Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stagnacja w instalacjach wodociągowych jako czynnik degradacji jakości wody - przegląd zagadnienia

Herczyk Karolina, Grobelak Anna

Instal

|

2026

|

nr 3

32--36

PL

Stagnacja w wewnętrznych instalacjach wodociągowych jest jednym z kluczowych czynników negatywnie wpływających na jakość wody u odbiorców. W warunkach niskich przepływów oraz długiego czasu przebywania wody w instalacjach obserwuje się m.in. spadek poziomu środka dezynfekcyjnego, wzrost liczby mikroorganizmów oraz zmiany w strukturze mikrobiomu instalacji, a także zwiększone ryzyko uwalniania metali i pogorszenia cech organoleptycznych (tj. smaku i zapachu). W artykule przedstawiono mechanizmy degradacji jakości wody spowodowane stagnacją, typowe miejsca powstawania stref zastoju oraz rolę temperatury w kształtowaniu ryzyka mikrobiologicznego. W dalszej części omówiono współczesne uwarunkowania projektowe, przedstawiono przykładowy scenariusz degradacji jakości wody w nowym budynku oraz wskazano zakres odpowiedzialności projektanta i zarządcy obiektu. Podkreślono znaczenie podejścia opartego na ocenie ryzyka i programach zarządzania instalacją wodną.

EN

Stagnation in internal water systems is one of the key factors negatively affecting water quality for consumers. Under conditions of low flow and long residence time, a decrease in disinfectant levels, an increase in microorganism counts, and changes in the system’s microbiome structure can be observed, along with an increased risk of metal release and deterioration of organoleptic properties (i.e., taste and odor). This article presents the mechanisms of water quality degradation caused by stagnation, typical locations of stagnant zones, and the role of temperature in shaping microbiological risk. The following section discusses contemporary design-related conditions, presents an example scenario of water quality degradation in a new building, and outlines the responsibilities of the designer and the facility manager. The importance of a risk-based approach and water system management programs is emphasized.

2

Biofilmy w instalacjach wodnych - mechanizm powstawania oraz metody ich ograniczenia

Kwiatkowska Klaudia

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2026

|

Nr 1

8--12

PL

Jednym z najistotniejszych problemów związanych z eksploatowaniem instalacji wodnych jest powstawanie i osadzanie się biofilmów mikrobiologicznych. Obecność tych struktur wpływa bezpośrednio na jakość wody, rozwój organizmów patogennych oraz zapoczątkowanie procesu korozji systemów. W konsekwencji dochodzi do zmniejszenia efektywności systemów hydraulicznych doprowadzających wodę do odbiorców. Biofilmy w instalacjach wodnych są złożonymi, wielogatunkowymi konsorcjami mikroorganizmów, w których kluczową rolę odgrywają interakcje komórkowe oraz procesy molekularne regulujące adhezję, produkcję macierzy pozakomórkowej (EPS) i organizację struktury przestrzennej. W pracy omówiono aktualny stan wiedzy dotyczący mechanizmów tworzenia biofilmów, czynników środowiskowych wpływających na ich stabilność oraz zakres metod kontroli i usuwanie biofilmów. Szczególną uwagę zwrócono na metody fizyczne, chemiczne, enzymatyczne, a także modyfikacje powierzchni materiałów instalacyjnych.

EN

One of the most significant problems associated with the operation of water systems is the formation and deposition of microbial biofilms. The presence of these structures directly affects water quality, the growth of pathogenic organisms, and the initiation of corrosion processes in the systems. As a result, the efficiency of hydraulic systems supplying water to consumers is reduced. Biofilms in water systems are complex, multi-species consortia of microorganisms in which cellular interactions and molecular processes regulating adhesion, extracellular matrix (EPS) production, and spatial structure organization play a key role. The paper discusses the current state of knowledge on the mechanisms of biofilm formation, environmental factors affecting their stability, and the range of methods for controlling and removing biofilms. Particular attention is paid to physical, chemical, and enzymatic methods, as well as modifications to the surface of installation materials.

