Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odzysk chromu zaadsorbowanego przez biomasę Saccharomyces cerevisiae

Lasek W., Chwastowski J., Kaszycki P., Kostecka-Gugała A., Kołoczek H.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 6

954-958

PL

Biomasa drożdży Saccharomyces cerevisiae zawierająca zaadsorbowany chrom(III) została poddana procesowi elucji cytrynianem, szczawianem, winianem i glicynianem sodu oraz glicyną i wodą, wykazujących jako ligandy zróżnicowane powinowactwo w stosunku do Cr(III). Wartości pH procesów elucji wynosiły 3,8-9. Elucję Cr(III) z biomasy drożdżowej opisano jako dyfuzję cząsteczek reagentów do wnętrza komórek biomasy oraz jako reakcję chemiczną przebiegająca pomiędzy jonem Cr(III) skompleksowanym przez białkowe struktury biomasy, a cząsteczkami eluenta. Szybkość wymywania Cr(III) z biomasy zależała od obydwu analizowanych procesów, a kluczowe parametry wpływające na proces elucji obejmowały zdolność kompleksowania, masę cząsteczkową i stężenie eluentu oraz pH roztworu stosowanego w procesie wymywania.

EN

Cr(III)-contg. biomass of Saccharomyces cerevisiae was leached with aqueous solutions of complexing agents of varying affinity to Cr(III). Na citrate, oxalate, tartrate and glycinate, as well as glycine and water were used at pH 3.8-9. Diffusion of the complexing agents into the biomass cells and chem. reaction the biomass-complexed Cr(III) ion and eluent mols was found the main stages of the process. Math. description of the process kinetics was given.

2

Effect of bioremediation of oil derivatives in soil on Pterostichus sp. (COLEOPTERA, CARABIDAE) occurrence

Gospodarek J., Kołoczek H., Petryszak P., Rusin M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 4-5

545--554

EN

The research aimed at investigating the effect of oil derivatives during the process of their bioremediation on dynamics of Pterostichus sp. (Coleoptera, Carabidae) occurrence. The following objects were established in two series (natural and supported bioremediation): control – unpolluted soil; soil polluted with petrol; soil polluted with diesel fuel and soil polluted with used engine oil (dose: 6000 mg of fuel kg–1d.m. of soil). Epigeal fauna was trapped using Barber’s traps. During the periods from June to October 2010, from May to October 2011 and in May and June 2012 the traps were emptied once a week. Soil pollution with petrol inhibits Pterostichus sp. beetles activity for about 3 months, whereas diesel oil may reveal a negative effect even after 14 months, and engine oil after 13 months from the moment of pollution. Bioremediation process of soil contaminated with oil derivatives generally dśs not affect Pterostichus beetles during the first 5 months after its initiation, but after a year it may contribute to increased activity under conditions of soil polluted with diesel oil. The COD data indicate that the process of bioremediation occurs in all of the tested soil samples. It was the most intensively in the case of soil polluted with used engine oil.

PL

Celem pracy było zbadanie oddziaływania substancji ropopochodnych w trakcie procesu bioremediacji gleby na dynamikę występowania chrząszczy z rodzaju Pterostichus sp. (Coleoptera, Carabidae). W ramach doświadczenia utworzono następujące obiekty w dwóch seriach (z naturalną bioremediacją i stymulowaną bioremediacją): 1. Kontrola – gleba niezanieczyszczona. 2. Gleba z symulowanym wyciekiem benzyny, 3. Gleba z symulowanym wyciekiem oleju napędowego, 4. Gleba z symulowanym wyciekiem zużytego oleju silnikowego w dawce 6000 mg substancji ropopochodnej kg–1 s.m. gleby. Odłowy fauny naziemnej prowadzono z wykorzystaniem pułapek Barbera. W okresach od czerwca do października 2010, od maja do października 2011 oraz w maju i czerwcu 2012 r. pułapki opróżniano raz w tygodniu. Zanieczyszczenie gleby benzyną ogranicza aktywność chrząszczy z rodzaju Pterostichus przez okres ok. 3 miesięcy, natomiast olej napędowy może wykazywać negatywny wpływ jeszcze po upływie 14 miesięcy, a silnikowy po upływie 13 miesięcy od momentu zanieczyszczenia. Proces bioremediacji gleby zanieczyszczonej ropopochodnymi na ogół nie wpływa na aktywność biegaczowatych z rodzaju Pterostichus w ciągu pierwszych 5 miesięcy po jego zainicjowaniu, natomiast po upływie roku może przyczyniać się do wzrostu aktywności w warunkach gleby zanieczyszczonej olejem napędowym. Analiza parametru ChZT wskazuje, że proces bioremediacji przebiegał we wszystkich próbkach gleby, najintensywniej w przypadku gleby zanieczyszczonej olejem silnikowym.

