Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Removal of textile dyes from water using cellulose aerogel

Liugė Monika, Paliulis Dainius, Kumpienė Jūratė, Paulauskienė Tatjana

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2024

|

Vol. 31, nr 1

49--62

EN

In this study, removal of textile dyes from artificially contaminated water was investigated using sorbent synthesised from cardboard waste. Aerogel - lightweight adsorbent - a material with a low density and large surface area. Aerogels obtained from cellulose, chitosan, lignin or pectin have good adsorption properties for removing organic pollutants from wastewater. The aim of this study was to determine the adsorption efficiency of naphthol green B, congo red, methylene blue and rhodamine B from artificially contaminated water using sorbent synthesised from cardboard waste. The mass of the cellulose aerogel (5 mas. %) adsorbents, that were used in the experiments varied from 1.6 g to 2.74 g. The optimal adsorption conditions were determined as pH = 6.0, concentration of dyes - 10 mg L–1 and 18.0 °C -19.0 °C temperature. Under the optimal conditions, the maximum removal efficiency of naphthol green B using aerogel was 16.45 %; congo red - 98.44 %; methylene blue 79.28 %; and rhodamine B - 52.44 %.

2

Alginate-laccase beads in the decolourization of indigo carmine

Białowąs Małgorzata, Kończak Beata, Chałupnik Stanisław, Kalka Joanna, Cempa Magdalena

Archives of Environmental Protection

|

2024

|

Vol. 50, no 1

45--55

EN

Celem pracy była ocena możliwości wykorzystania biopolimeru alginianu sodu jako nośnika do immobilizacji lakazy w procesie usuwania indygo karminu (IC) (barwnik anionowy). Głównym celem pracy była optymalizacja procesu dekoloryzacji poprzez dobór odpowiedniej dawki immobilizowanego enzymu na 1 mg barwnika oraz temperatury procesu. Skuteczną immobilizację lakazy przy użyciu alginianu sodu jako nośnika potwierdzono za pomocą spektroskopii Ramana. Przeprowadzono także analizę wielkości i parametrów geometrycznych kapsułek polimerowych. Przeprowadzono również testy dekoloryzacji IC przy użyciu kapsułek alginianowych z lakazą. Zastosowanie najbardziej efektywnej dawki enzymu (320 mg enzymu/1 mg IC) umożliwiło usunięcie 92,5% barwnika w ciągu 40 dni. Optymalna temperatura dla procesu dekoloryzacji IC za pomocą lakazy immobilizowanej na alginianie sodu mieści się w zakresie 30-40ºC. Uzyskane wyniki wskazują, że lakaza z Trametes versicolor immobilizowana na alginianie sodu umożliwiła dekoloryzację badanego barwnika głównie w oparciu o mechanizm biokatalizy.

3

Photocatalytic decolourization of rhodamine b by modified photo-Fenton process with quasicrystals - preliminary research

Łoński Sylwester, Łoński Wojciech, Babilas Rafał, Barbusiński Krzysztof

Architecture Civil Engineering Environment

|

2023

|

Vol. 16, no. 2

171--176

EN

A novel photocatalytic process using a modification of photo-Fenton reaction, with sodium percarbonate (SP), as an alternative source of H2O2, and alloy Al65Cu20Fe15 containing, among others, quasicrystals (of the percentage composition Al65Cu20Fe15), being a source of iron ions, effectively decolourizes the aqueous solution of rhodamine B (RB; solution of 5 mg/l). The source of UV radiation was a lamp with a power of 36 W. The experiments were carried out at pH = 7 and reaction time (from 5 to 60 min). The increase in SP concentration (in the range of 8.3 to 33.3 g/l) significantly increased the degree of degradation of RB and the reaction rate. However, the use of quasicrystals, in the range of 8.3 to 33.3 g/l, was also important in the modified photocatalytic photo-Fenton process. The best degradation effects of RB (95%) were obtained for the highest SP concentration of 33.3 g/l and the lowest quasicrystal concentration of 8.3 g/l. On the other hand, visual decolourization of RB was obtained with an efficiency of 70% for SP and quasicrystal concentrations of 16.7 g/l and 16.7 g/l, respectively, after 45 minutes, and for SP and quasicrystal concentrations of 33.3 g/l and 8.3 g/l, respectively, after the time of 20 minutes. The best RB degradation effects in the comparative method (UV/Na2CO3·1.5H2O2 without the addition of quasicrystals) were only 52.7%. The obtained results encourage further research to optimize the conditions of the proposed method and to investigate its applicability to other types of dyes and pollutants.

4

Nośniki do immobilizacji lakazy w procesach dekoloryzacji

Deska Małgorzata, Kończak Beata

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 2

135--139

PL

W pracy szczególną uwagę zwrócono na immobilizację jako technikę ukierunkowaną na zwiększenie stabilności operacyjnej biokatalizatorów w kontekście możliwości zastosowania enzymów w procesach technologicznych. Dokonano przeglądu nowoczesnych nośników do immobilizacji lakazy, podkreślając jej szczególne znaczenie aplikacyjne do usuwania barwnych zanieczyszczeń. Wskazano także możliwości i dalsze wyzwania związane z zastosowaniem unieruchomionych biokatalizatorów w procesach dekoloryzacji.

EN

A review, with 82 refs., of modern methods of enzyme immobilization as a technique aimed at increasing the operational stability of biocatalysts in the context of their applicability in industrial processes. The types of inorg. and org. carriers used were presented, with particular emphasis on biopolymers. Attention was paid to the immobilization of enzymes with the use of nanocarriers. The use of innovative carriers for the immobilization of laccase in order to increase its stability in the processes of removing dyes from wastewater was also discussed.