3

Cleaning and Decontamination of Firefighters’ Protective Clothing in Liquid Carbon Dioxide (LCO₂) – Literature Review and Conclusions for National Practice

Krasowski Tomasz

Safety & Fire Technology

|

2025

|

Vol. 66, iss. 2

98--112

EN

Aim: The aim of this work is to provide a synthetic assessment of the effectiveness of available technologies for cleaning and decontaminating firefighters’ protective clothing, with particular emphasis on processes carried out in liquid carbon dioxide (LCO2). The article also demonstrates their impact on user safety and material durability. Methodology: A systematic review of literature from 2018 to 2024 was conducted, covering scientific publications, technical reports and normative documents on the cleaning and decontamination of firefighters’ protective clothing. The search was conducted in the Scopus, ScienceDirect and PubMed databases and in technical report repositories (UL Solutions, Centexbel, Ghent University), using combinations of keywords related to chemical contaminants (WWA, SVOC, heavy metals), microbiological contaminants (biofilm) and cleaning processes (water washing, hydrocarbon cleaning, LCO2). In the analysis, only studies containing quantitative data or detailed descriptions of cleaning process parameters and tests assessing the impact of cleaning on material properties, such as durable water repellency (DWR), fibre integrity and mechanical parameters, were included. The review covers the results of studies conducted by leading research centres (Centexbel, UL Solutions, Ghent University, North Carolina State University) and an analysis of the requirements of ISO 23616, NFPA 1851 and PN-EN 469 standards in terms of cleaning effectiveness, process validation and maintenance of the functional properties of firefighters’ protective clothing. Conclusions: The review allows for a comparison of the effectiveness of cleaning and decontamination technologies for firefighters’ protective clothing and identifies their limitations in terms of user safety and material durability. The collected data clearly indicates that water-based technologies often do not provide complete chemical and biological decontamination and may also accelerate the degradation of the materials. Processes carried out in liquid CO2 (LCO2) are highly effective at removing PAHs, SVOCs, heavy metals and biofilm while maintaining the protective properties and durability of materials, making them one of the most promising technologies in the context of maintaining personal protective equipment (PPE) for firefighters. The collected results may support the development of national operating procedures and a certification system for decontamination processes serving the needs of the State Fire Service, the National Fire Service and rescue units operating in industrial plants.

PL

Cel: Celem pracy jest syntetyczna ocena skuteczności dostępnych technologii czyszczenia i dekontaminacji odzieży ochronnej strażaków, ze szczególnym uwzględnieniem procesów prowadzonych w ciekłym ditlenku węgla (LCO2) oraz ich wpływu na bezpieczeństwo użytkowników i trwałość materiałów. Metodologia: Przeprowadzono systematyczny przegląd literatury z lat 2018–2024, obejmujący publikacje naukowe, raporty techniczne i dokumenty normatywne dotyczące czyszczenia i dekontaminacji odzieży ochronnej strażaków. Wyszukiwanie przeprowadzono w bazach Scopus, ScienceDirect i PubMed oraz w repozytoriach raportów technicznych (UL Solutions, Centexbel, Ghent University), stosując kombinacje słów kluczowych dotyczących zanieczyszczeń chemicznych (WWA, SVOC, metale ciężkie), mikrobiologicznych (biofilm) oraz procesów czyszczenia (pranie wodne, czyszczenie węglowodorowe, LCO2). Do analizy włączono jedynie prace zawierające dane ilościowe lub szczegółowe opisy parametrów procesu czyszczenia oraz badania oceniające wpływ czyszczenia na właściwości materiałów, takie jak trwała hydrofobowość (DWR), integralność włókien i parametry mechaniczne. Przegląd obejmuje wyniki badań prowadzonych przez wiodące ośrodki badawcze (Centexbel, UL Solutions, Ghent University, North Carolina State University) oraz analizę wymagań norm ISO 23616, NFPA 1851 i PN-EN 469 w zakresie skuteczności czyszczenia, walidacji procesów oraz utrzymania właściwości użytkowych odzieży ochronnej strażaków. Wnioski: Przegląd pozwala na porównanie efektywności technologii czyszczenia i dekontaminacji odzieży ochronnej strażaków oraz identyfikację ich ograniczeń w kontekście bezpieczeństwa użytkowników i trwałości materiałów. Zebrane dane jednoznacznie wskazują, że technologie wodne często nie zapewniają pełnej dekontaminacji chemicznej i biologicznej, a ponadto mogą przyspieszać degradację materiałów. Procesy prowadzone w ciekłym CO2 (LCO2) cechują się wysoką skutecznością usuwania WWA, SVOC, metali ciężkich i biofilmu przy zachowaniu właściwości ochronnych i trwałości materiałów, co czyni je jedną z najbardziej obiecujących technologii w kontekście utrzymania środków ochrony indywidualnej (ŚOI) strażaków. Zgromadzone wyniki mogą wspierać opracowanie krajowych procedur operacyjnych oraz systemu certyfikacji procesów dekontaminacji na potrzeby PSP, OSP oraz jednostek ratowniczych funkcjonujących w zakładach przemysłowych.

