Wykorzystanie bakterii Alcaligenes faecalis w oczyszczaniu ścieków metodą osadu czynnego

• Autorzy: Tomska A.

Warianty tytułu

EN

The use of Alcaligenes faecalis bacteria in wastewater treatment with activated sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących efektywności usuwania azotu organicznego i amonowego metodą osadu czynnego zaszczepionego bakteriami Alcaligenes faecalis, zdolnymi do prowadzenia procesu nitryfikacji heterotroficznej. Badania prowadzono w temperaturze 17±2°C w dwóch równolegle pracujących laboratoryjnych reaktorach SBR. Przemiany związków azotu badano z wykorzystaniem osadu czynnego zaszczepionego heterotroficznymi nitryfikantami oraz osadu czynnego kontrolnego niezaszczepionego tymi bakteriami. Badania realizowano, utrzymując stosunek ChZT/NKj na poziomie 11±1 i przy obciążeniu osadu czynnego ładunkiem zanieczyszczeń organicznych w zakresie od 0,16 do 0,49 g ChZT/g s.m.·d. W przedstawionych badaniach obserwowano wyższy o 4 do około 8% stopień usunięcia azotu organicznego w reaktorze, w którym osad czynny zaszczepiono bakteriami Alcaligenes faecalis w porównaniu z reaktorem kontrolnym. Odnotowano również w tym reaktorze wyższe szybkości nitryfikacji. Obserwowane różnice szybkości nitryfikacji są stosunkowo niewielkie między reaktorem z osadem czynnym zaszczepionym i niezaszczepionym. Jednakże analiza wykonana testem t-Studenta wykazała, że różnice te są znamienne, co oznacza, że przemiany związków azotu przebiegały efektywniej w reaktorze, w którym osad czynny zaszczepiono heterotroficznymi nitryfikantami Alcaligenes faecalis.

EN

In the present investigation we have studied the effectiveness of organic and ammonia nitrogen removal using activated sludge aided by bacteria Alcaligenes faecalis able to carry out heterotrophic nitrification. The experiments were performed at a temperature 17±2°C in two simultaneously operating laboratory sequencing batch reactors. The transformation of nitrogen compounds by non-inoculated activated sludge (control reactor) and activated sludge inoculated with heterotrophic nitrifier was examined. The research was realized keeping COD/TKN value of 11±1 and the loading of activated sludge in the range from 0.16 to 0.49 g COD/g MLSS·d. It was observed that the elimination of organic nitrogen for reactor with activated sludge inoculated with bacteria Alcaligenes faecalis was higher from 4 to 8% compared with control reactor. In this reactor there was also obtained a higher rate of nitrification. The resulting differences in the rate of nitrification are relatively small for reactor with inoculated activated sludge compared with non-inoculated. However, the analysis performed with t-test showed that these differences are significant. This means that the nitrogen compounds transformations were more effective for activated sludge inoculated withheterotrophic nitrifiers Alcaligenes faecalis.