5

Badania możliwości powtórnego wykorzystania surowców odpadowych powstających w trakcie produkcji świec

Antosz Artur, Ptak Stefan

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 10

760--775

PL

W artykule omówiono dostępne surowce do komponowania mas palnych do produkcji świec, poczynając od różnego rodzaju wosków przez oleje roślinne po utwardzone oleje roślinne, oraz przedstawiono badania nad odbarwianiem i odwanianiem odpadowych mas palnych metodą rafinacji adsorpcyjnej ziemią odbarwiającą i węglem aktywnym. W procesach tych wykorzystywana jest zdolność glin naturalnych, glinokrzemianów syntetycznych, żelu glinowego, węgla aktywnego i innych substancji do adsorbowania na swojej powierzchni niektórych składników i zanieczyszczeń. Procesy rafinacji adsorpcyjnej ziemią bielącą i węglem aktywnym przeprowadzono dla wszystkich badanych surowców. Zrealizowano pięć procesów rafinacji adsorpcyjnej przy różnych parametrach temperaturowych przebiegu rafinacji z różnymi ilościami dozowania sorbentów. Procesy rafinacji ziemią bielącą prowadzono w dwóch stopniach. Następnie próbki oczyszczanych mas palnych zostały poddane ocenie wizualnej, zapachowej oraz zostały oznaczone wybrane podstawowe właściwości fizykochemiczne charakteryzujące masy palne do produkcji świec. Najlepsze efekty uzyskano w przypadku procesu rafinacji numer V, podczas którego zastosowano dozowanie ziemi bielącej na poziomie 4% (m/m) i 2% (m/m) węgla aktywnego, w temperaturze 130°C. W wyniku procesu o powyższych parametrach otrzymano po pierwszym stopniu biały kolor w próbce pomarańczowej i bardzo jasnożółty w próbce zielonej. Próbka koloru czerwonego zmieniła kolor na pasteloworóżowy. Po drugim stopniu rafinacji próbka pomarańczowa była śnieżnobiała, a próbka zielona została odbarwiona do koloru białego. Próbki pomarańczowa i zielona miały bardzo słaby zapach, natomiast próbka czerwona wykazywała zapach na poziomie słabym. Proces rafinacji adsorpcyjnej oprócz działania odbarwiającego pozwalał również na znaczne pozbycie się substancji zapachowych obecnych w badanych próbkach. Najtrudniejsza do odbarwienia okazała się próbka o kolorze czerwonym, z równie trudnym do usunięcia aromatem kwiatów róży. Przeprowadzone badania pozwoliły na potwierdzenie bardzo dużego potencjału do odbarwiania i odwaniania odpadowych mas palnych metodą rafinacji adsorpcyjnej ziemią odbarwiającą i węglem aktywnym.

EN

The paper discusses available raw materials for composition of combustible masses for candle production starting from various kinds of waxes through vegetable oils to hardened vegetable oils, and presents research into decolorization and dehydration of waste combustible masses by adsorption refining with decolorizing earth and activated carbon. These processes use the ability of natural clays, synthetic aluminosilicates, aluminum gel, activated carbon and other substances to adsorb certain components and contaminants on their surface. The adsorption refining processes with bleaching earth and activated carbon have been performed for all the raw materials studied. Five adsorption refining processes were carried out under different temperature parameters of refining with different dosage amounts of sorbents. The bleaching earth refining processes were carried out in two stages. Then, the samples of the purified combustible masses were subjected to visual and olfactory evaluation and selected basic physicochemical properties characterizing the combustible masses for candle production were determined. The best results were obtained for refining process number V during which the dosage of bleaching earth was applied at the level of 4% (m/m) and 2% (m/m) of activated carbon, at the temperature of 130°C. The process with the above parameters resulted in a white color in the orange sample after the first step and a very light yellow color in the green sample. The red sample turned pastel pink. After the second refining step, the orange sample was snow white and the green sample was discolored to white. The orange and green sample had a very faint odor, while the red sample showed a faint odor. The adsorption refining process, in addition to the decolorization effect, also allowed the odorants present in the test samples to be significantly removed. Red color sample turned out to be the most difficult to decolorize with rose flower aroma equally difficult to remove. The conducted tests allowed us to confirm the very high potential for decolorization and deodorization of waste combustible masses by adsorption refining with decolorizing earth and activated carbon.

6

Comparison of bomaplex blue CR-L removal by adsorption using raw and activated pumpkin seed shells

İrdemez Şahset, Özyay Gizem, Ekmekyapar Torun Fatma, Kul Sinan, Bingül Züleyha

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2022

|

Vol. 29, nr 2

199--216

EN

In this study, removal of colour from wastewaters prepared synthetically using Bomaplex Blue CR-L was investigated using raw and activated pumpkin seed shells by adsorption in a batch system. The effects of stirring speed, adsorbent concentration, dye concentration, temperature and pH on colour removal were investigated, and adsorption capacities of raw and activated pumpkin seed shells were determined. In addition, adsorption kinetics, isotherm coefficients, activation energies and thermodynamic parameters were calculated. The optimal adsorption conditions were determined as pH = 2, stirring speed of 200 rpm, adsorbent concentration of 10 g L–1 and 30 °C. Under the optimal conditions, the maximum removal efficiency of Bomaplex Blue CR-L using raw pumpkin seed shells was 73.01 %. This value rose to 79.71 % after activation processing was applied. Experimental adsorption data show that the adsorption is more suited to the Langmuir adsorption model and works in accordance with the pseudo-first-order kinetics model. As a result of thermodynamic research, ΔH° and ΔS° were 31.515 kJ mol–1 and 109.952 kJ mol–1 K–1 for the raw adsorbent, respectively. For the activated adsorbent, ΔH° and ΔS° were 43.118 kJ mol–1 and 152.237 kJ mol–1 K–1, respectively. The activation energy of adsorption was calculated as 10.918 kJ mol–1 for the raw adsorbent and 9.882 kJ mol–1 for the activated adsorbent.