4

Kompleks Mn(II) z kwasem pirydazyno-3-karboksylowym jako inhibitor wzrostu biofilmu bakteryjnego generowanego przez Pseudomonas aeruginosa PAO1

Jabłońska-Wawrzycka Agnieszka, Rogala Patrycja, Górka Albert

Przemysł Chemiczny

|

2025

|

T. 104, nr 12

1277--1285

PL

Przeprowadzono syntezę kompleksu manganu(II) z kwasem pirydazyno-3-karboksylowym (pdz-3-COOH) o wzorze [Mn(pdz-3-COO)₂(H₂O)₂]·2H₂O, oraz zbadano jego właściwości elektrochemiczne, rodzaje oddziaływań w sieci krystalicznej i potencjał biologiczny. Na podstawie oceny aktywności mikrobiologicznej związku wobec bakterii Pseudomonas aeruginosa PAO1 stwierdzono, że kompleks znacząco zmniejsza ilość biofilmu tworzonego przez szczep. Profilowanie cytotoksyczności ujawniło niską wartość względem komórek prawidłowych. Symulacje obliczeniowe wykazały, że kompleks manganu(II) charakteryzuje się obiecującymi wynikami biodostępności i dobrą przepuszczalnością błonową, co czyni go potencjalnym środkiem antybiofilmowym.

EN

A complex of Mn(II) with pyridazine-3-carboxylic acid (pdz-3-COOH) of the formula [Mn(pdz-3-COO)₂(H₂O)₂]·2H₂O was synthesized, and its electrochem. properties, types of interactions within the crystal lattice, and biol. potential were studied. Based on the assessment of the microbial. activity of the compd. against Pseudomonas aeruginosa PAO1 bacteria, it was found that the complex significantly reduces the amt. of biofilm produced by the strain. Cytotoxicity profiling revealed a low value against normal cells. Computational simulations showed that the Mn(II) complex exhibits promising bioavailability results and good membrane permeability, making it a potential anti-biofilm agent.

5

Improving the efficiency of aerobic biological treatment of domestic wastewater by using fixed culture media

Touafek Aicha, Tidjani Abdellatif El-Bari, Bendida Ali

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2025

|

Vol. 26, iss. 9

23--35

EN

This study investigates the use of pozzolan, a volcanic slag, as a packing material in a fixed culture system for biological wastewater treatment. Experimental work was conducted to evaluate the performance of pozzolan in terms of removal of biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD) and NH4+ under different substrate concentrations and bed heights. The results reveal that pozzolan achieved BOD5 removal efficiencies of up to 80% at a concentration of 1g/L with a 20 cm bed height, while COD degradation rates demonstrated a kinetic constant K of 0.080 min-1 under the same conditions. At higher concentrations (1.5 g/L) and a 40 cm bed height, the performance was slightly reduced, with COD degradation exhibiting K = 0.040 min-1, likely due to substrate saturation effects. Comparatively, scoria showed lower efficiency, with kinetic constants ranging from 0.018 to 0.065 min-1, highlighting the superior performance of pozzolan as a packing medium, NH4+.

6

Woda jako nośnik patogenów w placówkach ochrony zdrowia - między higieną a zagrożeniem

Kubrak Michał

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2025

|

T. 56, nr 4

19--23

PL

Wprowadzenie: Woda odgrywa podwójną rolę w placówkach ochrony zdrowia - stanowi kluczowy element zapewniający higienę, a jednocześnie jest potencjalnym źródłem zakażeń, szczególnie niebezpiecznych dla pacjentów z obniżoną odpornością. Instalacje wodociągowo-kanalizacyjne oraz urządzenia sanitarne mogą być zasiedlane przez groźne mikroorganizmy, których obecność zwiększa ryzyko zakażeń szpitalnych. Cel: Celem artykułu jest usystematyzowanie aktualnej wiedzy dotyczącej patogenów obecnych w środowisku wodnym placówek ochrony zdrowia oraz wskazanie skutecznych metod ograniczania ryzyka ich transmisji. Metody: Przeprowadzono przegląd literatury naukowej, wskazując na główne drobnoustroje chorobotwórcze występujące w środowisku wodnym w szpitalach i placówkach ochrony zdrowia. Omówiono rekomendowane praktyki inżynierskie oraz eksploatacyjne, które mogą minimalizować ryzyko zakażeń związanych z wodą. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych: Skuteczna kontrola ryzyka zakażeń związanych z wodą wymaga kompleksowych działań na każdym etapie użytkowania instalacji sanitarnych - od projektowania poprzez dobór urządzeń, aż po ich odpowiednią eksploatację i konserwację. Kluczowe znaczenie mają materiały ograniczające rozwój biofilmów, eliminacja stagnacji wody, kontrola temperatury ciepłej wody oraz konstrukcja urządzeń sanitarnych minimalizująca powstawania aerozolu biologicznego.