Słowa kluczowe

PL

heterotroficzna nitryfikacja; Alcaligenes faecalis; osad czynny

EN

heterotrophic nitrification; Alcaligenes faecalis; activated sludge

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 563--571
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Tomska A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, ul. Brzeźnicka 60A, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Zart D., Bock E., High rate of aerobic nitrification and denitrification by Nitrosomonas eutropha grown in a fermentor with complete biomass retention in the presence of gaseous NO2 or NO, Arch. Microbiol. 1998, 169, 282-286.
• [2] Huang H.K., Tseng S.K., Nitrate reduction by Citrobacter diversus under aerobic environment, Appl. Microbiol. and Biotechnol. 2001, 55, 90-94.
• [3] Jetten M.S.M., Logemann S., Muyzer G., Robertson L.A., de Vries S., van Loosdrecht M.C.M., Kuenen J.G., Novel principles in the microbial conversion of nitrogen compounds. Antonie van Leeuwenhoek, J. Miccrobiol. 1997, 71, 75-93.
• [4] Robertson L.A., Cornelisse R., De Vos P., Hadioetomo R., Kuenen J.G., Aerobic denitrification in various heterotrophic nitrifiers, Antonie van Leeuwenhoek, J. Microbiol. 1989, 56, 289-299.
• [5] Beier B., Hippen A., Seyfried C.F., Rosenwinkel K.H., Johansson P., Comparison of different biological treatment methods for nitrogen-rich waste waters, Europ. Wat. Manag. 1998, 2, 1, 61-66.
• [6] Castignetti D., Hollocher T.C., Nitrogen redox metabolism of a heterotrophic, nitrifying and denitrifying Alcaligenes sp. from soil, Appl. Environ. Microbiol. 1982, 44, 923-928.
• [7] Papen H., von Berg R., Hinkel I., Thoene B., Rennenberg H., Heterotrofic nitrificacion by Alcaligenes faecalis NO2 ‒, NO3 ‒, N2O and NO production in expotentially growing cultures, Appl. Environ. Microbiol. 1989, 55, 2068-2072.
• [8] Robertson L.A., Van Niel E.W.J., Torremans R.A.M., Kuenen J.G., Simultaneous nitrification and denitrification in aerobic chemostat cultures of Thiosphaera pantotropha, Appl. Environ. Microbiol. 1988, 54, 2812-2818.
• [9] Van Loosdrecht M.C.M., Jetten M.S.M, Microbiological conversions in nitrogen removal, Water Sci. Technol. 1998, 38, 1, 1-7.
• [10] Van Niel E.W.J., Arts P.A.M., Wesselink B.J., Robertson L.A., Kuenen J.G., Competition between heterotrophic and autotrophic nitrifiers for ammonia in chemostat cultures, FEMS Microbiol. Ecol. 1993, 102, 109-118.
• [11] Kuenen J.G., Robertson L.A., Combined nitrification–denitrification processes, FEMS Microbiol. Rev. 1994, 15, 109-117.
• [12] Joo H.-S., Hirai M., Shoda M., Characteristics of ammonium removal by heterotrophic nitrification- aerobic denitrification by Alcaligenes faecalis no. 4, J Biosc. Bioeng. 2005, 100, 2, 184-91.
• [13] Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J., Fizyczno-chemiczne badanie wody i ścieków, Arkady, Warszawa 1999.
• [14] Spectrofotometer handbook: DR/4000, HACZ Comp. U.S.A. 1997.
• [15] Surmacz-Górska J., Cichoń A., Miksch K., Nitrogen removal from wastewater with high ammonia nitrogen concentration via shorter nitrification and denitrification, Wat. Sci. Technol. 1997, 36, 10, 73-78.
• [16] Gupta A.B., Gupta S.K., Simultaneous carbon and nitrogen removal from high strength domestic wastewater in an aerobic RBC biofilm, Water Res. 2001, 35, 7, 1714-1722.
• [17] Joo H.-S., Hirai M., Shoda M., Piggery wastewater treatment using Alcaligenes faecalis strain No. 4 with heterotrophic nitrification and aerobic denitrification, Water Res. 2006, Sep 8, 40, 16, 3029-3036.
• [18] Nishio T., Yoshikura T., Mishima H., Inouye Z., Itoh H., Conditions for nitrification and denitrification by an immobilized heterotrophic nitrifying bacterium Alcaligenes faecalis OKK17, J. Ferment. Bioeng. 1998, 86, 4, 351-356.
• [19] Zhao H.W., Mavinic D.S., Oldham W.K., Koch F.A., Controlling factors for simultaneous nitrification and denitrification in a two-stage intermittent aeration process treating domestic sewage, Water Res. 1999, 33, 4, 961-970.
• [20] Bernat K., Wojnowska-Baryła I., Influence of VFA/TKN ratio in wastewater on the effectiveness of nitrification, Pol. J. Natur. Sc. 2006, 21, 2, 741-753.
• [21] Tomska A., Madeła M., Application of bacterials Alcaligenes Faecalis in wastewater treatment by the activated sludge method, ECOpole'07, Central European Conference, Jamrozowa Polana, 2007.