7

The Removal of Reactive Red 141 From Wastewater: A Study of Dye Adsorption Capability of Water-Stable Electrospun Polyvinyl Alcohol Nanofibers

Akduman Çigdem, Morsümbül Seniha, Akçakoca Kumbasar Emriye Perrin

Autex Research Journal

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

20--31

EN

The dye production and its use in textile and related industries resulted in discharge of dye to wastewater. Adsorption for color removal is known as equilibrium separation process, and the resultant decolorization is influenced by physicochemical factors such as adsorbent surface area. The nanofiber membranes prepared by the electrospinning method have controllable nanofiber diameter and pore size distribution (PSD) with a high surface area to volume or mass ratio. In this study, polyvinyl alcohol (PVA) nanofibrous membranes were prepared by the electrospinning method at different collection times such as 3, 5 and 10 h and heat fixated at 130, 150 and 170°C for 10 min, and then, the adsorption capability of PVA nanofiber membranes for Reactive Red 141 from aqueous solution was investigated. In order to make PVA nanofibers stable to water, the nanofibrous membranes were chemically cross-linked by a polycarboxylic acid (1,2,3,4 butanetetracarboxylic acid (BTCA)). PVA nanofibrous membranes were characterized by scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, swelling tests and pore size analysis. The results indicated that BTCA crosslinking improved the thermal and water stability of the nanofibrous structure but has no significant effect on the pore sizes of the membranes. Adsorption of Reactive Red 141 was studied by the batch technique, and it was observed that PVA nanofibers removed approximately >80% of the dye.

8

Wykorzystanie wybranych szczepów Basidiomycota do usuwania mieszanin barwników z różnych klas

Przystaś Wioletta, Zabłocka-Godlewska Ewa

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

115--127

PL

Barwniki syntetyczne, ze względu na toksyczność i słabą podatność na biodegradację, należą do zanieczyszczeń niebezpiecznych i trudno usuwalnych. Jeszcze większe problemy nastręczają ich mieszaniny. Celem badań było przeanalizowanie efektywności usuwania mieszanin barwników z różnych klas z wykorzystaniem wybranych szczepów grzybów podstawkowych. Testowano mieszaniny dwuskładnikowe (zakres ich stężeń to 0,01-0,15 g/dm3) składające się z: antrachinonowego brylantowego błękitu remazolowego R (RBBR), azowej czerwieni Kongo (CK) i trójfenylometanowej zieleń brylantowej (ZB). Badano szczepy z gatunku Pleurotus ostreatus (szczepy BWPH i K4) i Polyporus picipes (RWP17). Usunięcie barwników analizowano w oparciu o wyznaczone długości fal odpowiadające najwyższej absorbancji. Zaskakująco wraz ze wzrostem stężenia mieszaniny 1 (CK+RBBR) obserwowano zwiększone usunięcie barwy przez grzybnię szczepów BWPH i K4. Ta sama mieszanina była dobrze usuwana przez szczep RWP17, a efektywność dekoloryzacji malała ze wzrostem stężenia (95 % dla 0,01 g/dm3; 75 % dla 0,15 g/dm3 mieszaniny). Usunięcie mieszaniny 2 (CK + ZB) było bardzo wysokie dla szczepów BWPH i K4. Wzrost jej stężenia powodował spadek efektywności procesu (100 % dla 0,01 g/dm3; 0 % dla 0,15 g/dm3 mieszaniny). Szczep RWP17 usuwał M2 w różnym stopniu - przy różnych długościach fali uzyskiwano odmienne wyniki. Badania potwierdziły, że usuwanie mieszanin barwników stanowi duże wyzwanie, a efektywność dekoloryzacji uzależniona jest od składu, stężenia usuwanej mieszaniny oraz zastosowanego szczepu.

EN

Synthetic dyes, due to their toxicity and low biodegradability, belong to hazardous and hardly removable contaminants. Even bigger problems are caused by their mixtures. The aim of the study was to analyze the effectiveness of removing of mixtures of dyes from various classes using selected strains of Basidiomycota (Pleurotus ostreatus - BWPH and K4, Polyporus picipes - RWP17). Two-component mixtures consisting of anthraquinone remazol brilliant blue R (RBBR), azo Congo red and triphenylmethane brilliant green (concentration range of mixtures 0.01-0.15 g/dm3) were tested. Removal of dyes was analyzed at the wavelengths corresponding to the highest absorbance. Surprisingly with increasing concentration of mixture 1 (CK+RBBR), increased removal of colour by BWPH and K4 strains was observed. This mixture was well removed by the RWP17 strain and decolourisation efficiency decreased with increasing concentration (from 95 to 75 %). Removal of mixture 2 (CK+ZB) was very high for Pleurotus strains - increase in the concentration caused a decrease in the efficiency of the process (from 100 to 0 %). The RWP17 strain removed this mixture with different degrees at different wavelengths. Studies have confirmed that the removal of dye mixtures is very chellenging, and the process efficiency depends on the mixture composition, concentration and the strain used.