EN

Introduction: Water plays a dual role in healthcare facilities - it is essential for hygiene but also represents a potential source of infections, particularly dangerous for immunocompromised patients. Plumbing systems and sanitary devices in hospitals can become colonized by hazardous microorganisms, increasing the risk of healthcare-associated infections. Aim: The aim of this article is to systematize current knowledge regarding pathogens present in healthcare facility water environments and to identify effective methods of reducing their transmission risk. Methods: A literature review was conducted to identify major pathogenic microorganisms present in hospital water systems and their transmission mechanisms, focusing especially on aerosolization. Recommended engineering and operational practices aimed at minimizing waterborne infection risks were also discussed. Conclusions and relevance to practice: Effective control of water- associated infection risks requires comprehensive actions at every stage of plumbing system usage - from system design and equipment selection to proper operation and maintenance. Critical elements include using materials that limit biofilm formation, eliminating water stagnation, controlling hot water temperature, and selecting sanitary appliances that minimize pathogen aerosolization.

7

Zastosowanie nanomateriałów w środkach dezynfekcyjnych

Zapór Lidia, Miranowicz-Dzierżawska Katarzyna

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2025

|

nr 5

18-22

PL

Długotrwałe stosowanie chemicznych środków dezynfekcyjnych i antyseptycznych w wysokich stężeniach ma szkodliwy wpływ na zdrowie człowieka i środowisko, dlatego też istnieje pilna potrzeba opracowania nowych, skutecznych środków dezynfekcyjnych, ale o toksyczności mniejszej niż obecnie występująca w dostępnych preparatach. Badania przeprowadzone w ostatnich latach wykazały, że obiecującą alternatywę dla konwencjonalnych środków przeciwbakteryjnych i przeciwwirusowych mogą stanowić produkty oparte na nanotechnologii. Nanomateriały w nich wykorzystywane umożliwiłyby także stosowanie dezynfekcji i antyseptyki przy niskim prawdopodobieństwie nabywania oporności przez drobnoustroje. Szerokie perspektywy są związane z wykorzystaniem nanomateriałów jako środków zwalczających biofilm i przyspieszających gojenie się ran skóry.

EN

The long-term use of chemical disinfectants and antiseptics in high concentrations has detrimental effects on human health and the environment, so there is an urgent need to develop new disinfectants that are effective, but with less toxicity than currently found in available formulations. Research in recent years has shown that nanotechnology-based products may be a promising alternative to conventional antibacterial and antiviral agents. The nanomaterials used in them would also enable disinfection and antiseptic applications with a low probability of microorganisms acquiring resistance. There are broad prospects for the use of nanomaterials as biofilm control agents and to accelerate skin wound healing.

8

Preliminary microbiological screening of internal water supply installations considering the material structure of pipelines

Czerwińska Karolina, Kuliński Emil, Grobelak Anna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2025

|

Vol. 19, no. 11

452--465

EN

The quality of drinking water consumed by end users largely depends on the technical condition of internal water supply installations.The aim of the study was to assess the impact of factors such as the technical state of the installation and the type of materials used on the growth and abundance of microorganisms. The research was conducted on water samples collected from internal water supply systems. The analyses involved quantification of the total number of bacteria at 22 and 36 degrees Celsius. The obtained results indicated a correlation between the type of material (e.g. plastics, copper) and the technical condition of the installation, and the occurrence of specific microbial groups. The study highlights the importance of regular monitoring of the condition of internal plumbing systems and the appropriate selection of construction materials to ensure high microbiological quality of domestic water and microbiological safety.The findings are also of practical importance, as they may contribute to the development of recommendations for the design, construction, and operation of water supply installations that minimize the risk of water contamination.

9

Risks caused by microbiologically influenced corrosion in diesel fuel storage tanks

Kuna Michał, Miszczyk Andrzej

Ochrona przed Korozją

|

2024

|

nr 3

60--67

EN

Microbiologically influenced corrosion (MIC) poses serious problems for the petrochemical and refinery industries. Particularly favourable conditions for MIC arise in storage tanks and transmission pipelines for mixtures of diesel oil with the addition of a biocomponent (in Poland 7%). The best conditions for the development of MIC occur at the fuel-water interface, where microorganisms are provided with a source of food and water, the presence of which is one of the basic conditions for the development of microorganisms. The development of microbiological deposits leads to the formation of sludge, causing fuel deterioration and corrosion that occurs under the resulting biomass. Studies have shown that biodiesel, alone as a substitute and as an additive to traditional fuels, increases the corrosion rate of carbon steel used in pipelines, storage tanks and other fuel infrastructure. Therefore, there is an increasing demand for research on methods of protecting steel surfaces in these conditions. The phenomena causing the corrosion of tanks and directions of research related to the protection against corrosion of infrastructure will be discussed.

