Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Cultivation Parameters Adjustment for Effective Algal Biomass Production

Karło A., Wilk A., Ziembińska-Buczyńska A., Surmacz-Górska J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 1

275--288

PL

Mikroglony są niewielkimi organizmami wodnymi o bardzo dużym potencjale w zakresie oczyszczania ścieków. Ma to związek z faktem, że są mało wymagające w hodowli, a do wzrostu i rozmnażania mogą z powodzeniem wykorzystywać związki biogenne zawarte w ściekach. Dodatkowo, powstająca biomasa może posłużyć jako substrat energetyczny – może zostać wykorzystana do produkcji biopaliw, takich jak biodiesel, bioetanol czy biobutanol lub jako wsad do komory fermentacji, czyli do produkcji biogazu. Ze względu na rosnące zainteresowanie pozyskiwaniem znacznych ilości biomasy glonów podjęto próbę zoptymalizowania warunków hodowlanych pozwalających na pozyskanie największej ilości surowca przetwórczego. W eksperymencie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych serię analiz w zawiesinie, w których jako medium wzrostowe dla mikroglonów z rodzaju Chlorella wykorzystano wody z odwadniania przefermentowanych osadów ściekowych, pochodzące z Centralnej Oczyszczalni Ścieków w Gliwicach. Wody osadowe charakteryzują się wysokim stężeniem azotu nieorganicznego w postaci jonów amonowych, które z powodzeniem wykorzystywane są przez mikroglony do wzrostu. Dodatkowo ścieki takie, w porównaniu z surowymi ściekami komunalnymi, są relatywnie klarowne, dzięki czemu możliwe jest przenikanie światła w głąb medium hodowlanego. W przeprowadzonym eksperymencie wody osadowe w pierwszym etapie poddane zostały podczyszczaniu w reaktorze typu SBR, a następnie skierowane jako dopływ do reaktora glonowego. Celem badań było określenie wpływu podstawowych czynników środowiskowych na tempo wzrostu glonów, a tym samym na przyrost biomasy. W pierwszym teście analizowano wpływ gęstości optycznej hodowli na szybkość przyrostu biomasy. Zawiesinę glonów jednokomórkowych rozcieńczano medium wzrostowym odpowiednio w stosunku 1:5, 2:5, 3:5 oraz 4:5 w odniesieniu do hodowli kontrolnych. Uzyskane wyniki pozwoliły określić optymalną gęstość zawiesiny mikroglonów w reaktorze (odpowiadającą największym przyrostom biomasy, a tym samym wysokiemu usunięciu związków biogennych). Początkowe stężenie zawiesiny mikroglonów na poziomie 0,045–0,067 g/l odpowiadało największym przyrostom biomasy w próbach (tempo wzrostu odpowiednio 0,348 i 0,361 1/dzień). W drugiej serii testów analizowano dodatkowo wpływ takich czynników jak: stosunek N:P, dodatek węglanów jako źródła dwutlenku węgla oraz dodatkowe oświetlanie promieniowaniem aktywnym fotosyntetycznie (falą świetlną o długości w zakresie absorpcji chlorofilu a oraz b), w odniesieniu do próby kontrolnej, a także do uzyskanej wcześniej optymalnej gęstości zawiesiny mikroglonów. W eksperymencie wykazano również, że wody osadowe, charakteryzujące się wysokim ładunkiem nieorganicznych związków azotu i fosforu, a także obecnością metali ciężkich mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako medium wzrostowe dla glonów z rodzaju Chlorella.

