Microbiological Decomposition of Sulphates in Reduction of COD in Diary Industry Wastewater

• Autorzy: Wawrzak D. , Cablik V.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie mikrobiologicznego rozkładu siarczanów w procesie redukcji ChZT w ściekach przemysłu mleczarskiego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the most heavily laden pollutants is dairy wastewater with excessive volume of sulphates. Biological methods use sulphate-reducing bacteria Desulfotomaculum ruminis in dairy wastewater treatment. They carry out dissimilatory reduction of sulphates, which uses sulphate ions (IV and VI) as the final acceptors of electrons and hydrogen. Laboratory studies have shown that sulfides (mostly FeS) precipitated during dissimilatory reduction having deterrent effect on the decrease of ions SO42- to S2- when concentration of Fe is over 400 mg/dm3. Diary wastewater treatment process with the participation of SRB results in secretion of hydrogen sulfide and a decreasing COD, i.e. reducing the concentration of organic substrates.

PL

Jednym z zanieczyszczeń najbardziej obciążających środowisko naturalne są ścieki mleczarskie z nadmierną ilością siarczanów. Metody biologiczne pozwalają użyć bakterii redukujących siarczany szczepu Desulfotomaculum ruminis w oczyszczaniu ścieków mleczarskich. Baterie te dokonują dysymilacyjnej redukcji siarczanów, podczas której wykorzystują jony siarczanowe (IV i VI) jako ostateczne akceptory elektronów i wodoru. Badania laboratoryjne wykazały, że siarczki (głównie FeS) wytrącane podczas dysymilacyjnej redukcji ograniczają zmniejszenie jonów SO42- do S2-, gdy stężenie Fe wynosi ponad 400 mg/dm3. Proces oczyszczania ścieków mleczarskich z użyciem SRB powoduje wydzielania się siarkowodoru i doprowadza do zmniejszenia ChZT, czyli zmniejszenie stężenia substratów organicznych.

Słowa kluczowe

EN

sulphate-reducing bacteria (SRB); Desulfotomaculum ruminis; dissimilatory sulfate reduction; diary wastewater treatment

PL

bakterie redukujące siarkę; Desulfotomaculum ruminis; rozkład związków organicznych; redukcja siarczanów; oczyszczanie ścieków mleczarskich

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 2
• Strony: 269--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wawrzak D.

• Institute of Chemistry, Environmental Protection and Biotechnology, Jan Długosz University of Częstochowa, Waszyngtona 4/8, 42-200 Częstochowa, Poland

autor

Cablik V.

• VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Institute of Clean Technologies for Extraction and Utilization of Energy Resources, 17.listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Barton L.L., Tomei F.A.: Characteristics and activites of sulfate – reducing bacteria, Biotechnology Handbooks, Vol. 8, Sulfate – reducing Bacteria Barton L.L. (Ed.) Plenum Press, New York, London, pp. 1-22, 1995
• 2. Walenciak M., Domka F., Szymańska K., Głogowska L.: Biological reduction of sulfates in purification on waste from the alkohol industry, Polish J. Environ. Stud., 8 (1) 59, 1999
• 3. Meller A., Domka F.: Aktywność katabolityczna mikroorganizmów wyizolowanych ze środowisk naturalnych w procesie biotransformacji fosfogipsu, Prze. Chem., 86 (2) 143-148, 2007
• 4. Jadali K., Baldwin S.A.: The role of sulphate reducing bacteria in copper removal from aqueous sulphate solutions, Wat. Res., Vol. 34 (3) pp. 797-806, 2000
• 5. Luptakova, A., Macingova, E.: Alternative substrates of bacterial sulphate reduction suitable for the biological-chemical treatment of acid mine drainage. Acta Montanistica Slovaca. Volume: 17. Issue: 1. pp. 74-80. ISSN 1335-1788, 2012
• 6. Cao, J., Li, Y., Zhang, G., Yang, C. and Cao, X. Effect of Fe(III) on the biotreatment of bioleaching solutions using sulfate-reducing bacteria. International Journal of Mineral Processing. 2013, vol. 125, s. 27-33. DOI: 10.1016/j.minpro.2013.09.004
• 7. Bai, H., Kang, Y., Quan, H., Han, Y., Sun, J., Feng, Y. Bioremediation of copper-containing wastewater by sulfate reducing bacteria coupled with iron. Journal of Environmental Management. 2013, vol. 129, s. 350-356. DOI: 10.1016/j.jenvman.2013.06.050
• 8. Szulczyński M., Gąsiorek J., Domka F.: Niektóre aspekty skutecznego oczyszczania ścieków z równoczesnym przetwarzaniem siarczanowych odpadów przemysłowych, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 3 (III), 65, 1987
• 9. Kosińska K.: Wykorzystanie procesu mikrobiologicznego rozkładu siarczanów do oczyszczania ścieków przemysłowych, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 11, 423, 1990
• 10. Brown R. S.: Regeneration of scrubber affluent containing sulfate radicals, US Patent No. 242, 448, 1980
• 11. Barnes L.I., Janssen F.I., Sherren I., Versteegh I.H., Koch R.O.: Simultaneous microbial removal of sulfate and heavy metals from waste water, Trans. Industry Metall., 101, C183-C199, 1992
• 12. Waligórska M., Seifert K., Domka F., Korzeniowski A.: Catabolic activity Bacillus and Desulfotomaculum ruminis bacteria a medium containing rape-seed oil methyl esters (R-Me). Polish J. Environ. Stud., 13 (6), 729, 2004
• 13. Burgess S.G., Wood L.B.: Pilot-plant studies in production of sulfur from sulfate enriched sewage sludge, J. Sci. Food. Agric., No. 12, 2009
• 14. Winfrey M.R., Zeikus J. G.: Effect of sulfate on carbon and electron flow during microbiological methanogenesis in fresh water sediment., Appl. Env. Microbiol., 33, No. 2, 1997
• 15. Choi E., Rim J.H.: Competition and inhibition of sulfate reducers and methane producers in anaerobic treatment, Wat. Sanit. Technol., 23, 1256, 1991
• 16. Bothe H., Trebs A.: Biology of inorganic nitrogen and sulfur, Springer, New York 1981
• 17. Danalewich I.R., Papagiannis T. G., Belyea R.L., Tumbleson M.E., Raskin L.: Characterization of dairy waste streams, current treatment practices and potential for biological nutrient removal, Water Res., 32, 3555-3568, 1998
• 18. Bergey’s, Manual of Determinative Bacteriology, IX Edition,Williams and Wilkins, 1994
• 19. Szymańska K., Domka F.: Interaction of acid with metal sulfate reduction by Desulfotomaculum ruminis bacteria, Polish J. Environ. Stud., 12 (1), 99-104, 2003
• 20. Williams W.J.: Oznaczanie anionów, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1985
• 21. Standard Methods for the Examination Protection of Water and Wastewater PPHA, AWWA,WPCF, Washington DC, 5220 A, C., 1992