PL

Korozja powodowana przez mikroorganizmy (ang. microbiologically influenced corrosion, MIC) stwarza poważne problemy w przemyśle petrochemicznym i rafineryjnym. Szczególnie korzystne warunki do rozwoju MIC powstają w zbiornikach magazynowych i rurociągach przesyłowych mieszanek oleju napędowego z dodatkiem biokomponentu (w Polsce: 7%). Najlepsze występują na granicy faz paliwo- -woda, gdzie mikroorganizmy mają zapewnione źródło pożywienia i wody, co jest jednym z podstawowych warunków ich rozwoju. Tworzenie się osadów mikrobiologicznych prowadzi do powstawania szlamów, powodujących pogorszenie jakości paliwa i korozję, która zachodzi pod powstałą biomasą. Badania wykazały, że biodiesel, samodzielnie jako substytut i jako dodatek do tradycyjnych paliw, przyspiesza korozję stali węglowej stosowanej w rurociągach, zbiornikach magazynowych i innej infrastrukturze paliwowej. Wzrasta zatem zapotrzebowanie na badania nad sposobami zabezpieczania powierzchni stalowych w tych warunkach. Omówione zostaną zjawiska powodujące korozję zbiorników oraz kierunki badań związane z ochroną przed korozją infrastruktury paliwowej.

10

Bioassays and virtual screening to identify potent natural antifouling compounds from the brown macroalga Dictyota dichotoma

Ba-Akdah Mohammad Abdulaziz, Satheesh Sathianeson

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2024

|

Vol. 53, No. 3

237--248

EN

Macroalgae are one of the potential natural sources for the isolation of novel eco-friendly antifouling compounds. In this study, the antifouling activity of an extract of the brown macroalga Dictyota dichotoma collected from the Red Sea was tested against bacteria isolated from the marine biofilm and larval forms of the barnacle. A maximum inhibition of barnacle larval settlement of 89.36% was observed in 25 µg ml-1 extract concentration at 24 h treatment. The secondary metabolite composition of the extract was analyzed by GC-MS and compounds were used as ligands for molecular docking with barnacle cement protein. The toxicity profile of secondary metabolites present in the extract was predicted through in silico analysis. The results indicate that the crude extract of the alga inhibited the biofilm formation by the bacteria and significantly reduced the settlement of the barnacle larvae. GC-MS analysis of the extract revealed the presence of five metabolites, including two fatty acids. All metabolites showed higher binding affinity with barnacle cement than the reference compound, copper. Among the secondary metabolites detected in the algal extract, the cholestane derivative exhibited maximum binding affinity (–14.2 kcal mol-1) with barnacle cement. The metabolites also showed positive for crustacean and fish toxicity in toxicity prediction using an in silico method.

11

Probiotyki - nadzieja cy zagrożenie?

Kryniecka Nicole, Guz-Regner Katarzyna

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2024

|

nr 2

34--40

PL

Probiotykl są znane ze swoich prozdrowotnych właściwości od wieków. Dopiero od niedawna odkrywane są molekularne aspekty oddziaływań metabolitów probiotycznych względem patogenów człowieka, ale również ich wpływu na komórki epitelialne jelit czy komórki immunologiczne. Wielu autorów wykazało hamujący wpływ bakterii probiotycznych na rozwój bioifilmu bakterii patogennych. Probiotyki są również w stanie zahamować wiele czynników wirulencji patogenów niezbędnych do rozwoju infekcji. Pomimo wielu doniesień o poprawie zdrowia przewlekle chorych pacjentów po zastosowaniu probiotyków, organy regulujące do dzisiaj nie zatwierdziły żadnej terapii z użyciem bakterii probiotycznych. Regulacje prawne dotyczące probiotyków są często zbyt ogólne i za mało rygorystyczne, aby stosowanie takich preparatów bez konsultacji ze specjalistą było w pełni bezpieczne. Należy nie tylko rozwijać dalsze badania w kwestii probiotyków, ale również nagłośnić problem, jakim są niewystarczające obostrzenia i aspekty prawne dostępnych suplementów diety.

EN

Probiotics have been known for their health benefits for centuries. Recently, molecular aspects of the effects of probiotic metabolites on human pathogens, as well as their impact on the intestinal epithelial cells and immune cells, have been discovered. Many authors have demonstrated the inhibitory effect of probiotic bacteria on the development of biofilm of pathogenic bacteria. Probiotics are also able to Inhibit many pathogen virulence factors that are necessary for the development of infections. Despite many reports of improved health of chronically Ill patients after using probiotics, regulatory authorities have not yet approved any therapy using probiotic bacteria. Legal regulations regarding probiotics are often too general and not rigorous enough to make the use of such preparations completely safe without consulting a specialist. Not only should further research on probiotics be developed, but also the issue of insufficient restrictions and legal aspects of available dietary supplements should also be publicized.