3

Dynamics of Opiliones and Acarina occurrence in soil contaminated with oil derivatives during bioremediation process

Gospodarek J., Kołoczek H., Petryszak P.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 1

143--149

PL

Celem pracy było zbadanie oddziaływania substancji ropopochodnych (benzyny, oleju napędowego, zużytego oleju silnikowego) w trakcie procesu bioremediacji gleby na przebieg dynamiki występowania kosarzy i roztoczy. Nie stwierdzono ujemnego wpływu zastosowanych substancji ropopochodnych na występowanie na powierzchni gleby przedstawicieli pajęczaków naziemnych z rzędu kosarze oraz roztocza. Zastosowana bioremediacja gleby zanieczyszczonej benzyną przyczyniła się do ograniczenia występowania kosarzy, szczególnie w ciągu pierwszego miesiąca po jej przeprowadzeniu, natomiast odnotowano korzystny wpływ tego zabiegu na obecność roztoczy naziemnych w trzecim miesiącu po skażeniu gleby.

EN

The investigations were conducted to determine the effect of oil derivatives (petrol, diesel fuel and used engine oil) during the process of their bioremediation on dynamics of Opiliones and Acarina occurrence. No negative effect of applied oil derivatives on the occurrence of representatives of epigeal Opiliones or Acarina arachnid order on the soil surface was stated. Applied bioremediation of soil polluted with petrol contributed to a reduction in Opiliones occurrence, particularly during the first month after it was conducted, whereas a positive effect of this measure on the presence of epigeal Acarina was registered in the third month after soil contamination.

4

Dynamics of Arachnid Occurrence in Soil Contaminated with Petrol, Diesel Fuel and Engine Oil during Bioremediation Process

Gospodarek J., Kołoczek H., Petryszak P.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2012

|

Vol. 19, nr 9

1099-1106

EN

The research aimed at investigating the effect of oil derivatives during the process of their bioremediation on dynamics of arachnid (Arachnida) occurrence. The following objects were established in two series (with bioremediation and without bioremediation): control – unpolluted soil; soil polluted with petrol; soil polluted with diesel fuel and soil polluted with used engine oil (dose: 6 000 mg of fuel kg–1d.m. of soil). Epigeal fauna was trapped using Barber’s traps. The traps were emptied once a week from June to October 2010. Moreover, once a month soil samples were collected from the 0–20 horizon and then examined for arachnid presence in a laboratory under a binocular. Soil contamination with petrol, diesel fuel and used engine oil leads to drastic reduction of arachnid occurrence in the topsoil layer but is does not negatively affect soil surface penetration by these invertebrates. Some of the applied polluting substances, eg used engine oil, petrol even stimulated Arachnida occurrence on the soil surface. Bioremediation did not influence significantly total arachnid occurrence in soil for the period of 5 months since it was conducted. The marked decrease in the number of arachnids was observed in bioremediated topsoil layer while comparing with not bioremediated one during two months after petroleum contamination.