9

Pozyskiwanie bakterii wykazujących zdolność dekoloryzacji barwników azowych

Zabłocka-Godlewska Ewa, Przystaś Wioletta

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

141--153

PL

Barwniki azowe to najliczniejsza i najczęściej stosowana grupa barwników syntetycznych. W większości są to substancje odporne na działanie czynników fizycznych, chemicznych oraz biologicznych, co wpływa na trudności w efektywnym ich usuwaniu ze ścieków i stwarza ryzyko ich przenikania do środowiska wodnego. Badania nad zwiększeniem sprawności konwencjonalnych metod oczyszczania ścieków barwnych obejmują m.in. pozyskiwanie mikroorganizmów o wysokim potencjale dekoloryzacyjnym, które można będzie wykorzystać np. do bioaugmentacji układów biologicznego oczyszczania. Celem badań był screening bakterii wykazujących zdolność dekoloryzacji dwóch barwników azowych (błękitu Evansa (BE), czerwieni Kongo (CK)). Mikroorganizmy izolowano ze ścieków komunalnych, kompostu oraz spróchniałego drewna bukowego. W pierwszym etapie izolacji wykorzystano podłoża stałe (mineralne i agar odżywczy) suplementowane barwnikami należącymi do dwóch grup chemicznych (disazowy błękit Evansa (BE), trifenylometanowa zieleń brylantowa (ZB)). Izolaty kilkukrotnie pasażowano w celu potwierdzenia ich czystości i potencjału dekoloryzacyjnego. W drugim etapie badań zastosowano hodowle płynne na podłożu bulion odżywczy zawierającym barwniki syntetyczne (BE lub CK) w stężeniu 0,1 g/dm3. Pomiary spektrofotometryczne prób po dekoloryzacji posłużyły do określenia zawartości barwników i obliczenia ich procentowego usunięcia. Wykazano, że wszystkie wykorzystane materiały mogą stanowić źródło pozyskiwania bakterii dekoloryzujących. Największą ich liczbę izolowano ze ścieków komunalnych, następnie kompostu i próchna. Bardziej skomplikowany strukturalnie BE był efektywniej usuwany przez bakterie niż CK. Większą efektywność dekoloryzacji wykazywały szczepy izolowane na podłożu mineralnym. Spośród nich 3 izolowane na podłożu MM charakteryzowały się szczególnymi właściwościami, usuwały zadane barwniki już po 48 h hodowli z efektywnością przekraczającą 90 %.

EN

Azo dyes are the most numerous and most commonly used group of synthetic dyes. Most of them are resistant to physical, chemical and biological factors. It causes difficulties in effective removal of dyes from wastewater and creates the risk of their penetration into the aquatic environment. Research on increasing the efficiency of conventional methods of treatment of the coloured wastewater includes, inter alia, obtaining microorganisms with high decolourization potential. Such microorganisms can be used e.g. for bioaugmentation of biological treatment systems. The aim of the study was screening of bacteria showing the ability to decolorize two azo dyes (Evans blue (EB), Congo red (CR). Microorganisms were isolated from municipal sewage, compost and rotten beech wood. At the first stage of screening were used two kinds of solid growth media (mineral and nutrient agar) supplemented with dyes belonging to two chemical groups (disazo Evans blue (EB); triphenylmethane brilliant green (BG)). Isolates were passaged several times to confirm their purity and decolourization potential. In the second stage of research, liquid cultures on nutrient broth containing synthetic dyes (EB or CR) at a concentration of 0.1 g /dm3 were used. The content of dyes in samples after decolourization were measure spectrophotometrically and their percentage removal was calculated. It has been shown that all used materials can be a source for obtaining decolorizing bacteria. The largest number of them was isolated from municipal wastewater, followed by compost and rotten wood. Structurally more complicated EB was more efficiently removed by bacteria than CR. Strains isolated on mineral media showed greater decolourization efficiency. Amongst the strains isolated on MM, 3 of them removed dyes already after 48 h of culture with an efficiency exceeding 90 %.

10

Isolation and screening of bacteria with ability to decolorize selected synthetic dyes - preliminary results

Zabłocka-Godlewska Ewa, Przystaś Wioletta, Godlewska Maria

Architecture Civil Engineering Environment

|

2020

|

Vol. 13, no. 2

75--86

EN

Commonly used synthetic dyes cause serious problems with their efficient removal from sewage. The bioaugmentation of sewage treatment systems with highly decolorizing bacteria may be a solution. The aim of the study was the screening of bacteria with high ability to remove synthetic dyes (brilliant green (BG), crystal violet (CV), erythrosine (Er). The bacteria were isolated from municipal sewage, compost and rotten beech wood. Mineral and nutrient solid growth media supplemented with dyes (BG or EB) at a concentration 0.1 gL-1 were used. At second stage of screening the liquid nutrient broth supplemented with one of dye (BG, CV or Er at concentration 0.1 gL-1) was used. The contents of dyes in samples (after 96 h) were measured spectrophotometrically. The largest number of decolorizers were obtained from wastewater, then from compost and the rotten wood. In the case of BG and CV even small differences in the structure of the molecules affect the results of dyes removal. The structurally simpler BG was definitely better removed than CV. The results of the removal of Er were worse than BG but better than CV. Bacteria isolated at mineral medium removed dyes with higher efficiency.

11

The Use of Natural Mineral Sorbents (Zeolite, Bentonite, Halloysite) for Decolorization of Corn-sugar Beet Molasse's Vinasse

Borowiak Daniel, Krzywonos Małgorzata, Dąbrowska Klaudia, Seruga Przemysław, Wilk Marta

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

493--505

EN

The molasse’s vinasse, because it contains three groups of color processes in it, i.e., melanoidins, hexose alkaline degradation products, and sucrose caramelization products, is one of the most difficult to treat wastewater. Vinasse is toxic to various microorganisms, harmful to soil, groundwater, and vegetation. The aim of the study was using five natural sorbents: halloysite (PJC and KR), two types of zeolites differing in grain thickness and bentonite. The highest decolorization (74% and 62%) was obtained in the process with bentonite and halloysite PJC. Melanoidins and hexose alkaline degradation products were removed when KR and PJC were dosed. After decolorization, in almost all experiments COD and phosphate phosphorus contents were reduced. When bentonite was tested, the organic acids were removed.