12

Identification and Screening of Biofilm-Forming Bacteria Isolated from Mangrove Sediment for Plastic Degradation

Afianti Nur Fitriah, Febrianti Flora Kirana, Hatmanti Ariani, Endrotjahyo Edy, Manik Helena, Sutiknowati Lies Indah

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 8

357--366

EN

Plastic waste is particularly harmful to human life and the environment since it is difficult to degrade. This plastic waste contributes to seawater pollution, which can disrupt the food chain and harm biodiversity in the environment, particularly the mangrove ecosystem. Mangroves act as a sediment barrier and help to decrease coastal abrasion. In the natural environment, indigenous bacteria are crucial to the bioremediation of environmental pollution, including plastic waste pollution. Bioremediation is considered environmentally friendly and can accelerate the degradation time of waste containing toxic compounds. Biofilm-forming bacteria also play an important role in the biodegradation of plastics. This research was conducted to isolate bacteria from mangrove sediment and characterize their potential as a candidate to degrade polyethylene plastic. We have found that 25 of 53 PEG-degrading bacteria could form biofilms on plastic surfaces. Seven bacterial isolates showed the ability to produce clear zones during the degradation of PEG and biofilm formation. The seven potential bacterial isolates identified using 16s rRNA gene as Bacillus sporotermodurans, Cytobacillus firmus, Rossellomorea vietnamensis, Stutzerimonas stutzeri, Dyadobacter jejuensis, Rhodococcus sp., and Achromobacter sp.

13

Comparative Biosorption Proficiency in Intact and Autoclaved Biofilm Matrices

Kurniawan Andi, Pramudia Zulkisam, Susanti Yogita Ayu Dwi, Al Zamzami Ilham Misbakudin, Yamamoto Tatsuya

Journal of Ecological Engineering

|

2024

|

Vol. 25, nr 4

131--141

EN

The urgent need for technological innovation to combat water pollution underscores the significance of biosorption as a potential solution. The success of biosorption hinges on the careful selection of a suitable biosorbent. Biofilms, composed of microbial communities, emerge as a promising alternative due to their expansive adsorption capacity and ready availability. In practical applications, biosorption is often executed at pollutant concentrations lethal to microbes. Consequently, comprehending the biosorption potential of biofilms with deceased microbes becomes imperative. Notably, biofilms with deceased microbes offer the added advantage of minimizing the risk of pathogenic microbial contamination. Despite this, studies are scarce comparing biosorption between intact biofilms and those with deceased microbes. This comparative analysis could enhance the feasibility of biofilms in biosorption as an eco-aquatic technology for alleviating aquatic pollution. This study aims to scrutinize the biosorption characteristics of intact biofilm (with living microbes) and autoclaved biofilm (with deceased microbes). The methods employed for analyzing biosorption characteristics encompass examining electric charge properties, FTIR spectra analysis, ion adsorption, and ion desorption. The model ions chosen for this study are K⁺ (monovalent ion) and Mg²⁺ (divalent ion). Results indicate that the biofilm’s electric charge properties and adsorption capacity remain relatively unchanged post-autoclaving. Based on these findings, it can be concluded that biofilms, whether intact or autoclaved, present substantial potential as biosorbents in the advancement of eco-aquatic technology for mitigating water pollution.

14

Biofilm w wewnętrznych systemach wodociągowych - zagrożenia mikrobiologiczne i wpływ na jakość wody

Matuszewska Renata, Guśpiel Adam

Instal

|

2024

|

nr 7/8

38--43

PL

W artykule przedstawiono znaczenie biofilmu jako przyczyny zagrożeń mikrobiologicznych i wtórnego zanieczyszczenia wody w wewnętrznych systemach wodociągowych. Omówiono jakie czynniki mają wpływ na tworzenie się biofilmu oraz wybrane metody jego usuwania, w tym strategie usprawniające kontrolę i zapewnienie odpowiedniej jakości wody w instalacjach wodociągowych.

EN

The article presents the importance of biofilm as a cause of microbiological hazards and secondary water contamination in domestic distribution systems. It discusses the factors that affect biofilm formation and the selected methods of biofilm removal, including strategies to improve control and ensure water quality in water supply systems.

