Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of spreading cultivation with food waste culture medium on the degradation of organophosphorus pesticides by a microbial consortium OP-1

Zhang Y., Jin X., Luo W.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 4

37--48

EN

A microbial consortium OP-1 was enriched from a pesticide production plant and spread cultivated on various food waste (FW) culture media. Results indicated that OP-1 can efficiently degrade organophosphorus pesticides (OPs): isocarbophos, dimethoate and dichlorvos (DDVP). The microbial consortium obtained from the spreading cultivation using FW culture maintained certain degradation capacity of OPs. However, it was decreased after spreading cultivation, probably due to the change of microbial community structure. The finding of this study provided scientific supporting for the development of microbial degradation technique for the environmental remediation.

2

Bioremediation of a spent metalworking fluid with auto- and allochthonous bacterial consortia

Kaszycki P., Petryszak P., Supel P.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2015

|

Vol. 22, nr 2

285--299

EN

Spent mineral oil-based metalworking fluids are waste products of the machining processes and contribute substantially to the global industrial pollution with petroleum oil products. Wastewaters containing oily emulsions are ecologically hazardous and thus a variety of methods have been implemented to prevent these effluents from affecting the natural environment. Most of these methods rely upon physical-chemical treatment and phase separation; however, none of them proved to be effective enough to meet tightening environmental regulations. Therefore, novel technologies need to be elaborated and there is growing interest in implementing biological treatment methods based on microbial bioremediation. In this study an oil/water emulsion obtained from a waste stream of the metal-processing industry was tested for biodegradability of its organic constituents. This liquid waste was found non-toxic to bacterial consortia and was colonized with indigenous microorganisms (approx. 107 cfu · cm−3). The total load of organic content was determined as a chemical oxygen demand (COD) value of 48 200 mg O2 · dm−3. Emulsion treatment was carried out using a threefold wastewater dilution and employing two variants of biostimulated aerobic bacterial communities: (1) uninoculated emulsion, where bioremediation was carried out by the autochthonous bacteria alone, and (2) wastewater samples inoculated with a ZB-01 microbial consortium which served as a source of specialized bacteria for process bioaugmentation. Biodegradation efficiency achieved in a 14-day test was monitored by measuring both the COD parameter and the concentration of high-boiling organic compounds. Both approaches yielded satisfactory results showing significant reduction of the emulsion organic fraction; however, the resultant decrease of wastewater load tended to be more efficient for the case where the process was bioaugmented with the inoculated consortium. Gas chromatography analyses coupled with mass spectrometric detection (GC-MS) confirmed high degradation yields obtained for both cases studied (58 and 71%, respectively) in a 28-day test. It is concluded that oil-based metalworking emulsions can undergo efficient biological treatment under conditions enabling aerobic bacterial proliferation and that xenobiotic biodegradation kinetics can be accelerated by bioaugmenting the process with allochthonous microbial consortia.

PL

Zużyte płyny obróbkowe metali, powstałe na bazie oleju mineralnego, są produktami odpadowymi przemysłu maszynowego i znacząco przyczyniają się do globalnego skażenia poprzemysłowego substancjami ropopochodnymi. Ścieki zawierające emulsje olejowe stanowią zagrożenie ekologiczne i z tego powodu podjęto szereg działań mających na celu ograniczenie ich negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne. Większość stosowanych metod opiera się na oczyszczaniu i separacji fazowej z wykorzystaniem procesów fizykochemicznych. Żadna z opracowanych technologii nie jest jednak wystarczająco efektywna, aby spełnić coraz ostrzejsze normy środowiskowe. Opracowuje się zatem nowe metody, wśród których rosnące uznanie znajduje oczyszczanie biologiczne, wykorzystujące drobnoustroje zdolne do bioremediacji zanieczyszczeń. W pracy badano możliwości biodegradacji organicznych składników emulsji typu olej/woda, będącej odpadowym płynem obróbkowym przemysłu metalurgicznego. Stwierdzono, że odciek nie był toksyczny wobec konsorcjów bakteryjnych, będąc jednocześnie skolonizowany przez mikroorganizmy autochtoniczne (ok. 107 jtk · cm−3). Całkowite obciążenie emulsji związkami organicznymi, wyznaczone jako chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT), wynosiło 48 200 mg O2 · dm−3. Testowano dwa warianty procesowe oczyszczania ścieku trzykrotnie rozcieńczonego z wykorzystaniem biostymulowanych, aerobowych biocenoz bakteryjnych: (1) emulsja niezaszczepiona, w której bioremediacja prowadzona była wyłącznie przez drobnoustroje autochtoniczne, (2) ściek zaszczepiony konsorcjum mikroorganizmów ZB-01, które stanowiło źródło wyspecjalizowanych bakterii wspomagających bioproces. Wydajność biodegradacji uzyskana w ciągu 14-dniowego testu była mierzona wartością ChZT oraz koncentracją wysokowrzących związków organicznych. Wyniki obu podejść badawczych były zadowalające, a uzyskany spadek zawartości frakcji organicznej znaczący. Jednocześnie stwierdzono większy stopień obniżenia ładunku w ścieku oczyszczanym metodą bioaugmentacji po zaszczepieniu konsorcjum bakteryjnym. Analizy chromatografii gazowej z detekcją spektrometrii mas (GC-MS) potwierdziły wysoką wydajność biodegradacji otrzymaną w ciągu 28 dni dla obu wariantów (odpowiednio 58 i 71%). Podsumowując, wykazano, że zaolejone płyny obróbkowe poddają się oczyszczaniu biologicznemu w warunkach pozwalających na proliferację bakterii tlenowych, a kinetyka biodegradacji ksenobiotyków może być przyśpieszana poprzez bioaugmentację procesu konsorcjami drobnoustrojów alochtonicznych.