2

Organics (COD) removal in dependence on loading of volatile fatty acids (VFA)

Bernat K., Wojnowska-Baryła I., Dobrzyńska A.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 4

93-105

EN

The aim of the study was to estimate the influence of volatile fatty acids (VFA) loading on the contribution of the biomass growth, cell respiration, denitrification and poly-β-hydroxybutyrate (PHB) accumulation involved in COD removal by activated sludge. Kinetics of PHB production, PHB and COD consumption were determined. Experimental series were carried out in sequencing batch reactor. The amount of air entering SBR was maintained at the stable set-point of 2 mg O_2/L, oxygen depletion phase occurred in initial hours of the reaction time. SBR was fed with the mixture of municipal wastewater and supernatant from the digesters. Feast period of the external organic substrate availability (f_1) and famine period of little organics availability (f_2) were determined. With VFA loading (rVFA) increase from 0.029 to 0.052 g VFA/g VSS•d in the feast period, the effectiveness of COD removal depended on the use of organics for denitrification and internal PHB storage. PHB content in activated sludge increased from 0.2 to 0.35 Cmol/Cmol. In f1 biomass growth and cell respiration in COD removal decreased from 21 to 14% and from 12 to 5%, respectively. In the famine period the remaining organics were removed due to biomass growth and cell respiration, denitrification and internal PHB storage was not observed.

PL

W pracy określono udział usuwania związków organicznych (ChZT) ze ścieków w procesach przyrostu biomasy, oddychania komórkowego, denitryfikacji oraz syntezy kwasu poli-β-hydroksymasłowego (PHB) w zależności od obciążenia osadu czynnego ładunkiem lotnych kwasów tłuszczowych w ściekach. Ponadto przeanalizowano kinetykę magazynowania oraz degradacji kwasu poli-b-hydroksymasłowego. Eksperyment prowadzono w reaktorze sekwencyjnym SBR. Ilość powietrza doprowadzanego do reaktora była automatycznie ustawiona na poziomie 2 mg O_2/L, w początkowych godzinach fazy reakcji notowano fazę wyczerpywania tlenu w reaktorze. SBR był zasilany ściekami komunalnymi z udziałem wód nadosadowych z komór fermentacyjnych.

3

Biomass yield in porous ceramic carriers for municipal wastewater tertreatment

Zielińska M., Wojnowska-Baryła I.

Archives of Environmental Protection

|

2010

|

Vol. 36, no. 3

15-25

EN

Two different porous ceramic carriers with immobilized activated sludge comprised a stationary filling of the reactors. Municipal wastewater was treated at hydraulic retention times from 15 to 70 min and internal circulation capacity of 20, 40 and 60 dm3.h-1. Depending on hydraulic retention time, the sludge yield ranged from 0.138 to 0.066 g TSS.g COD-1 in reactor I and from 0.175 to 0.107 g TSS.g COD-1 in reactor II. An increase in volumetric loading rate and internal circulation capacity caused a reduction in sludge yield. A decrease in the sludge yield corresponded to an increase in the ratio of endogenous to substrate respiration by the immobilized biomass.

PL

Przyrost biomasy w porowatych nośnikach ceramicznych podczas oczyszczania ścieków komunalnych Dwa porowate nośniki ceramiczne z unieruchomionym osadem czynnym stanowiły stacjonarne wypełnienie bioreaktorów, w których oczyszczaniu poddawano ścieki komunalne przy hydraulicznym czasie zatrzymania od 15 do 70 min i cyrkulacji wewnętrznej równej 20, 40 i 60 dm3.h-1. W zależności od hydraulicznego czasu zatrzymania, współczynnik przyrostu biomasy zmieniał się z 0,138 do 0,066 g TSS.g COD-1 w reaktorze I oraz z 0,175 do 0,107 g TSS.g COD-1 w reaktorze II. Zwiększenie obciążenia objętości reaktorów ładunkiem zanieczyszczeń oraz wydajności cyrkulacji wewnętrznej powodowało zmniejszenie przyrostu biomasy. Spadek przyrostu biomasy odpowiadał wzrostowi stosunku oddychania endogennego i substratowego unieruchomionej biomasy.

