Przegląd biologicznych metod oczyszczania odcieków składowiskowych oraz rozwiązań integrowanych (połączenie oczyszczania biologicznego z fizyko-chemicznym), z naciskiem na doniesienia literaturowe pochodzące z ostatniej dekady.
EN
Review of biological landfill leachate treatment methods and integrated solutions (a combination of biological treatment of physical and chemical), with an emphasis on literature reports from the last decade.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ammonia-oxidizing bacteria communities were evaluated in a completely mixed, laboratory scale membrane reactor (MBR) working under anoxic conditions for 5 months. The microorganisms in activated sludge were fed a synthetic medium containing 66-150 mg NH4 +-N/l. The age of the activated sludge in MBR was 50 days and the hydraulic retention time (HRT) was 3.3 days. The estimation of the diversity and complexity of the AOB community together with the identification of the dominant bacteria in the activated sludge under anoxic conditions were performed using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and DNA sequencing. Molecular analysis of the microbial community carried out with two microbial molecular markers, 16S rRNA gene and amoA gene, suggested that nitrification was led by a Nitrosomonas-like species. In the biocenosis of the investigated bioreactor, oxygen was the crucial selective parameter. The results obtained in this work showed that amoA gene research is more suitable to study the stability and effectiveness of ammonia oxidation. This information emphasizes the necessity of the usage of molecular markers based on functional genes instead of ribosomal ones in order to present the actual state of the process performed in bioreactors. It was also stated that Nitrosomonas -like bacteria are able to perform nitritation even in anoxic environment, that is probably the reason why these bacteria are the most common AOB in different bioreactors.
PL
W eksperymencie badano grupę bakterii utleniających amoniak w bioreaktorze membranowym całkowitego wymieszania (MBR), pracującym w warunkach anoksycznych przez 5 miesięcy. Osad czynny zasilano pożywką syntetyczną, zawierającą 66-150 mg N-NH4 +/l. Wiek osadu wynosił 50 dni, a hydrauliczny czas zatrzymania - 3,3 dnia. Oszacowanie różnorodności i złożoności zbiorowiska bakterii utleniających amoniak oraz identyfikacja mikroorganizmów dominujących w badanym osadzie czynnym w warunkach anoksycznych została przeprowadzona metodą elektroforezy w gradiencie denaturacji (DGGE) i sekwencjonowania DNA. Analiza molekularna biocenozy, przeprowadzona z użyciem dwóch markerów molekularnych: genu kodującego 16S rRNA i genu kodującego monooksygenazę amonową (amoA), wykazała, że proces nitritacji był prowadzony przez gatunki bakterii z rodzaju Nitrosomonas. W biocenozie badanego bioreaktora stężenie tlenu było głównym parametrem selekcyjnym dla nitritatorów. W badaniach wykazano, że markerem molekularnym sprawdzającym się lepiej w monitoringu efektywności procesu nitryfikacji pierwszej fazy jest gen amoA. Te dane podkreślają, że w badaniach efektywności prowadzonego procesu zachodzącego w bioreaktorach, informacje uzyskiwane z markerów funkcjonalnych mają większą wartość niż uzyskane z markerów rybosomalnych. Stwierdzono również, że bakterie Nitrosomonas sp. są zdolne do prowadzenia nitritacji w warunkach anoksycznych i prawdopodobnie z tego powodu są najczęściej spotykaną bakterią utleniającą amoniak.
The aim of the study was to find out the amount and composition of extracellular polymeric substances (EPS) produced by activated sludge bacteria during nitrification of high ammonia concentrations. Treatment of synthetic leachate-imitated and real landfill leachate wastewater was performed in seven lab-scale membrane bioreactors during approx. 9 months and at different sludge age. Proteins, saccharides, humic substances were measured in an activated sludge extract. The obtained results showed that proportions of analyzed constituents were approximate in synthetically loaded reactors: proteins 40-65%, saccharides 26-45% and humic substances 7-17%, while in real leachate loaded reactor the main constituent were saccharides (50-62%) and the rest was divided equally between proteins and humus. The total EPS production (sum of proteins, saccharides and humic substances) seems to be dependent mostly on ammonia load, but a stress originated from toxic wastewater constituents or short sludge age can also have influence on final EPS concentration.