15

Biofilm (bio-catalyst) formation on the working electrode in a microbial fuel cell

Włodarczyk Paweł P., Włodarczyk Barbara

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2024

|

Vol. 19, No. 1.1

139--148

EN

A microbial fuel cell (MFC) is a bioelectrochemical reactor in which microorganisms, feeding on organic matter, generate electricity. In such a reactor, microorganisms active on the anode form a biofilm, whose activity is a key factor determining the performance of the MFC. Biofilm also forms in water transfer installations, in substrate transfer installations in biogas plants, etc. However, in such cases such biofilm can be a source of microbiological infections or corrosion. In addition, such biofilm is composed of various microorganisms, not necessarily producing electrons. In the case of biofilm formed on the electrode in MFC, the most important thing is to build a thin layer of biofilm from electron-producing microorganisms. This paper discusses the theoretical part of biofilm (bio-catalyst) formation and carries out the procedure of building a biofilm on a carbon electrode. It has been shown that to obtain a biofilm capable of generating electricity, at least three start-ups are necessary before the electrode reaches the appropriate operating parameters. After obtaining a ready-to-use electrode with an active biofilm, measurements of electricity generation in the MFC were carried out. The results demonstrated the effectiveness of performing multiple startups to achieve a suitable working electrode with an active biofilm.

16

An overview : fate and analysis of marine microplastics with insights into microfluidics, biofilms, and future ecological threats

Ganguly Mahima, Valiamparampil Jithu, Somashekara Divyashree, Mulky Lavanya

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no. 3

26--35

EN

Pollution associated with microplastics (MP) over time is becoming a genuine cause of concern because these micro-sized plastics possess the ability to accumulate toxic contaminants of diverse types. Their propensity to absorb or adsorb pollutants from the surroundings increases the toxicity of microplastics. Multiple root causes lead to the accumulation of microplastics in aqueous ecosystems, necessitating specialized techniques for investigating, handling, and disposing of them. This overview elaborates on the several modes of degradation of microplastics in aquatic systems. It further provides insights into the novel ‘Microfluidics’ technique for detecting microplastics in marine environments. Additionally, as a rising hope for the degradation of microplastics through biofilm formation, distinct types of bacteria found in marine habitats are discussed in this paper. Finally, this review elucidates the problems associated with microplastic pollution in aquatic ecosystems and explores methods for their safe disposal in the future.

17

Laboratoryjne badania skuteczności szczepionki bakterii Bacillus Subtilis B172 w degradacji natywnego pierza odpadowego

Sobolczyk-Bednarek Justyna, Choińska-Pulit Anna, Łaba Wojciech

Górnictwo Odkrywkowe

|

2023

|

R. 64, nr 1

28--35

PL

Kumulacja pierza drobiowego jako surowca odpadowego w środowisku naturalnym stanowi problem ekologiczny i sanitarny z uwagi na wysoką odporność na degradację oraz na możliwość występowania patogennych mikroorganizmów. Prezentowane badania przybliżają możliwość wykorzystania szczepionki bakterii z rodzaju Bacillus do degradacji keratyny piór natywnych. Pióra szczepione bakteriami B. subtilis B172 w wyższym stopniu podlegały biodegradacji zarówno w hodowli wgłębnej jak również w solid state, w stosunku do odpowiednika nieinokulowanego. Przejawiało się to w ubytku masy o 30% wyższym w hodowli inokulowanej, wizualnym obrazie oraz w parametrach biochemicznych keratynolizy, np. ilość białka rozpuszczalnego wyższa o 71% w stosunku do hodowli nieinokulowanej. Ponadto wykazano zdolność bakterii do tworzenia biofilmów na substracie keratynowym, co jest dodatkowym czynnikiem mogącym intensyfikować proces keratynolizy. Przeprowadzone badania wskazują alternatywną i ekologiczną metodę degradacji pierza kurzego z zastosowaniem szczepionki keratynolitycznych bakterii B. subtilis B172.

EN

Accumulation of chicken feathers waste in natural environment presents an ecological and sanitary issue due to the high resilience of keratin against degradation and possible occurrence of pathogenic microorganisms. The presented research highlight the possible application bacterial inoculum from the genus Bacillus for biodegradation of native feather keratin. Feathers inoculated with B. subtilis B172 underwent advanced decomposition in liquid cultures, as well as in soild-state conditions, as compared with an uninoculated control. It was manifested by the substrate loss increased by 30%, visual changes in the substrate and biochemical indicators of keratinolysis, e.g. concentration of soluble proteins increased by 71%, in comparison to a control. In addition, capability of the tested bacteria to formation of a biofilm structure on the keratinic substrate was demonstrated, as an additional factor to intensify the process of keratinolysis. The conducted research allowed to propose an alternative and environment-friendly method for waste feathers degradation with an application of B. subtilis B172 keratinolytic bacteria.

