На основе отобранного штамма разработана технология получения нового ферментного препарата «АНТИ-ОДОР» ТУ РБ 101478806.001-2004 (рис. 2).

Рис. 2. Образец разработанного ферментного препарата «АНТИ-ОДОР»

Препарат предназначен для применения в газовой промышленности и других отраслях в качестве средства, удаляющего запах меркаптанов с загрязненных объектов (одежды, металлоконструкций, почвы).

Ферментный препарат хорошо зарекомендовал себя при очистке открытых поверхностей, загрязненных тиолами, — спецодежды, инструментов. Однако при большом количестве остаточного меркаптана в закрытых емкостях хранения одоранта происходила денатурация фермента. Для таких объектов нами разработан химический метод дезодорации, заключающийся в каталитическом окислении тиолов гипохлоритом натрия и молекулярным кислородом с использованием бис (N, N-диэтилдитиокарбамата-S, S') меди (рис. 3).

Рис. 3. Микрофотография катализатора бис (N, N-диэтилдитиокарбамата-S, S') меди

(увеличение х1 000, сканирующий электронный микроскоп JSM-5610 LV)

Разработанный метод ферментативно-химической дезодорации прошел апробацию на ГРС, по результатам которой создан опытно-промышленный регламент на процесс дезодорации подземных емкостей хранения одоранта, деталей одоризационных установок и адсорберов на ГРС.

Enzymatic-chemical Deodorization of Surfaces Contaminated with Thiols

Flyurik E. A., Leontiev V. N., Kononovich V. V., Belarusian State Technological University, Minsk, Belarus

An enzymatic-chemical deodorization method involving the oxidation of thiols with the help of the ANTI-ODOR enzymatic agent on the open surfaces; and with sodium hypochlorite and molecular oxygen with the aid of bis (N, N-diethyldithiocarbamate-S, S') copper as a catalyst on the inner surfaces has been developed.

Главная страница

Сведения об авторах

Флюрик Елена Андреевна, ассистент, кафедра биотехнологии и биоэкологии, Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, Минск, 220050, Беларусь. Тел./факс (17) 227-74-32. E-mail
Леонтьев Виктор Николаевич, канд. хим. наук, доц., зав. кафедрой биотехнологии и биоэкологии, Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, 13а, Минск, Беларусь. Тел./факс (17) 227-74-32. E-mail