PL
Celem pracy było określenie ilości i składu substancji zewnątrzkomórkowych (ang. extracellular polymeric substances, EPS) produkowanych przez bakterie osadu czynnego podczas nitryfikacji wysokich stężeń azotu amonowego. Proces oczyszczania ścieków syntetycznych oraz rzeczywistych imitujących odcieki wysypiskowe prowadzono w siedmiu bioreaktorach membranowych przez okres ok. 9 miesięcy metodą osadu czynnego przy różnych wiekach osadu. W ekstrakcie osadu czynnego oznaczano białka, cukry oraz substancje humusowe. W oparciu o uzyskane wyniki stwierdzono, że proporcje pomiędzy składnikami EPS są zbliżone dla reaktorów zasilanych ściekami syntetycznymi i wynosiły: białka 40-65%, cukry 26-45% i kwasy humusowe 7-17%, podczas gdy EPS osadu czynnego poddanego działaniu rzeczywistych odcieków wysypiskowych zawierało 50-62% cukrów a resztę w równych proporcjach stanowiły białka i kwasy humusowe. Całkowita ilość EPS (suma cukrów, białek i substancji humusowych) była zależna od obciążenia ładunkiem azotu amonowego, aczkolwiek stres wynikający z obecności substancji toksycznych zawartych w ściekach oraz krótki wiek osadu mogły również wpłynąć na ilość powstałego EPS.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Historia magnetycznego uzdatniania wody sięga początków XIX wieku, około 1890 roku pojawiły się pierwsze urządzenia techniczne. W literaturze naukowej opisano liczne i różnorodne rodzaje oddziaływań pola magnetycznego na wodę i składniki w niej rozpuszczone. Niniejsze badania służą ocenie wpływu pola magnetycznego na osady wodociągowe. Osad użyty do analiz został zebrany podczas przeprowadzania badań nad działaniem wody poddanej wpływowi pola magnetycznego na wartość strat hydraulicznych eksploatowanych stalowych przewodów wodociągowych. Układ badawczy pracował w warunkach zbliżonych do przeciętnej instalacji wodociągowej – woda zimna, jednokrotny kontakt z polem, ograniczona wartość prędkości przepływu. Zastosowano urządzenia o różnym: typie oddziaływań, konstrukcji, konfiguracji pola magnetycznego oraz o zróżnicowanej indukcji. Zdjęcia osadów wykonano z wykorzystaniem mikroskopu optycznego (zastosowano powiększenia 125x, 500x, 1250x), a następnie przeprowadzono ich analizę. Otrzymane wyniki zestawiono z wynikami dla przewodów porównawczych oraz dla urządzenia działającego w oparciu o efekt ogniwa galwanicznego, następnie dokonano analizy statystycznej. Badania pokazały, iż zastosowanie urządzeń magnetycznych może wpływać na wielkość cząstek osadów wodociągowych. Ukazały one także ich zależność od parametrów hydraulicznych oraz konstrukcyjnych urządzeń. Zaobserwowano także efekt bakteriostatyczny działania pola magnetycznego.
EN
The history of the magnetic water treatment started at the beginning of the 19th century. In 1890 the first commercially available device was presented. The technical literature presents multiple a variety of different effects of the magnetic field on water and its dissolved components. The research presented was carried to determine the influence of magnetic field on scales. The scales used in the experiment were gathered during the studies on the influence of the magnetically conditioned water on the change in head losses values of the used steel pipes. The test rig was designed to simulate the conditions similar to the real water system – cold water, single pass through magnetic device, limited flow velocity. Magnetic devices used in this study are of a different type, construction and field strength. The light microscope was used to make photographs of the collected scales (magnifications used – 125x, 500x, 1250x), then the photographs were analyzed. The results for the MWT devices were compared with the results gathered for test pipe with no device installed, with ION device and with a dummy magnetic device with an inert core, then statistical analysis was performed. Studies show that the usage of the magnetic technology can influence the size of the scale particles and their dependence on the hydraulic parameters and the construction of the devices. Bacteriostatic effect of the magnetic field was also noted.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W ostatnich latach pojawiło się dużo różnorodnych metod pozwalających na analizę składu biocenozy oraz rozmieszczenia przestrzennego mikroorganizmów. Metody molekularne górują nad tradycyjnymi technikami, gdyż nie są uzależnione od hodowli mikroorganizmów na podłożach mikrobiologicznych. Jest to ważna cecha metod analitycznych, ponieważ przyspiesza to całą procedurę badawczą. Dodatkowo metody oparte na analizie materiału genetycznego charakteryzują się dużą czułością i powtarzalnością. W artykule opisano metody najczęściej wykorzystywane w biotechnologii środowiskowej.
EN
During last several years a wide variety of methods useful in the analyzing of biocenosis' composition and spatial microorganisms distribution appeared. A significant aspect of molecular techniques usage is its independence from traditional microbiological methods. It is an important analytical feature, because it enables a speedier research. Additionally, methods based on genetic material are more sensitive and repeatable. This article contains the description of the techniques of the most commonly used in environmental biotechnology.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.