Wpływ biosurfaktanta Reco 10 na morfologię kłaczków osadu czynnego

• Autorzy: Złotucha M. , Rożej A. , Łagód G.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2012.6(2)113

Warianty tytułu

EN

Effect of biosurfactant Reco 10 on the morphology of activated sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Końcowy efekt oczyszczania biologicznego ścieków w znacznej mierze zależy od skuteczności oddzielania osadu czynnego od oczyszczonych ścieków. Właściwości sedymentacyjne osadu czynnego związane z wielkością, kształtem i gęstością kłaczków mogą ulec pogorszeniu w wyniku nadmiernego rozrostu bakterii nitkowatych lub kumulacji zewnątrzkomórkowych polimerów o znacznym uwodnieniu. W poszukiwaniu działającego wybiórczo i bezpiecznego dla środowiska środka redukującego liczebność organizmów nitkowatych przebadano wpływ biosurfaktanta Reco 10 na morfologię osadu czynnego. Bezpośrednio po wprowadzeniu roztworów biopreparatu do zawiesiny osadu czynnego nie wystąpiły zmiany w indeksie objętościowym osadu. Jednak po 24 godzinach inkubacji liczebność bakterii nitkowatych w kłaczkach osadu czynnego zmniejszyła się w porównaniu z kontrolą o 39 do 67% w zależności od stężenia środka powierzchniowo czynnego. Przy stężeniach 20 i 50 mg dm^–3 biopreparatu obserwowano prawie 20% spadek aktywności oddechowej osadu mierzonej na podstawie ilości wydzielonego CO₂. Mimo tego hamującego aktywność oddechową działania, po 24 godzinach od dodania Reco 10 morfologia osadu czynnego uległa wyraźnej poprawie. Zaobserwowano poprawę spójności kłaczków, wzrost ich gęstości i regularności kształtów, mimo zmniejszenia średnich rozmiarów skupisk nawet o odpowiednio 21 i 17% nie doszło również do zaniku mikrofauny.

EN

The final effect of biological treatment plant operation depends on the separation efficiency of the activated sludge from treated wastewater. Sludge sedimentation properties related to size, shape and density of flocs, may be deteriorated as a result of excessive growth of filamentous bacteria or accumulation of hydrated extracellular polymers. In search of selectively and environmentally safe substances able to reduce the size of filamentous organisms the impact of biosurfactant Reco 10 on the morphology of activated sludge was examined. Immediately after application of surfactant into the activated sludge suspension, there were no changes in the index of sludge volume. However, after 24 hours of incubation, the number of filamentous bacteria per activated sludge flock decreased by 39 to 67% depending on the surfactant concentration. At concentrations 20 and 50 mg · dm^–3 of Reco 10 almost 20% inhibition of respiration calculated on the base of the increase of CO₂ concentration was observed. Nevertheless after 24 hours of incubation with 10 Reco the activated sludge morphology (the increase of cohesion, density and regularity of flocs shape) has been significantly improved, despite a reduction in medium-sized clusters of up to 21 and 17%. No losses of microfauna (protozoa and rotifers) were observed. The results confirm that it is possible to use biodegradable surfactant to improve the structure of activated sludge.