4

Bioelektronika a nieswoiste skutki biologiczne laserów małych mocy

Dobrowolski J. W., Sławiński J., Laszczka A., Różanowski B.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

1999

|

T. 4, z. 1

103-113

PL

Lasery, jako źródło światła spójnego monochromatycznego o dużej gęstości energii są narzędziem badawczym uznawanym przez twórcę bioelektroniki Prof. Sedlada za adekwatne do sprawdzenia niektórych jej założeń. Dlatego kontynuowano doświadczenia nad wpływem różnych rodzajów laserów na bardzo różnorodny materiał biologiczny (m.in. niektóre glony, pierwotniaki, drożdże, hodowle tkankowe roślin, nasiona i zrzezy, bulwy, a także uszkodzone kości królików oraz na limfocyty, komórki krwi ludzi, itp.). Synteza kilkuletnich badań własnych prowadzi do wniosku, że istnieje nieswoisty efekt biostymulacji laserowej. Zwiększenie przyrostów biomasy w wyniku działania laserów małych mocy wiąże się z przyspieszeniem podziałów komórek. Zjawisko to występuje po dobraniu odpowiednich dla danego materiału biologicznego parametrów fotostymulacji. Koncepcja bioplazmy dostarcza teoretycznej przesłanki dla prób interpretacji tego skutku. Omówiono też dane literaturowe nt. wpływu promieniowania spójnego w zakresie 630+900 nm na niektóre komórki i organelle komórkowe. Wyniki licznych badań są mało powtarzalne. Autorzy upatrują przyczyn tego w niedostatkach metodologicznych eksperymentów i niewystarczającej znajomości mechanizmu oddziaływania promieniowania laserowego z jego receptorami biologicznymi. Dyskutowany jest model oddziaływania tego promieniowania na specyficzne "tarcze", w skład których mogą wchodzić kompleksy flawinowe - Fe-S oraz cytochromy. Pochłaniacze promieniowania oraz wzbudzenie elektronowe i oscylacyjno-rotacyjne inicjują kaskadę wzbudzonych procesów oksydoredukcyjnych, transportu e(-) i H(+) oraz fosforylacji i refosforylacji. Nadwyżka fosforylacji podwyższająca potencjał energetyczny i metabolizm komórek może występować tylko po rezonansowym dopasowaniu częstości, mocy i czasu trwania impulsu lub dawki promieniowania laserowego do elektronowych i spektroskopowych parametrów "tarczy biologicznej" i właściwym wyborze fazy fizjologicznej komórek (z uwzględnieniem m.in. cyklu podziałowego oraz wpływu różnorodnych czynników środowiskowych, w tym innych źródeł promieniowania). Model ten przewiduje przez to zarówno stymulujące jak i hamujące oddziaływania promieniowania laserów na materiał biologiczny.

EN

Lasers as the sources of coherent monochromatic light with high density of energy are instruments recognised by Sedlak, the founder of bioelectronics as adequate to check some of principles of bioelectronics. Thus the experiments on the influence of different types of lasers on varied biological materials (e.g. some algae, protozoa, yeasts, cultures of plant tissues, seeds, willow cuttings, bulbs as well as damaged rabbits lymphocytes, human blood cells). Our research, that has been conducted for a few years led us into the conclusion that there is a non-specific effect of laser biostimulation. The increase of biomass resulting as the effect of Iow power lasers is the result of cell division acceleration. This phenomenon occurs after selecting parameters of photostimulation adjusted to specific biological material. The concept of bioplasm provides theoretical premises for the attempts to interpret this effect. Literature data on the influence of the consistent radiation ranged from 650-900 nm on some cells and their organelles. The results of numerous papers are reproducible only in small extent. The authors explain this by lacks in methodology of the experiences and insufficient knowledge about mechanisms of the effect of laser radiation on biological receptors. A model of the effect of this radiation on specific "shields" with flavine complexes Fe-S and cytochromes is discussed. Absorption of radiation as well as electron and oxidation-rotation induction initiate a cascade of redox processes, transport of e(-) and H(+) as well as phosphorylation and rephosphorylation. The excess of phosphorylation elevating energy potential and celi metabolism can occur only after resonant adjustment of the frequency, power and duration of the impulse or the dose of laser radiation to electron and spectrophotometric parameters of a "biological shield" and proper selection of physiological phase of cells (regarding factors such as cell division cycle, the influence of various environmental factors including other radiation sources). Thus this model predicts not only stimulating, but also inhibiting effect of laser radiation on biological materials, depending on different conditions of irradiation.