PL

Wywar melasowy, ze względu na zawarte w nim trzy grupy związków barwnych tj. melanoidyn, produktów alkalicznego rozkładu inwertu oraz produktów karmelizacji sacharozy, jest jednym z najtrudniejszych do unieszkodliwienia ścieków. Wywar jest toksyczny dla wielu mikroorganizmów, szkodliwy dla gleby, wód podziemnych i roślinności, dlatego przed odprowadzeniem wywaru do środowiska naturalnego substancje barwne muszą zostać z niego usunięte. W pracy sprawdzono jak do usuwania związków barwnych z kukurydziano-melasowego wywaru gorzelniczego nadaje się pięć naturalnych sorbentów mineralnych: haloizyty PJC i KR, dwa zeolity różniące się grubością ziarna oraz bentonit. Najbardziej efektywne odbarwienie (na poziomie 74% i 62%) uzyskano w procesie z zastosowaniem bentonitu oraz haloizytu PJC. Melanoidyny i produkty alkalicznego rozkładu inwertu najskuteczniej zostały usunięte przy udziale bentonitu, natomiast karmele w obecności haloizytów KR oraz PJC. Po procesie dekoloryzacji prawie we wszystkich próbach zmalała zawartość ChZT oraz zawartość fosforu fosforanowego, natomiast wzrosła zawartość ogólnego węgla organicznego. Po procesie dekoloryzacji wywaru z wykorzystaniem bentonitu zmalała również zawartość poszczególnych kwasów.

12

Mixture of dyes – study of zootoxicity and removal by selected fungal strains

Przystaś Wioletta, Zabłocka-Godlewska Ewa

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2019

|

Vol. 26, nr 1-2

99--112

EN

Synthetic dyes, due to their toxicity and low biodegradability, belong to hazardous and hardly removable contaminants present in environment. Even bigger problems are caused by their mixtures. The aim of the study was the analysis of caused by mixtures of dyes (dyes from various classes) for aquatic organisms and the effectiveness of mixtures removal by strains of basidiomycota fungi. Two-component mixtures consisting of anthraquinone remazol brilliant blue R (RBBR), azo Congo red and triphenylmethane brilliant green (concentration range of mixtures 0.01–0.15 g/dm3) were tested. Zootoxicity was tested on Daphnia magna. Three strains of fungi were used: strains BWPH and K4 belonging to the Pleurotus ostreatus species and RWP17 belonging to the Polyporus picipes species. Removal of dyes was analyzed at the wavelengths corresponding to the highest absorbance. It was found that mixtures of dyes are much more toxic to the test organism than single dyes. In decolorization studies with increasing of the concentration of mixture 1 (CK+RBBR), increased removal of colour by BWPH and K4 strains was observed. This mixture was well removed by the RWP17 strain and decolorization efficiency decreased with increasing concentration (from 95% to 75%). Removal of mixture 2 (CK + ZB) was very high for Pleurotus strains – increase of the dye concentration caused a decrease in the efficiency of the process (from 100% to 0%). Studies have showed that the presence of dye mixtures in water is dangerous for organisms and the removal of them is very challenging. Efficiency of the process depends on the mixture composition, concentration and the strain used.

PL

Barwniki syntetyczne zaliczane są do zanieczyszczeń trudno usuwalnych ze środowiska, co wiąże się z ich toksycznym wpływem i niską podatnością na biodegradację. Jeszcze większy problem mogą stwarzać ich mieszaniny. Celem badań było zatem określenie toksycznego wpływu mieszanin (barwników z różnych klas) na organizmy wodne, a także efektywności usuwania ich przez grzyby zaliczane do podstawczaków. Badano dwuskładnikowe mieszaniny zawierały antrachinonowy remazolowy błękit brylantowy R (RBBR), azową czerwień Kongo i trófenylometanową zieleń brylantową (zakres stężeń 0.01–0.15 g/dm3). Zootoksyczność określono z wykorzystaniem Daphnia magna. W badaniach wykorzystano trzy szczepy grzybów: BWPH i K4 zaliczane do gatunku Pleurotus ostreatus i RWP17 zaliczany do Polyporus picipes. Usunięcie barwników analizowano dla długości fal odpowiadającej najwyższej absorbancji mieszaniny. Stwierdzono, że mieszaniny barwników są o wiele bardziej toksyczne dla organizmów żywych aniżeli pojedyncze substancje wchodzące w ich skład. W przypadku mieszaniny 1 (CK + RBBR) podczas testów dekoloryzacji obserwowano wzrost efektywność dekoloryzacji przez szczepy BWPH i K4 wraz ze wzrostem jej stężenia. Ta mieszanina była również dobrze usuwana przez szczep RWP17, a efektywność procesu dekoloryzacji malała wraz ze wzrostem stężenia (od 95 % do 75 %). Usuwanie mieszaniny 2 (CK + ZB) było bardzo duże dla szczepów zaliczanych do rodzaju Pleurotus – wzrost stężenia barwników powodował spadek efektywności procesu (z 100 % do 0 %). Badania wykazały, że obecność mieszanin barwników w wodzie jest niebezpieczna dla organizmów w niej bytujących, a ich usuwanie stanowi duże wyzwanie. Efektywność procesu dekoloryzacji zależy od składu mieszaniny, jej stężenia, a także od wykorzystywanego w procesie szczepu.

13

Decolorization of methylene blue in aqueous medium using dielectric barrier discharge plasma reactor

Czapka T., Mirkowska A., Palewicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 8

188--191

EN

Decolorization process of methylene blue (MB) in aqueous solution using non-thermal plasma is presented. Plasma reactor with dielectric barrier discharges (DBD) and air as a processing gas at atmospheric pressure and room temperature is described. The impact of the gas flow rate on ozone concentration responsible for oxidation process is also discussed. The experimental results have shown that the efficiency of decolorization process increases with rising treatment time and input power. The energy yield of decolorization is estimated and discussed.

PL

W artykule opisano wykorzystanie plazmy niskotemperaturowej do dekoloryzacji wodnego roztworu błękitu metylenowego. Proces dekoloryzacji prowadzono z użyciem reaktora plazmowego z barierą dielektryczną, w którym wyładowania występują w powietrzu przy ciśnieniu atmosferycznym. W pracy określono wpływ prędkości przepływu powietrza na koncentrację ozonu oraz na proces utleniania badanego związku rozpuszczonego w wodzie. Wyniki pomiarów optycznych wskazują na istotny wpływ mocy wyładowań oraz czasu trwania obróbki plazmowej wodnego roztworu błękitu metylenowego na skuteczność prowadzonego procesu. Ponadto oszacowano efektywność energetyczną prowadzonego procesu.