Słowa kluczowe

PL

osad czynny; morfologia kłaczków; biosurfaktanty

EN

activated sludge; flock morphology; biosurfactant

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 811--816
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Złotucha M.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Rożej A.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Łagód G.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Eikelboom DH, van Buijsen HJJ. Podręcznik mikroskopowego badania osadu czynnego. Szczecin: Wyd Seidel-Przywecki; 1999.
• [2] Joshi S, Bharucha C, Jha S, Yadav S, Nerurkar A, Desai AJ. Biosurfactant production using molasses and whey under thermophilic conditions. Bioresour Technol. 2008;99:195-199. DOI: 10.1016/j.biortech.2006.12.010.
• [3] Cha M, Lee N, Kim M, Kim M, Lee S. Heterologous production of Pseudomonas aeruginosa EMS1 biosurfactant in Pseudomonas putida. Bioresour Technol. 2008;99:2192-2199. DOI: 10.1016/j.biortech.2007.05.035.
• [4] Davis DA, Lynch HC, Varley J. The production of Surfactin in batch culture by Bacillus subtilis ATCC 21332 is strongly influenced by the conditions of nitrogen metabolism. Enzyme and Microbial Technol. 1999;25:322-329. DOI: 10.1016/S0141-0229(99)00048-4.
• [5] Wang X, Gong L, Liang S, Han X, Zhu C, Li Y. Algicidal activity of rhamnolipid biosurfactants produced by Pseudomonas aeruginosa. Harmful Algae. 2005;4:433-443. DOI: 10.1016/j.hal.2004.06.001.
• [6] Huang X, Liu J, Lu L, Wen Y, Xu J, Yang D, Zhou Q. Evaluation of screening methods for demulsifying bacteria and characterization of lipopeptide bio-demulsifier produced by Alcaligenes sp. Bioresour Technol.2009;10:1358-1365. DOI: 10.1016/j.biortech.2008.08.004.
• [7] Bednarski W. Co wiemy o biosurfaktantach? Wiadomości Uniwersyteckie UWM. 2007;4(94):10.
• [8] Uysal A, Türkman A. Effect of biosurfactant on 2,4-dichlorophenol biodegradation in an activated sludge bioreactor. Process Biochem. 2005;40:2745-2749. DOI: 10.1016/j.procbio.2004.12.026.
• [9] Kitatsuji K, Miyata H, Fukase T. Isolation of microorganisms that lyse filamentous bacteria and characterization of the lytic substance secreted by Bacillus polymyxa. J Ferment Bioeng. 1996:82:323-327. DOI: 10.1016/0922-338X(96)89144-6.
• [10] Jeneil Biosurfactant CO., LLC, Surfactant Data sheet for Reco-15, 6/29/2006.
• [11] Fiałkowska E, Fyda J, Pajdak-Stós A, Wiąckowski K. Osad czynny: biologia i analiza mikroskopowa. Kraków: Oficyna Wydawnicza „Impuls”; 2005.
• [12] Liwarska-Bizukojć E, Drews A, Kraume M. Effect of selected nonionic surfactants on the activated sludge morphology and activity in a batch system. J Surfact. Deterg. 2008;11:159-166. DOI: 10.1007/s11743-008-1066-6.
• [13] Liwarska-Bizukojć E. Oddziaływanie anionowych i niejonowych surfaktantów na osad czynny. Zesz Nauk Rozprawy Nauk Politech Łódzka. 2008;370:6-166.
• [14] Liwarska-Bizukojć E, Bizukojć M. Estimation of the impact of anionic surfactants on activated sludge flocs morphology in batch system. Arch Environ Protect. 2008;34(4):25-34.
• [15] Liwarska-Bizukojć E, Bizukojć M. Effect of selected anionic surfactants on activated sludge flocs. Enzyme Microbial Technol. 2006;39:660-668. DOI: 10.1016/j.enzmictec.2005.11.020.
• [16] Liwarska-Bizukojć E, Bizukojć M. The influence of the selected nonionic surfactants on the activated sludge morphology and kinetics of the organic matter removal in the flow system. Enzyme Microbial Technol.2007;41:26-34. DOI: 10.1016/j.enzmictec.2006.11.016.
• [17] Klimowicz H. Znaczenie mikrofauny przy oczyszczaniu ścieków osadem czynnym. Warszawa: IKS; 1983.
• [18] Chomczynska M, Montusiewicz A, Malicki J, Łagód G. Application of Saprobes for bioindication of wastewater quality. Environ Eng Sci. 2009;26(2):289-295. DOI: 10.1089/ees.2007.0311
• [19] Łagód G, Chomczynska M, Montusiewicz A, Malicki J, Bieganowski A. Proposal of measurement and visualization methods for dominance structures in the saprobe communities. Ecol Chem Eng S. 2009;16(3):369-377.