PL

Celem pracy było zbadanie oddziaływania substancji ropopochodnych w trakcie procesu bioremediacji gleby na dynamikę występowania pajęczaków (Arachnida). W każdej z dwóch serii badawczych (z bioremediacją i bez bioremediacji) utworzono następujące obiekty: 1. kontrola - gleba niezanieczyszczona. 2. gleba sztucznie zanieczyszczona benzyną, 3. gleba sztucznie zanieczyszczona olejem napędowym, 4. gleba sztucznie zanieczyszczona zużytym olejem silnikowym (dawka 6 000 mg paliwa ź kg-1 s.m. gleby). Odłowy fauny naziemnej prowadzono z wykorzystaniem pułapek Barbera. Pułapki opróżniano raz w tygodniu w okresie od czerwca do października 2010 roku. Ponadto raz w miesiącu pobierano próbki gleby z poziomu 0-20 cm, które następnie przeglądano w laboratorium pod binokularem, pod kątem obecności pajęczaków. Skażenie gleby benzyną, olejem napędowym i zużytym olejem silnikowym powoduje drastyczne ograniczenie występowania pajęczaków w powierzchniowej warstwie gleby, natomiast nie wpływa negatywnie na penetrację powierzchni gleby przez te bezkręgowce. Niektóre z zastosowanych substancji zanieczyszczających (zużyty olej silnikowy, benzyna) odziaływały wręcz stymulująco na występowanie pajęczaków na powierzchni gleby. Zastosowana bioremediacja, przez okres 5 miesięcy od momentu jej przeprowadzenia, nie wpłynęła istotnie na występowanie pajęczaków ogółem w glebie. Bioremediacja gleby zanieczyszczonej benzyną po upływie dwóch miesięcy od jej przeprowadzenia przyczyniła się do ograniczenia występowania pajęczaków na powierzchni gleby do poziomu podobnego jak w warunkach gleby niezanieczyszczonej.

5

Ex situ bioremediation of soil polluted with oily waste: the use of specialized microbial consortia for process bioaugmentation

Kaszycki P., Petryszak P., Pawlik M., Kołoczek H.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2011

|

Vol. 18, nr 1

83-92

EN

Spontaneous, natural self-attenuation of oil-derived pollution in a ground-water environment is relatively slow and for this reason several intensification actions are necessary to speed up the process. For the case of contaminated soil, the most favorable treatment method is ex situ bioremediation, in which the ground is removed from its original site and then formed into piles located in separated cleanup sites. This enables easy adjustment and control of the process parameters and allows for taking other optimization actions such as bioaugmentation with specially-prepared microorganism cultures. The experimental part of the work was done to establish optimal conditions for the development and action of soil-derived bacterial community used as inoculum to augment bioremediation of organic compounds. The study involved two specially-constructed test piles (A and B), each of 120 cm height and area of 10 m2, made of soil polluted with petroleum waste (the average contaminant content was 4300 mg ź kg–1). The soil was ground and fluffed by admixture of 10% bark, then supplemented with the necessary minerals and watered to provide conditions favoring microorganism growth. Next, the microbial consortium was inoculated. Free aeration was provided in pile (A) by frequent mechanical mixing, whereas pile (B) remained unmixed and was only re-inoculated with fresh microorganism cultures. The level of high-boiling organic contaminants as well as the cell density was monitored with standard methods. In pile (A) a rapid drop of oil-derived compounds content was observed and the value of 600 mg ź kg–1 was achieved within 6 weeks. In pile (B) the effect was poor (3240 mg ź kg–1 within 13 weeks) despite high bacterial frequency (108 cells ź g–1). These results indicate that the lack of free gas exchange was a factor hampering microorganism metabolism and thus limiting bioremediation process. The method of intensified bioremediation was applied to biodegrade high levels of recalcitrant contaminants on a large scale at the industrial ex-situ soil cleanup site. Two technological piles (150 cm high) were formed using soil mixed with oily substances: (P1), total volume of 180 m3, containing post-refinery sludges at 24000 mg ź kg–1 concentration and (P2) of 90 m3, containing oil-separator slurries at 114000 mg ź kg–1. The oxygen penetration was provided with a passive aeration system made of drainage-pipes. In order to obtain maximum process kinetics, the piles were frequently surface-sprayed with fresh microbial suspensions enriched with autochthonous bacteria. After inoculation, the soil bacteria population increased by 16 to 42 times and reached the value of 3.6 ź 106 cells ź g–1. The described optimization actions, applied for the first stage of the long-term bioremediation project, enabled to achieve significant contaminant removal rates: over 3.5-fold at the site P1 (the resultant value of 6650 mg ź kg–1 accomplished within 6 months) and over 5-fold at P2 (22900 mg ź kg–1 within 4.5 months).

