Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Removal of Contaminants from Water by Bacterial Activity

Jencarova Jana, Luptakova Alena, Kupka Daniel

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

63--66

EN

High concentration of sulphates and metals in waters is often as a consequence of anthropogenic activity and industry. The principles of the biological-chemical methods for pollution removal include various processes. The most widely metabolic pathway of sulphate-reducing bacteria - overall dissimilatory reduction - is the complete reduction of sulphate to hydrogen sulphide. Two major metabolic groups are known, depending on whether or not they can oxidize acetate. One group utilizes lactate, fumarate, propionate, butyrate, pyruvate, and aromatic compounds, which they typically oxidize to acetate, while the other group oxidizes acetate to CO₂ and H₂O. Sulphate is reduced to H₂S through a series of intermediate reactions. The end product of this reaction, hydrogen sulphide, can react with metal ions to form insoluble metal sulphides or reduce soluble toxic metals, often to less toxic or less soluble forms. This way, sulphate-reducing bacteria are utilizable in bio-elimination of sulphate and metal from water.

PL

Wysokie stężenie siarczanów i metali w wodach jest często konsekwencją działalności antropogenicznej i przemysłu. Zasady biologiczno-chemicznych metod usuwania zanieczyszczeń obejmują różne procesy. Najszerzej szlakiem metabolicznym bakterii redukujących siarczany – ogólna redukcja dyssymilacyjna – jest całkowita redukcja siarczanu do siarkowodoru. Znane są dwie główne grupy metaboliczne, w zależności od tego, czy mogą utleniać octan. Jedna grupa wykorzystuje mleczan, fumaran, propionian, maślan, pirogronian i związki aromatyczne, które zwykle utleniają do octanu, podczas gdy druga grupa utlenia octan do CO2 i H2O.Siarczan jest redukowany do H2S poprzez szereg reakcji pośrednich. Produkt końcowy tej reakcji - siarkowodór - może reagować z jonami metali, tworząc nierozpuszczalne siarczki metali lub redukować rozpuszczalne metale toksyczne, często do postaci mniej toksycznych lub mniej rozpuszczalnych. W ten sposób bakterie redukujące siarczany są wykorzystywane do bio-eliminacji siarczanu i metalu z wody.

2

Combination of Chemical and Biological-Chemical Methods for Elimination of Metals from Acid Mine Drainage

Luptakova Alena, Macingova Eva, Ubaldini Stefano, Luptak Miloslav

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

83--87

EN

Each acid mine drainage has a specific composition, but always contains sulphuric acid, dissolved heavy metals, sulphates, iron precipitates and their pH can be very low. The elimination of metals form the acid mine drainage is a severe environmental problem and has been a long-standing major concern to scientists, engineers, industry and governments. Various methods are used for the metals removal from waters, but any of them have been applied under commercial-scale conditions. Mostly studied are chemical and biological-chemical methods. Main aim of the paper was to interpret the combination of chemical and biological-chemical methods for the heavy metals elimination from the synthetic solution of acid mine drainage, coming from the zinc mine located in Tùnel Kingsmill outlet of the Rio Yaulì (district of Yauli – Perù). The metals selective precipitation as hydroxides (chemical method) and sulphides (biological-chemical method) at the various values of pH acid mine drainage is the fundamental of the examined process. For the hydrogen sulphide production the sulphate-reducing bacteria of genus Desulfovibrio was used. The selective sequential precipitation process reaches the selective precipitation of chosen metals with 97–99% efficiency – Fe, As, Al and Mn in the form of metal hydroxides, Cu and Zn as metal sulphides.

PL

Każdy kwaśny drenaż kopalniany ma określony skład, ale zawsze zawiera kwas siarkowy, rozpuszczone metale ciężkie, siarczany, osady żelaza, a jego pH może być bardzo niskie. Eliminacja metali z kwaśnego drenażu kopalnianego jest poważnym problemem środowiskowym i od dawna stanowi poważny problem dla naukowców, inżynierów, przemysłu i rządów. Różne metody są stosowane do usuwania metali z wód, ale żadna z nich została zastosowana w warunkach komercyjnych. Przeważnie badane są metody chemiczne i biologiczno-chemiczne. Głównym celem pracy była interpretacja połączenia chemicznych i biologiczno-chemicznych metod eliminacji metali ciężkich z syntetycznego roztworu kwaśnego drenażu kopalnianego pochodzącego z kopalni cynku zlokalizowanej w wylocie Tùnel Kingsmill w Rio Yaulì (dzielnica Yauli – Peru). Podstawą badanego procesu jest selektywne wytrącanie metali w postaci wodorotlenków (metoda chemiczna) i siarczków (metoda biologiczno-chemiczna) przy różnych wartościach pH kwaśnego drenażu kopalnianego. Do produkcji siarkowodoru wykorzystano bakterie redukujące siarczany z rodzaju Desulfovibrio. Proces selektywnego sekwencyjnego wytrącania osiąga selektywne wytrącanie wybranych metali z wydajnością 97–99% – Fe, As, Al i Mn w postaci wodorotlenków metali, Cu i Zn jako siarczków metali.