3

Biological treatment of wastewaters generated by furniture industry. Part 1. Laboratory-scale process for biodegradation of recalcitrant xenobiotics

Petryszak P., Kołoczek H., Kaszycki P.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 10

1129-1141

EN

The possibilities and conditions for biodegradation of contaminants present in heavily-Loaded and toxic wastewaters generated by typical production plants of the furniture industry were studied on laboratory scale. The toxicity effect was suppressed upon averaging the wastewater by mixing the eff1uents generated by particular technologi-cal lines. This made it possible to undergo biological treatment with microorganisms. A complex pro- and eukaryotic biocenosis was prepared, whose activity was directed towards biological oxidation of heterogeneous xenobiotics. The active consortium consisted of methylotrophic yeasts: Hansenula polymorpha and Trichosporon sp., bacteria originating from a microbial community used for degradation of organic pollution as well as autochthonous microorganisms (bacteria and yeast) isolated from wastewater samples. In a flowless experiment, after inoculation with the elaborated biocenosis, the wastewaters could be effectively treated when the initial contaminant load, expressed as chemical oxygen demand (COD), exceeded 10000 mg O2 ź dm-3. Within 4 days the COD level was reduced to 1400 mg O2 ź dm-3. At lower starting load levels (COD of 3000 mg O2 źdm-3) and after prolonged treatment periods (16 days of retention time), the resultant COD values were equal to 330 mg O2 ź dm-3. Formaldehyde (the mean concentration value of 323 mg . dm-3) was shown to be an important factor responsible for the arduous conditions of wastewater purification. This compound was present both, in a monomeric, biodegradable state, and in a chemically-bound form, extremely resistant to biological decomposition. It is concluded that further optimization semi-technical scale-rests are required prior to implementation of the presented approach in technological practice. These tests will be aimed at shortening the retention time of treated wastewaters and removing the fractions that are difficult to biodegrade.

PL

W skali laboratoryjnej badano możliwości i warunki biodegradacji zanieczyszczeń w wysokoobciążonych i toksycznych ściekach, generowanych przez typowe zakłady produkcyjne przemysłu meblarskiego. Uśrednienie ścieku poprzez zmieszanie strumieni pochodzących z poszczególnych linii technologicznych niwelowało efekt toksyczności, stwarzając możliwość poddania go biooczyszczaniu przez drobnoustroje. Opracowano skład i wytworzono mieszaną biocenozę pro- i eukariotyczną, o aktywności ukierunkowanej na biologiczne utlenianie heterogenicznych ksenobiotyków. Skład aktywnego konsorcjum obejmował: drożdże metylotroficzne: Hansenula polymorpha i Trichosporon sp., bakterie pochodzące z biopreparatu przeznaczonego do degradacji skażeń organicznych oraz mikroorganizmy autochtoniczne (bakterie i drożdże), wyizolowane ze ścieków. W teście bezprzepływowym, po zaszczepieniu przygotowaną biocenozą, wykazano możliwość znacznego oczyszczenia ścieków o początkowym ładunku zanieczyszczeń, wyrażonym jako chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT), przekraczającym 10000 mg O2 ź dm-3. W ciągu 4 dni wartość ChZT obniżała się do około 1000 mg O2 ź dm-3. Przy mniejszym początkowym obciążeniu (ChZT około 3000 mg O2 ź dm-3) oraz wydłużonym czasie za-trzymania (16 dni) uzyskano ChZT równe 330 mg O2 ź dm-3. Stwierdzono, że obecność formaldehydu (w stężeniu, średnio, 323 mg . dm-3) była decydującym czynnikiem odpowiedzialnym za uciążliwość ścieku. Związek ten występował w formie monomerycznej (180 mg ź dm-3), poddającej się biodegradacji, oraz w postaci związanej chemicznie (ok. 140 mg ź dm-3 niezwykle opornej na rozkład biologiczny. Wykorzystanie uzyskanych wyników w praktyce oczyszczania wymaga niezbędnych prac optymalizacyjnych w skali półtechnicznej, które pozwolą skrócić czasu zatrzymania ścieków oraz usunąć frakcje trudno degradowalne.