PL

Procesy spontanicznego samooczyszczania środowiska gruntowo-wodnego, zanieczyszczonego związkami ropopochodnymi, przebiegają wolno i dlatego, w celu przyśpieszenia procesu rekultywacji skażonych obszarów, jest konieczne stosowanie zabiegów intensyfikacyjnych. W przypadku oczyszczania skażeń w gruncie uzyskuje się najkorzystniejsze efekty, stosując metodę bioremediacji ex situ, tzn. umieszczenia gruntu na wydzielonych stanowiskach oczyszczania. Możliwe jest wówczas efektywne i w pełni kontrolowane ustalanie parametrów procesowych. Jednym z zabiegów optymalizacyjnych jest bioaugmentacja procesu z wykorzystaniem specjalnie przygotowanych mikroorganizmów. W eksperymentalnej części pracy określono warunki optymalnego działania drobnoustrojów glebowych, wchodzących w skład konsorcjum stosowanego do wspomagania bioremediacji skażeń organicznych. Badania prowadzono w dwóch specjalnie skonstruowanych pryzmach testowych (A i B) o wysokości 120 cm i powierzchni 10 m2, usypanych z zaolejonej ziemi (średnia zawartość zanieczyszczeń wynosiła 4300 mg ź kg–1). Grunt został rozdrobniony, spulchniony ok. 10% domieszką kory, zasilony niezbędnymi substancjami mineralnymi oraz nawodniony tak, aby stworzyć optymalne warunki dla mikroorganizmów, a następnie zaszczepiony biopreparatem. W pryzmie (A) zapewniono wymianę gazową poprzez częste mechaniczne mieszanie, podczas gdy do pryzmy (B) jedynie doszczepiano świeże kultury drobnoustrojów. Zawartość skażeń monitorowano według standardowej procedury oznaczania wysokowrzących substancji organicznych w glebie. Liczebność mikroorganizmów glebowych określano standardową, płytkową metodą Kocha. W pryzmie (A) nastąpiło dynamiczne zmniejszenie koncentracji związków ropopochodnych (do 600 mg ź kg–1 w ciągu 6 tygodni), natomiast w pryzmie (B) zaobserwowany spadek był niewielki (do 3240 mg ź kg–1 po 13 tygodniach), pomimo dużej liczebności bakterii (ok. 108 kom. ź g–1). Wynik ten wskazuje, że warunkiem ograniczającym bioremediację był brak swobodnej wymiany gazowej hamujący metabolizm drobnoustrojów. Metodę intensyfikowanej bioremediacji zastosowano w celu biodegradacji dużych stężeń uciążliwych zanieczyszczeń na przemysłowym stanowisku oczyszczania gruntu ex situ. Utworzono pryzmy technologiczne o wysokości 150 cm i objętości 180 m3 (P1) i 90 m3 (P2), w których ziemia została zmieszana, odpowiednio z osadami porafineryjnymi (24 000 mg ź kg–1) oraz ze szlamami z separatorów olejowych (114 000 mg ź kg–1). Penetrację tlenu zapewniono poprzez system biernej aeracji, utworzony z sieci rur drenarskich. Pryzmy wielokrotnie zraszano powierzchniowo zawiesiną biopreparatu wzbogaconego o drobnoustroje autochtoniczne w celu uzyskania maksymalnej szybkości procesu. Liczebność drobnoustrojów w glebie wzrosła, po zaszczepieniu, od 16 do 42 razy, osiągając wartość 3,6 ź 106 kom. ź g–1. Opisane zabiegi optymalizacyjne, stanowiące pierwszą fazę projektu bioremediacji, pozwoliły na uzyskanie znaczącego obniżenia poziomu zanieczyszczeń: ponad 3,5-krotnego na stanowisku P1 (do 6650 mg ź kg–1 w ciągu 6 miesięcy) oraz ponad 5-krotnego na pryzmie P2 (do 22 900 mg ź kg–1 w ciągu 4,5 miesiąca).