3

The possibilities of using sulphate-reducing bacteria for phenol degradation

Rudzanova Dominika, Luptakova Alena, Macingova Eva

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2019

|

Vol. 55, iss. 5

1148--1155

EN

Steel production processes generate the coke wastewaters contaminated predominantly by highly toxic phenol. Numbers of physical, chemical and physicochemical methods have been developed for the removal of phenol from coke wastewaters. Biological methods are eco-friendly and present appropriate alternative of conventional processes. Various microorganisms are able to degrade phenolic compounds including sulphate-reducing bacteria (SRB). In this work, we study the adaptation of SRB isolated from natural source to phenol and consequently the application of the adapted bacterial cultures for the biodegradation of phenol from model solutions. Two types of bacterial culture were used (monoculture containing SRB genera Desulfovibrio and mixed bacterial consortium containing SRB genera Desulfovibrio). In experiments the modified Postgate’s medium C was used - sodium lactate as the original energy and carbon source was replaced by phenol with concentration 10 mg/dm3 for adaptation and 50 mg/dm3 for biodegradation. The mixed bacterial consortium has been shown as more capable to be adapted and grow on phenol and it has the better potential for phenol biodegradation as the bacterial monoculture of SRB genera Desulfovibrio.

4

Influence of Biogenic Acid on Concrete Materials

Luptakova Alena, Ondrejka Harbul'akova Vlasta, Estokova Adriana, Jencarova Jana, Luptak Miloslav

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1

105--110

EN

Microbial sulphur cycle in sewers evocate the serious problem in the area concrete corrosion, health related aspects and odour. These problems are primarily related to the release of bacterially produced hydrogen sulphide from wastewater to the atmosphere during sewage transports that dissolves in the condensate on the sewer crown. In the event sulphur-oxidizing bacteria oxidize the dissolved hydrogen sulphide and other sulphur compounds to sulphuric acid, which corrodes the concrete. The concrete gradually expands causing cracks and ruptures, loss of strength and overall decay of concrete. The paper is focused on the investigation of the concrete specimens surface biodegradation study. From the viewpoint of concrete materials biodeterioration, mainly the bacteria sulphur- and sulphide-oxidising bacteria and sulphate-reducing bacteria are important and interesting. The role of bacteria mentioned above has been linked to the generation of the biogenic sulphuric acid resulting in corrosion process by dissolution of calcium containing minerals from the concrete matrices. The penetration of the corrosion was manifested by structural changes of concrete samples. The surface structure changes were by stereomicroscopy and atomic force microscopy (AFM) investigated.

PL

Cykl mikrobiologiczny siarki w wywołuje poważne problemy związane z korozją betonu a także dotyczące aspektów zdrowotnych i zapachu. Problemy te związane są przede wszystkim z uwalnianiem wytwarzanego przez bakterie siarkowodoru ze ścieków do atmosfery podczas transportu ścieków, który rozpuszcza się w kondensacie w instalacji kanalizacyjnej. W takim przypadku bakterie utleniające siarkę utleniają rozpuszczony siarkowodór i inne związki siarki do kwasu siarkowego, który powoduje korozję betonu. Beton stopniowo rozszerza się, powodując pęknięcia , utratę wytrzymałości i ogólny rozkład betonu. Praca koncentruje się na badaniu badania biodegradacji powierzchni próbek betonu. Z punktu widzenia biodeterioracji właściwych materiałów, ważne są bakterie, głównie bakterie utleniające siarkę i siarczki oraz bakterie redukujące siarczany. Rola bakterii wspomnianych powyżej została powiązana z wytwarzaniem biogennego kwasu siarkowego, powodując proces korozji poprzez rozpuszczanie minerałów zawierających wapń z betonowych matryc. Penetracja korozji objawiła się zmianami strukturalnymi próbek betonu. Zmiany struktury powierzchni były badane za pomocą stereomikroskopii i mikroskopii sił atomowych (AFM).