4

Biological treatment of wastewaters generated by furniture industry part 2. Construction of a specialized activated sludge and optimization of bioprocess parameters in semi- technical scale tests

Kaszycki P., Petryszak P., Kołaczek H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 11

1257-1271

EN

The study presents OUT continued research on biodegradation of contaminants in averaged wastewaters containing furniture industry-generated effluents. For biological treatment purposes, a defined, complex pro- and eukaryotic biocenosis was used, which tended to produce typical activated sludge floc structures in the wastewater environment. The aim of the work was to optimize biodegradation conditions, that is to achieve the maximum effect of wastewater initial load reduction at minimized retention time. A three-stage treatment method was elaborated. At stage l, a semi-technical scale test was carried out (total wastewater volume: 200 dm3) in a specially constructed, two-chamber model system operating under simulated wastewater flow conditions. The mean aeration time in bioreactors was gradually reduced to 3 days at the end of a 37-day experiment. Stage 2 involved wastewater acidification which caused a release of free formaldehyde (Fd) from its chemical derivatives - fractions the most resistant to biological degradation. Then, monomeric Fd was biodegraded with monocultures of the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha. At stage 3, the biologically-treated wastewater was subjected to chemical coagulation with a PIX-preparation. The resultant parameters of contaminant level reduction were satisfactory: at initial chemical oxygen demand (COD) values of approx. 10000 mg O2 ź dm-3 the total load decreased during consecutive treatment stages to 2260, 1097 and 326 mg O2 ź dm-3, respectively. Based on the obtained results an installation scheme of purification system was proposed. This complex plant was expected to be capable of efficient management of total liquid industrial waste originating from furniture-producing plants. The presented approach is discussed and confronted with the alternative methods used for treatment of heavily-polluted wastewaters.

PL

Badano procesy biodegradacji zanieczyszczeń w ścieku poprodukcyjnym przemysłu meblarskiego, powstałym przez uśrednienie ścieków cząstkowych. Do biooczyszczania użyto zdefiniowanej, mieszanej biocenozy drobnoustrojów pro- i eukariotycznych, która w środowisku ścieku wykształcała struktury kłaczków typowe dla osadu czynnego. Celem prac było maksymalne obniżenie ładunku zanieczyszczeń przy minimalizacji czasu zatrzymania ścieków. Opracowano trój etapową metodę oczyszczania. W etapie I, prowadzono testy w skali półtechnicznej (łączna objętość ścieków - 200 dm3) w specjalnie skonstruowanym modelowym, dwukomorowym układzie oczyszczania, w warunkach symulowanego przepływu ścieków. Średni czas napowietrzania w bioreaktorach ograniczano stopniowo, aż do 3 dni w końcowej fazie 37-dniowego testu. Etap II obejmował zakwaszenie ścieku w celu uwolnienia formaldehydu (Fd) z części jego połączeń chemicznych, najbardziej opornych na biologiczny rozkład, a następnie zastosowanie monokultury metylotroficznych drożdży Hansenula polymorpha w celu biodegradacji monomerycznego Fd. W etapie III ściek podczyszczony poddano chemicznej koagulacji z użyciem preparatu Plx. Wynikowe parametry redukcji zanieczyszczeń były zadowalające: przy początkowych wartościach ChZT wynoszących ok. 10000 mg O2 ź dm-3 ogólny ładunek ścieków obniżył się w poszczególnych etapach do wartości, odpowiednio: 2260, 1097 oraz 326 mg O2 ź dm-3. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano koncepcję instalacji do oczyszczania całej masy ścieków przemysłowych, generowanych przez zakłady przemysłu meblarskiego. Zaproponowaną metodę przeanalizowano w kontekście alternatywnych sposobów postępowania ze ściekami wysokoobciążonymi.