14

The possibility of using of Hypholoma fasciculare mycelium in decolorization of anthraquinone dye RBBR

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 1

137--145

EN

The aim of this study was to determine the usefulness of two fungal strains of Hypholoma fasciculare (L1 and L3) for effective decolorization of anthraquinone dye RBBR (remazol Brilliant Blue R). The main part of the work was concentrated on assessment of the influence of immobilization of biomass on the efficiency of RBBR removal. Zoo- and phytotoxicity of after process solutions were evaluated. Differences in the dye removal effectiveness between strains were observed. Decoloration of dye was more efficient in samples with mycelium immobilized on a polypropylene foam, what probably was associated with increased enzyme activity of the strains, as well as enhancement of the contact of the dye with the mycelium. Strain L3 respectively removed 100% (mycelium immobilized) of the dye after 24h and 95.8% (mycelium suspended) of the dye after 96h. For complete removal of the dye the immobilized biomass of strain L3 needs 24 hours of incubation, and L1 48h. Strain L1 completely removed the color after 96 h of the experiment, regardless of whether the biomass has been immobilized or not. RBBR dye was not toxic to Daphnia magna. The zootoxicity test indicated that usage of both strains of Hypholoma fasciculare in the discoloration of the dye RBBR is safe for the environment, since even at the highest concentrations of after processes solutions were not observed immobilization effect of Daphnia magna. In the case of phytotoxicity it has been reduced from class III to I.

PL

Celem badań było określenie możliwości wykorzystania do dekoloryzacji antrachinonowego barwnika RBBR (remazolowy błękit brylantowy R) dwóch szczepów grzybów Hypholoma fasciculare (L1 i L3). Główna część badań skupiała się na ocenie wpływu immobilizacji biomasy na efektywność dekoloryzacji RBBR. Po zakończeniu badań przeprowadzono testy zoo- i fitotoksyczności. Obserwowano różnice w efektywności dekoloryzacji między oboma szczepami. Dekoloryzacja barwnika zachodziła lepiej w próbach z grzybnią immobilizowaną na polipropylenowej gąbce, co wiąże się prawdopodobnie ze zwiększeniem aktywności enzymatycznej szczepów, a także z polepszeniem kontaktu barwnika z grzybnią. Szczep L3 usunął odpowiednio 100% (grzybnia immobilizowana) i 95.8% (grzybnia zawieszona) barwnika po 96h. Na całkowite usunięcie barwnika w przypadku immobilizowanej biomasy szczepu L3 wystarczyło 24h inkubacji, a dla szczepu L1 48h. Szczep L1 całkowicie usunął RBBR po 96h eksperymentu, niezależnie od tego czy grzybnia była immobilizowana czy nie. Barwnik RBBR nie jest toksyczny dla Daphnia magna. Badania zootoksyczności wskazały, iż oba szczepy mogą zostać wykorzystane w bezpieczny sposób do dekoloryzacji tego barwnika, ponieważ nawet w najwyższym stężeniu nie obserwowano unieruchomienia Daphnia magna. W przypadku fitotoksyczności uległa ona obniżeniu z klasy III do I.

15

Badania screeningowe bakterii wykazujących zdolność do dekoloryzacji barwników syntetycznych

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 4

15--23

PL

Barwniki syntetyczne są substancjami powszechnie wykorzystywanymi w licznych działach gospodarki. Powszechność ich stosowania oraz niewystarczająco efektywne technologie ich usuwania przyczyniają się do przenikania tych substancji do środowiska, zwłaszcza do ekosystemów wodnych, co stanowi poważne zagrożenie ekologiczne. Prowadzone prace nad doskonaleniem biologicznych metod eliminacji tych zanieczyszczeń opierają się m.in. na poszukiwaniu szczepów bakteryjnych, efektywnych w dekoloryzacji. Celem badań było przeprowadzenie screeningu szczepów bakteryjnych wyizolowanych ze ścieków komunalnych pod kątem możliwości usuwania barwników syntetycznych. Materiał do izolacji pobrano z dwóch górnośląskich oczyszczalni ścieków. Screening przeprowadzono z użyciem barwników disazowych, trifenylometanowych oraz fluorenowych. Wykazano, że ścieki komunalne mogą stanowić cenne źródło pozyskiwania szczepów bakteryjnych o dużym potencjale dekoloryzacyjnym. Wyizolowano 41 szczepów, wykazujących bardzo zróżnicowane możliwości usuwania barwników syntetycznych w zależności od ich struktury chemicznej.

EN

Synthetic dyes are commonly used in different branches of economy. Their common use and insufficiently effective wastewater treatment technologies cause the penetration of these substances into the environment, especially to aquatic ecosystems. Occerance of dyes pose a serious ecological threat. Works connected with the improvement of biological methods of elimination of these pollutants are based, among others, on the search of strains of bacteria effective in decolorization processes. The aim of the study was to conduct a screening of bacterial strains isolated from municipal wastewater for possible removal of synthetic dyes. The material for isolation was taken from two Upper Silesia sewage treatment plant. Screening was carried out with using disazo dyes, triphenylmethanes and fluorene dyes. It has been shown that municipal wastewaters can be a valuable source of bacteria strains with high decolorization potential. There were isolated 41 strains, with the various abilities of dyes removal which depends on their chemical structure.