6

Aerobic Process for in Situ Bioremediation of Petroleum-Derived Contamination of Soil: a Field Study Based on Laboratory Microcosm Tests

Kaszycki P., Pawlik M., Petryszak P., Kołoczek H.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 4-5

405-414

EN

The on-site ground-water recultivation project was established in April 2007 and lasted till August '07. The work was carried out in the area of a fuel station of the chemical industry-production plant, after dismantling and scrapping of three corroded and leaking oil-storage tanks, each of 50 m3 capacity. Geochemical analyses revealed that the area of approximately 150 m2 was affected by a significant pollution of ground with migrating oily products whose concentration exceeded permissible standard levels. The average content of high-boiling (Tb > 105 °C) organic compounds was 3 655 mg o kg-1 and the hydrocarbon contamination reached the level of 5.5 m of underground water. Possible pollutant migration with the aqueous phase caused high risk of affecting the nearby river that served as a drinking-water resource. The aim of the study was to optimize the in situ cleanup biotechnology to enable pollution biodegradation within one season of 2007. The treatment was based on biological activities of soil-derived microorganisms. The occurrence of soil autochthonous bacteria was established as 0.8 o 106 cells o g-1. Tests carried out in microcosm models revealed that contaminant bioremediation was effective only in the presence of oxygen that proved to be a limiting factor for indigenous bacteria proliferation. Then, the additional soil inoculation with specialized, biochemically active microbial consortia enabled to significantly accelerate kinetics of organic compounds removal. In a field study, an active aeration system was constructed to provide growing microbial biomass with the oxygen. Next, the area became bioaugmented with the active community by applying biomass at initial density of l .5 o 105 cells per g of soil. The pollution level and cell population dynamics were monitored in soil samples collected at several distinct levels of the first geotechnical layer, ie from O to 120 cm. The content of high-boiling organic substances as well as the cell frequency were analyzed with standard procedures. The final biodegradation yields of 92.3 %, 68.1 %, 84.3 % and 93.9 % were obtained within 16 weeks for layers 0-30, 30-60, 60-90 and 90-120 cm, respectively. The observed diversity of the resultant effect was due to heterogeneous geochemical structure of the analyzed soil profile. The highest drop in contamination content correlated with a dramatic increase of soil microflora population up to 7.1 o l O7 cells o g-1. The method of biological treatment, elaborated and implemented in the study, led to a decrease of pollutant concentration to the limits acceptable for industrial group "C" areas within one bioremediation season.

PL

Prace rekultywacyjne środowiska gruntowo-wodnego prowadzono w okresie kwiecień - sierpień 2007 r, na terenie przebudowywanej stacji paliw w obrębie kompleksu zakładów produkcyjnych przemysłu chemicznego. Po usunięciu starych, skorodowanych i przeciekających zbiorników paliwa o pój. 50 m3 każdy dokonano geochemicznego rozpoznania stanu środowiska i wykazano znaczące skażenie gruntu migrującymi substancjami ropopochodnymi. Ponadnormatywne poziomy zanieczyszczeń węglowodorowych stwierdzono na obszarze ok. 150 m2, sięgające w głąb gruntu aż do poziomu lustra wody podziemnej na głębokości ok. 5,5 m. Średnia zawartość wysokowrzących związków organicznych (Tw > 105 °C) wynosiła 3 655 mg o kg-1. Dodatkowo, powstało zagrożenie dalszej migracji skażeń wraz z wodą gruntową do pobliskiej rzeki stanowiącej ujęcie wody pitnej. Celem pracy była optymalizacja proponowanej biotechnologii oczyszczania ziemi in situ, wykorzystującej aktywność biologiczną drobnoustrojów glebowych tak, aby umożliwić biodegradację skażeń w ciągu jednego sezonu. W ziemi stwierdzono występowanie autochtonicznej mikroflory glebowej o liczebności 0,8 o 106 komórek o g-1 gruntu. Testy prowadzone w układach modelowych (ang. microcosms) wykazały, że procesy bioremediacji zanieczyszczeń przebiegały wyłącznie w obecności tlenu, umożliwiającego proliferację bakterii autochtonicznych (40 % spadek poziomu skażeń w ciągu 16 tygodni). Dodatkowe zaszczepienie gruntu specjalistycznym konsorcjum aktywnych biochemicznie drobnoustrojów (biopreparatem) pozwoliło przyśpieszyć kinetykę rozkładu skażeń organicznych (wzrost wydajności do 59 %). W pracach polowych skonstruowano system aktywnego napowietrzania zapewniający dostępność tlenu dla rozwijających się autochtonów, po czym grunt suplementowano aktywnymi drobnoustrojami w ilości ok. 1,5 o l O5 komórek o g-1. W próbkach ziemi, pochodzących z poszczególnych poziomów pierwszej warstwy geotechnicznej do głębokości 120 cm prowadzono monitoring poziomu skażeń oraz dynamiki rozwoju populacji drobnoustrojów. Oznaczanie zawartości substancji ropopochodnych prowadzono według standardowej procedury oznaczania wysokowrzących substancji organicznych w glebie. Liczebność mikroorganizmów glebowych określano standardową, płytkową metodą Kocha. Dla warstw 0-30 cm, 30-60 cm, 60-90 cm oraz 90-120 cm uzyskano końcową efektywność biodegradacji wynoszącą, w ciągu 16 tygodni, odpowiednio: 92,3 %, 68,1 %, 84,3 % oraz 93,9 %. Zróżnicowanie końcowego wyniku wiązało się z heterogeniczną strukturą geochemiczną analizowanego profilu glebowego. Najsilniejszy obserwowany spadek zanieczyszczeń korelował z gwałtownym rozwojem mikroflory glebowej (do 7,1 o l O7 komórek o g-1). Opracowana i zastosowana metoda biorekultywacji pozwoliła obniżyć koncentrację skażeń w sezonie 2007 do poziomu akceptowalnego dla obszarów przemysłowych grupy C.