18

Distribution of Selected Drug-resistant Enterococcus Species in Meat Plants in Poland

Ławniczek-Wałczyk Anna, Cyprowski Marcin, Górny Rafał L.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2022

|

Tom 24

345--359

EN

This study aimed to assess the prevalence of enterococci (including vancomycin-resistant, VRE) strains in meat plants and evaluate their biofilm-forming potential. In two Polish meat plants, 75 samples of raw pork meat, swabs from work surfaces (floors, tables, machine parts and tools) and employees’ hands were collected. The analyses indicated that enterococci were present in more than 72% of the tested samples. In addition, VRE isolates were found in more than 25% of the tested samples (especially in cutting and processing rooms). VRE strains of Enterococcus faecium and E. faecalis were resistant to penicillin, ampicillin, erythromycin, and rifampicin. Moreover, 77% of E. faecium and 43% of E. faecalis isolates showed biofilm-forming ability. The observed high biofilm-forming potential among the analyzed VRE strains indicates that these agents may play an essential role in spreading drug resistance in the food chain through contaminated surfaces, meat, and workers’ hands.

19

Pochodzenie wody surowej a tworzenie biofilmów w sieci dystrybucji wody pitnej

Kręgiel Dorota

Przemysł Spożywczy

|

2022

|

T. 76, nr 6

10--14

PL

Jakość wody pitnej podlega bardzo restrykcyjnym regulacjom, a systemy wodne monitorowane są m.in. pod kątem mikroorganizmów istotnych dla zdrowia publicznego. W.systemach wodnych dominują heterotroficzne bakterie saprofityczne, oznaczane jako HPC (ang. Heterotropic Plate Count), jednak nie należy ich lekceważyć, ponieważ odgrywają one istotną rolę w tworzeniu biofilmów. Oprócz populacji bakteryjnych, często w systemach wodnych występują także grzyby z rodzajów: Penicillium, Phialophora, Cladosporium i Acremonium, drożdże, pierwotniaki (np. Bodo), wolne ameby (np. Hartmannela vermiformis, Vannella mira, Cochliopodium minutum), orzęski oraz glony. Wszystkie drobnoustroje mogą uczestniczyć w tworzeniu biofilmów na powierzchniach kontaktujących się z wodą. Biofilmy wpływają istotnie na mikrobiologiczną i organoleptyczną jakość wody pitnej a także na procesy korozyjne. Omówiono związki przyczynowe między tworzeniem biofilmów a pochodzeniem wody surowej, jej składem biologicznym i charakterystyką chemiczną.

EN

The quality of drinking water is subject to very strict regulations, and the water systems are regularly monitored, e.g. for microorganisms important to public health. Water systems are dominated by heterotrophic saprophytic bacteria, called HPC (Heterotropic Plate Count), but they should not be underestimated as they play an important role in the formation of biofilms. Apart from bacterial populations, fungi of the genera Penicillium, Phialophora, Cladosporium and Acremonium, yeasts, protozoa (e.g. Bodo), amoebas (e.g. Hartmannela vermiformis, Vannella mira, Cochliopodium minutum), ciliates and algae are also frequently present in water systems. All these microorganisms may participate in the formation of biofilms on surfaces in contact with water. Biofilms significantly affect the microbiological and organoleptic quality of drinking water as well as corrosive processes. The article discusses the causal relationships between biofilm formation and the origin of raw water, its biological composition and chemical characteristics.

20

Organosilicon polymer for the release of antimicrobial drugs

Sarraj Sara, Szymiczek Małgorzata, Machoczek Tomasz

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 4

149--157

EN

An organosilicon polymer was developed for the release of antimicrobial drugs. The influence of the drug itraconazole (Itrax) on polymer properties such as density, hardness, rebound resilience, tensile strength, accelerated aging, structure and antifungal activity was investigated. There were slight changes in physicochemical properties and significant deterioration of mechanical ones. The evaluation of the fungicidal activity showed time-limited antifungal properties.

PL

Opracowano polimer krzemoorganiczny do uwalniania leków przeciwdrobnoustrojowych. Zbadano wpływ leku itrakonazolu (Itrax) na właściwości polimeru takie, jak: gęstość, twardość, odbojność, wytrzymałość na rozciąganie, przyspieszone starzenie, strukturę i aktywność przeciwgrzybiczą. Stwierdzono niewielkie zmiany właściwości fizykochemicznych oraz znaczne pogorszenie właściwości mechanicznych. Ocena aktywności grzybobójczej wykazała ograniczone w czasie właściwości przeciwgrzybicze.