16

Badania przesiewowe grzybów podstawkowych w kierunku wykorzystania w dekoloryzacji barwnika RBBR

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2016

|

Vol. 18, nr 4

1--7

PL

Barwniki syntetyczne stanowią poważne zagrożenie jeśli dostaną się do środowiska nawet w niewielkiej ilości. Dlatego też praca nad udoskonaleniem oczyszczania ścieków zawierających te substancje stanowi wciąż wyzwanie. Jednymi z częściej wykorzystywanych w procesach barwienia są barwniki antrachinonowe. Celem badań było określenie możliwości wykorzystania grzybów podstawkowych w dekoloryzacji zaliczanego do tej grupy remazolowego błękitu brylantowego R. Testy prowadzono na podłożach stałych o różnym składzie. Spośród 9 testowanych szczepów największą efektywność dekoloryzacji stwierdzono w przypadku: Pleurotus ostreatus (szczep K4), Xerocomus badius (szczep K45) i Hypholoma fasciculare (szczep K47). Usuwały one efektywnie barwnik dodany do podłoża bogatego w związki organiczne, natomiast obniżenie stężenia składników odżywczych stymulowało dekoloryzację tego barwnika.

EN

Synthetic dyes are a serious threat if they get into the environment, even in small quantities. Therefore, studies to improve the treatment of waste water containing dyes is still a challenge. One of the most frequently used groups of dyes in the dyeing are those belonging to the anthraquinone class. The aim of the study was to determine the possibility of using fungi in decolorization of dye belonging to this group as is Remazol Brilliant Blue R. The tests were carried out on solid media of different composition. Among the 9 strains tested, the highest activity was recorded for species: Pleurotus ostreatus (strain K4), Xerocomus badius (strain K45) and Hypholoma fasciculare (strain K47). They were effectively removing dye added to the medium rich in organic compounds, but reduction of nutrient concentrations in medium stimulated discoloration of the dye.

17

Wpływ warunków hodowli na usunięcie azowego błękitu Evansa przez szczep Escherichia coli

Zabłocka-Godlewska E., Przystaś W.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 3

143--154

PL

W biologicznej dekoloryzacji barwników azowych szerokie zastosowanie znajdują bakterie należące do różnych grup taksonomicznych. Odpowiedni dobór szczepu oraz optymalizacja warunków jego wzrostu decydują o wynikach dekoloryzacji. Celem niniejszych badań było określenie wpływu stężenia barwnika, warunków zróżnicowanego natlenienia prób oraz typu zastosowanego nośnika biomasy na efektywność dekoloryzacji błękitu Evansa (EB). Testy stężeniowe wykazały, że zawartość 0,1 g/L jest zbyt wysoka dla badanego szczepu E. coli, zatem użyte w eksperymencie stężenie to 0.08g/L. Testy nośników naturalnych i syntetycznych wykazały, że jest to ważny etap badań, gdyż dobór nośnika nie może być przypadkowy. Spośród 14 testowanych nośników do badań wytypowano 2 (słomę pszeniczną i siatkę podtynkową). Rodzaj użytego nośnika bez żywej biomasy istotnie wpłynął na efekty usunięcia. Zdecydowanie lepsze właściwości sorpcyjne posiadała słoma, a różnice te były istotne statystycznie. Istotne statystycznie różnice stwierdzono również w przypadku użycia nośników z immobilizowaną na nich biomasą. Dużo lepsze wyniki uzyskano dla biomasy immobilizowanej na słomie. Warunki hodowli: statyczne, półstatyczne i dynamiczne nie miały istotnego wpływu na efekty usunięcia EB.

EN

Bacteria from different taxonomic groups are commonly used in processes of biological decolourization of azo dyes. The propper choice of the strain of bacteria and optimization of growth conditions impact on decolourization results. The aim of experiment was estimation of influence of dye concentration, a various level of sample aeration and type of solid supports used for biomass immobilization on efficacy of Evans blue (EB) decolourization. The results of dye concentration test showed that content of 0.1 g/L is too high for studied strain of E. coli. In the main experiment concentration 0.08 g/L was used. The tests of many solid supports indicate that the choise of them should not be a random. From the 14 tested solid supports for the main experiment only 2 were selected (wheat straw, flush grid). The type of used solid supports without living bacteria significantly influenced on the dye removal effects. Wheat straw had definitely better sorption properties than flush grid and differences were statistically important. Statistically important differences were also observed in case of usage the solid support with immobilized bacteria biomass. Definitely better results were reached for bacteria immobilized on the wheat straw. The growth conditions: static, semistatic, dynamic had no crucial influence on efficacy of Evans blue removal.

18

Możliwości wykorzystania materiałów naturalnych jako nośników biomasy podczas procesu dekoloryzacji RBBR z udziałem Coriolopsis gallica

Przystaś W., Zabłocka-Godlewska E.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 2

139--148

PL

Materiały naturalne będące odpadami poprodukcyjnymi branży spożywczej można wykorzystać jako nośniki biomasy grzybów. Szczególnie grzyby tzw. zgnilizny drewna łatwo kolonizują wyżej wymienione materiały. Jednocześnie grzyby zaliczane do tej grupy są wykazują wysoki potencjał degradacyjny różnych ksenobiotyków, m.in. barwników syntetycznych. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu immobilizacji grzybni Coriolopsis gallica na efektywność dekoloryzacji antrachinonowego barwnika RBBR (brylantowy błękit remazolowy R). W badaniach przetestowano 6 materiałów odpadowych (siano, trociny, pestki czereśni, pestki brzoskwiń, łupiny orzecha włoskiego i łupiny orzecha ziemnego) pod kątem możliwości wykorzystania ich w immobilizacji biomasy szczepu C. gallica. Intensywny wzrost grzybni na nośniku uzyskano jedynie w przypadku łupin orzecha ziemnego, trocin i siana. Nośniki te najmocniej sorbowały dodany do podłoża RBBR (7-12% w ciągu 4 h). Immobilizacja szczepu na tych nośnikach spowodowała zdecydowany wzrost efektywności procesu odbarwiania roztworów. Biomasa nieimmobilizowana, hodowana w warunkach wstrząsania usunęła zaledwie 5,8%. Wynik dekoloryzacji po 96h w przypadku grzybni immobilizowanej na trocinach osiągnął >56%, a w przypadku siana >80%.