7

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.

8

Interactions of anionic polysaccharides with carbon nanotubes

Polaczek E., Stobiński L., Mazurkiewicz J., Tomasik P., Kołoczek H., Lin H.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 1

34-38

EN

Agarose, i-, k-, and l-carrageenans, and xanthan gum in aqueous solutions interacted with single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) as proven by their wetting in solution and by the microRaman spectroscopy, rheological studies, and differential scanning calorimetry. The investigations provided evidence that the effect of complexation of polysaccharides was independent of the possibility of the formation of helical complexes. Complexation involved, to a certain extent, interactions between hydrophobic surface of nanotubes and hydrophobic sides of the saccharide units of polysaccharides. However, clathration of nanotubes in the polysaccharide matrices was also essential. Formation of the clathrate cages involved intra- and intermolecular hydrogen bonds within polysaccharides.

PL

Agaroza, i-, k- i l- karageny oraz guma ksantanowa (wzór I) w roztworze wodnym oddziałują z jednościennymi nanorurkami węglowymi, co potwierdzono analizując widma Ramana oraz wyniki badań reologicznych i skaningowej kalorymetrii różnicowej (tabela 1 i 2). Badania dostarczyły dowodów na to, że efekt kompleksowania polisacharydów nie zależy od możliwości otaczania nanorurek helisami polisacharydowymi. Kompleksowanie polega w pewnej mierze na oddziaływaniach między hydrofobową stroną merów polisacharydów (rys. 2), a hydrofobową powierzchnią nanorurek. Jednakże istotne jest też klatratowanie nanorurek w matrycy polisacharydowej. Klatki tworzą się dzięki zarówno wewnątrz- jak i międzycząsteczkowym oddziaływaniom polisacharydów za pośrednictwem wiązań wodorowych.

9

Opracowanie procesu biodegradacji zanieczyszczeń organicznych zawierających polichlorowane bifenyle (PCB) w warunkach zagrożenia wód

Kołoczek H., Kaszycki P., Jaglarz A., Solecki T.

Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Nr 8

59--70

PL

W roku 2001 udokumentowano obecność oleju izolacyjnego w środowisku gruntowo-wodnym , w bezpośrednim sąsiedztwie rzeki, na skutek wycieku po awarii kabla energetycznego. stwierdzono ponadstandardowe koncentracje zanieczyszczeń olejem mineralnym oraz związkami z grupy polichlorownych bifenyli (PCB). W testach laboratoryjnych badano wyniki biodegradacji skażeń organicznych za pomocą wyselekcjonowanych biocenoz bakteryjnych. Wykazano, że ekstrakty skażeń są częściowo toksyczne wobec bakterii w stężeniu powyżej 1%, jednakże efekt ten był przejściowy i po fazie selekcji w biopreparacie dominowały zaadaptowane szczepy oporne na skażenia. Skażenia związkami PCB oraz olejem mineralnym, będącym kometabolitem procesu, ulegały rozkładowi przez adaptowany biopreparat. Badane ksenobiotyki były jednak stosunkowo słabo przyswajalne, co może wydłużyć proces biodegradacji prowadzony w gruncie metodą in situ. Wyniki testów otwierają perspektywę pozyskania wyspecjalizowanych drobnoustrojów i namnożenia ich w celu wyhodowania biopreparatu ukierunkowanego na rozkład skażeń specyficznych dla miejsca awarii kabla. Zaproponowano system intensywnego oczyszczania terenu awarii za pomocą kompleksowej technologii opartej o remediację hydrodynamiczną oraz mikrobiologiczny rozkład zanieczyszczeń.

EN

Active biocenoses were tested for biodégradation potential towards organic waste present in soil and groundwaters in the area of damaged electric I10 kV cable. The leak of insulator oil caused risk of the pollution of the river adjacent to the accident area. Organic pollutants extracted from the soil contained mineral oil and high levels of polychlorinated biphenyls (PCBs). The extracts were shown to be toxic at concentrations above 1% and led to the inhibition of bacterial growth as well as to the decrease in cell survival. However, when treated with preadapted bacterial consortia containing specialized microorganisms at high biomass density, PCBs together with mineral oil as a cometabolite were shown to undergo biodegradation with spectacular kinetics under laboratory conditions. Hydrogeological conditions of the contaminated area were established and a complex process for the remediation of organic waste contamination, involving the combined hydrodynamic and microbiological treatment, was proposed.

10

Intensywne oczyszczanie ścieków po akcji gaśniczej w zakładach rafineryjnych

Kaszycki P., Kołoczek H., Wójcik D., Bogacz E., Lubański R.

Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Nr 8

51--58

PL

W następstwie pożaru w rafinerii, po akcji gaśniczej pozostały zanieczyszczone wody o dużej objętości, zawierające pianotwórcze substancje powierzchniowo czynne w stężeniach wykluczających bezpośrednie oczyszczanie tych ścieków w biologicznej oczyszczalni ścieków. W celu podczyszczenia ścieków analizowano ich podatność na biodegradację za pomocą specjalnie przygotowanych biocenoz bakteryjnych, skonstruowanych w Zakładzie Biochemii Akademii Rolniczej w Krakowie. Stwierdzono, że badane ścieki nie wykazują efektu toksycznego wobec bakterii, a obecne w nich zanieczyszczenia są przyswajalne dla drobnoustrojów i umożliwiają znaczący przyrost biomasy. Użyte konsorcja bakteryjne zdolne były do dynamicznej bioremediacji zanieczyszczeń, powodując w ciągu 5 dni ok. 3-krotny spadek wartości ChZT oraz spektakularny, ponad 30-krotny spadek poziomu detergentów anionowych. Stwarza to perspektywę poddania tak podczyszczonego ścieku dalszym etapom biologicznego utleniania osadem czynnym w komorach napowietrzania biologicznych oczyszczalni ścieków.

EN

A large volume of wastewater containing anionic surfactants was obtained after action taken to extinguish heavy fire in a petroleum refinery plant in Poland in 2003. The wastewater could not be treated in aeration chambers of a biological treatment station due to generation of high amount of foam which would negatively affect the process of biological oxidations with aerobic activated sludge. The studied wastewater had no toxic or growth-inhibitory effect on bacteria. It could be effectively treated under laboratory conditions with the use of active biocenoses augmented with specialized bacteria revealing lipolytic activities. Bacterial consortia were constructed and then preadapted to wastewater conditions in the laboratories of Biochemistry Department, Agricultural University, Krakow. Spectacular biodegradation kinetics were obtained within 5-day treatment tests. In particular, chemical oxygen demand decreased approx. three-fold and the concentration of anionic detergents dropped more than 30-fold. The resultant pollution levels allow for further treatment of the wastewater with the activated sludge of biological treatment plants.