EN

Natural materials that are post-production waste from food industry can be used as solid supports of fungal biomass. The wood rot fungi easily colonize the above-mentioned materials. They are the group of fungi that have a high potential for degradation of various xenobiotics, including synthetic dyes. The aim of this study was to determine the influence of immobilization of Coriolopsis gallica on the effectiveness of decolourisation of anthraquinone RBBR (remazol brilliant blue R). Six different natural materials (hay, sawdust, seeds of cherry and , peach, walnut and peanut shells) were tested for possible usage in the immobilization of biomass of C. gallica. The most intensive growth of the mycelium on a support was obtained only in the case of peanut shells, sawdust and hay. These carriers were characterized by the strongest adsorption of RBBR to the substrate (7-12% within 4 hours). Immobilization of strain on the solid support caused a significant increase in the efficiency of decolourization process. Non-immobilized biomass, grown under conditions of shaking, removed only 5,8%. Results reached after 96h of process when biomass was immobilized on sawdust > 56%, and in the case of hay> 80%.

19

Techniki immobilizacji stosowane w biotechnologiach ochrony środowiska. Część III. Bioimmobilizacja w dekoloryzacji barwników i odzyskiwaniu metali

Wojciechowski K., Czaiński T.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 3

103--108

PL

II część artykułu omawiała zastosowania immobilizacji specjalnie dobranych mikroorganizmów (w tym wyizolowanych z biocenozy osadu czynnego) w usuwaniu ze ścieków związków azotowych oraz fosforu. Omówiono zarówno proste warianty unieruchamiania na nośnikach naturalnych oraz najbardziej zaawansowane technologicznie, będące hybrydowym połączeniem pułapkowania i mikrokapsułkowania. W części III publikacji porusza się problem unieszkodliwiania barwnych ścieków po procesach barwienia włókien oraz odzyskiwania i usuwania wybranych metali ciężkich z wód poprodukcyjnych. Emisja wymienionych zanieczyszczeń do środowiska jest szczególnie istotną i wymagającą nowych rozwiązań kwestią w biotechnologii. Trzecia część opracowania skupia się na wykorzystaniu do immobilizacji specyficznych gatunków bakterii, grzybów, wodorostów i alg oraz ich późniejszym zastosowaniu w unieszkodliwianiu wspomnianych zanieczyszczeń. Rozdział kończy podsumowanie w formie porównania efektywności wszystkich omówionych w pracy metod immobilizacji.

EN

The part II of article discussed the application of immobilization of specially selected microorganisms (including isolated form activated sludge biotic community) in removal form wastewater the nitrogen compounds and phosphorus. Both, the simple options of immobilization on natural carriers and the most technologically advanced ones, being the hybrid combination of entrapment and encapsulation were also discussed. In the third part of publication the problem of color wastewater disposal after the fibers coloration process and recovery and removal selected heavy metals form production waters is touched. The emission of mentioned pollutions is particularly important and requiring the new solutions issue in biotechnology. Third part of essay is focused on an application of specific bacteria species, fungi, seaweed and alga in immobilization, and their further using in disposal of mentioned pollutions. The chapter ends with a summary in the form of comparison of the efficiency of all discussed in this article immobilization methods.

20

Techniki immobilizacji stosowane w biotechnologiach ochrony środowiska. Część I. Immobilizacja osadu czynnego

Wojciechowski K., Czaiński T.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 1

35--40

PL

Zjawisko immobilizacji jest to zespół czynników i działań skutkujących ograniczeniem swobody poruszania się poszczególnych atomów, cząsteczek, a w konsekwencji całego materiału (w tym biologicznie aktywnego) poprzez adsorpcję na powierzchni nośnika lub wewnątrz specyficznych struktur. W opracowaniu przedstawia się i porównuje obecnie stosowane metody oraz techniki unieruchamiania komórek żywych znajdujące zastosowanie w unieszkodliwianiu zanieczyszczeń ściekowych różnorodnego pochodzenia. Wybrane techniki dotyczą przede wszystkim immobilizacji biocenozy osadu czynnego, a także wyizolowanych z tej biocenozy poszczególnych rodzajów i gatunków drobnoustrojów. Szczegółowo omówione zostały właściwości fizyko-chemiczne hydrożeli jako nośników mikroorganizmów osadu czynnego oraz efektywność immobilizowanych procesów nitryfikacji i denitryfikacji. Obok metod opartych na działaniu unieruchomionych drobnoustrojów, istotną rolę odgrywa także specyficzny rodzaju immobilizacji - samoorganizacja komórek, tzw. fiokulacja. Omówiono korzyści i możliwość praktycznego stosowania alternatywnych metod dekoloryzacji ścieków przemysłowych oraz usuwania metali ciężkich opartych na działaniu immobilizowanych drobnoustrojów.

EN

The phenomenon of immobilization can be best described as a set of factors and actions resulting in a restriction of freedom of movement of individual atoms, molecules, and consequently all the material (including biologically active) by adsorption on the carrier's surface or within specific structures. The elaboration presents and compares the new and currently used methods and techniques for immobilization of living cells applicable in disposal of sewage pollution of diverse origins. Selected techniques relate primarily to immobilization of activated sludge biotic community, and also isolated from this bio-tic community individual genus and species of microorganisms. The physico-chemical properties of hydrogels as carriers of activated sludge microorganisms and the effectiveness of immobilized nitrification and denitrification processes have been in detail discussed. In addition to methods based on immobilized microbial activity, an important role plays also a specific types of immobilization - self-organization of cells, so called floccu-lation. The benefits and possibility of practical use of alternative methods in industrial wastewater discoloration and heavy metals removal based on the action of immobilized microorganisms were also discussed.