11

Stan i perspektywy biodegradacji ropopochodnych zanieczyszczeń w glebach południowej części Polski

Kaszycki P., Krawczyk A., Kołoczek H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2002

|

Nr 7

15--22

12

Biodegradacja tłuszczowych odpadów przemysłu spożywczego i farmaceutycznego w warunkach tlenowych

Kołoczek H., Kaszycki P., Wolański A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2002

|

Nr 7

7--14

PL

Głównym celem badań było określenie przydatności bazowego biopreparatu bakteryjnego do rozkładu tłuszczowych substancji odpadowych. Biopreparat ten cechuje się podwyższoną aktywnością rozkładu długołańcuchowych związków organicznych, głównie węglowodorów, a jego charakterystykę podano we wcześniejszych opracowaniach [Kaszycki, Szumilas, Kołoczek 2001]. Ponadto, celem prac była izolacja z poszczególnych prób odpadowych szczepów drobnoustrojów autochtonicznych, charakteryzujących się wysokimi zdolnościami rozkładu substratów tłuszczowych, a także wzbogacenie biocenozy biopreparatu w nowo pozyskane szczepy bakteryjne.

13

Zastosowanie nowatorskiej technologii oczyszczania gleby metoda biologiczną in situ w warunkach zagrożenia wód Dunajca

Kaszycki P., Krawczyk A., Kołoczek H., Solecki T.

Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Nr 4

9--14

14

Wykorzystanie preparatu bakteryjnego do konstrukcji wyspecjalizowanego osadu czynnego. Charakterystyka procesu biodegradacji zanieczyszczeń w układzie modelowym oczyszczalni ścieków rafinerii nafty „GLIMAR" S.A.

Trojanowicz K., Dusza D., Kaszycki P., Kubica M., Kołoczek H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Nr 4

52--57

15

Optymalizacja biologicznej metody degradacji tłuszczów

Kubica M., Kaszycki P., Kołoczek H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Nr 4

23--28

16

Biopreparat przeznaczony do likwidacji środowiskowych skażeń węglowodorami i ich pochodnymi

Kaszycki P., Szumilas P., Kołoczek H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Nr 4

15--22

17

Optymalizacja metod biologicznego oczyszczania zaolejonych gruntów

Kaszycki P., Solecki T., Krawczyk A., Kołoczek H.

Inżynieria Ekologiczna

|

2000

|

Nr 2

40--47

18

Badania i eksploatacja minioczyszczalni typu „BOŚTI"

Bednarski R., Kołoczek H., Kaszycki P., Krawczyk A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2000

|

Nr 2

143--151

19

Metody współczesnej biotechnologii w procesach biodegradacji zanieczyszczeń. Cz.3 Biologiczna utylizacja formaldehydu w ściekach przemysłowych przez drożdże metylotroficznewaste

Kaszycki P., Krzemińska H., Malec P., Kołoczek H.

Ekologia i Technika

|

1999

|

R. 7, nr 2

35-38

EN

The applicability of biotechnological methods in toxic waste management is exemplified by the use of methylotrophic yeast to the treatment of industrial wasterwater. High specialized yeast strains as well as selected mutants of Pichia and Hansenula have been successfully used treat synthetic and real wasterwaters containing formaldehyde and its derivatives at toxic concentrations.

20

Metody współczesnej biotechnologii w procesach bidegeneracji. Cz.2 Drobnoustroje metylotroficzne oraz ich mutanty i perspektywy ich wykorzystania w procesach biologicznego utleniania jednowęglowych ksenobiotykAspekty higienicznego zagospodarowania odpadó

Tyszka M., Kaszycki P., Kołoczek H.

Ekologia i Technika

|

1999

|

R. 7, nr 1

15-19

EN

Methylotropic microorganisms and thier mutants can be effectively applied in the biological treatment of industrial wasterwater containing formaldehyde and methanol. In this article biochemical, enzymatic and regulatory mechanisms of single-carbonic metabolism in eukaryotic microorganisms are briefly reviewed. The biodegradation capabilities of exogenous formaldehyde by yeast revealing methyltrophic pathway reactions are discussed. It has been proved that mutants of Hansenula polymorpha methyltrophic yeast species get integrated with the activated sludge and can utilize a very high concentration of formaldehyde contained in industrial wastes.