Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Optimization of Food Effluent Treatment Using Desulfotomaculum Ruminis in Anaerobic Conditions

Wawrzak D.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

271--276

EN

One of the most heavily laden pollutants is dairy wastewater with excessive volume of sulphates. Biological methods use sulphate-reducing bacteria Desulfotomaculum ruminis in diary wastewater treatment. Diary wastewater treatment process with the participation of SRB results in secretion of hydrogen sulfide and a decreasing COD, i.e. reducing the concentration of organic substrates. An application of the sulfate reducing bacteria in the treatment of dairy wastewater was investigated. The wastewater impurities formed in the milk and dairy product processing consist of carbohydrates – (mainly lactose), proteins, including important part of casein), and fats. The activity of catabolic growth of the sulfate reducing bacteria cultures was studied. SRB carry out dissimilatory reduction of sulphates, which uses sulphate ions (IV) and (VI) as the final acceptors of electrons and hydrogen. Laboratory studies have shown that sulfides (mostly FeS) precipitated the growth environment during dissimilatory reduction having deterrent effect on the decrease of ions SO42- to S2- In this article there are presented results of treating wastewater containing different concentration of affluent. The sulphate breathing process was carried out in laboratory conditions using the SRB culture on modified Starkey medium containing dairy wastewaters as the unique source of carbon and energy. The study examines and determines the optimum pH level for SRB which ranges between 6.84 to 8.0. There were four samples with different waste water content: 2,5%, 5%, 7,5% and 10%. Dependence of affluent content in waste water was research through measuring the reduction of sulphates to sulfites by increasing the last as well as COD changes.

PL

Jednym z największych istniejących zanieczyszczeń wód są ścieki spożywcze zawierająca ogromne ilości siarczanów. Biometody uwzględniają użycie bakterii redukującej siarczany (ang. skrót SRB) Desulfotomaculumruminis w procesach przetwórczych ścieków. Proces przetwórczy ścieków spożywczych z udziałem SRB powoduje wydzielanie siarkowodoru i spadek chemicznego zapotrzebowania na tlen, czyli redukcję stężenia substratów organicznych. Zbadano efekty po dodaniu bakterii redukującej siarczany w procesie przetwórstwa ścieków spożywczych. Zanieczyszczenia wody ściekowej powstałej z mleka i przetworzonych produktów nabiałowych składają się z węglowodorów-(głównie laktozy), protein (w dużej mierze kazein) i tłuszczy. Zbadano również aktywność wzrostu katabolitycznego kultury bakterii redukującej siarczany. SRB przeprowadza dysymilacyjną redukcję siarczanów, które wykorzystują jony siarczanów (IV) oraz (VI), jako główne akceptory elektronów i wodoru. Badania laboratoryjne wykazały, że siarczki (głównie FeS) wzrost osadów w środowisku podczas dysymilacyjnej redukcji, tym samym wstrzymując redukcję jonów z SO42- na S2-. W artykule przedstawiono wyniki przetwórstwa ścieków zawierających różnego rodzaju składniki. W warunkach laboratoryjnych przeprowadzono proces utleniania siarczanowego, przy użyciu kultur bakterii redukującej siarczany na zmodyfikowanym medium Starkey’a zawierającym ścieki spożywcze, które są wyjątkowym źródłem węgla i energii. W pracy sprawdzono i określono optymalny poziom pH dla SRB, które zamknęło się w zakresie od 6,84 do 8,0. Wzięto pod uwagę 4 próbki ze zróżnicowaną zawartością ścieków: 2,5%, 5%, 7,5% oraz 10%. Zależność zawartości istotnych składników w ściekach zbadano przez pomiar redukcji siarczanów do siarczynów i zmniejszenie chemicznego zapotrzebowania na tlen.

2

Dairy wastewater treatment in anaerobic Dissimilation reduction of sulfates

Wawrzak D., Kustal W.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2014

|

T. 2

405--412

EN

The study ha as been devoted to testing the impact of sulfides to optimize the treatment of domestic waste, the proceeds of eco-tourism, anaerobic bacteria using desulfurization (specifically Desulfotomaculum ruminis). The most important and fundamental process, that has been discussed in this work is the treatment of wastewater. The main representatives of prokaryotes are bacteria of Desulfotomaculum ruminis genus. Bacteria induce sulfur-breathing process known as dissimilative sulfate reduction. Sulfate ions are the final acceptors of hydrogen and electrons. The end d product is a hydrogen sulfide. Its occurrence is evidence of a decrease in the concentration of organic substrates-decrease of COD.

PL

Celem niniejszej pracy jest zbadanie możliwości zastosowania procesu oddychania siarkowego do usunięcia zanieczyszczeń organicznych w przypadku wycieku ścieków przemysłowych, jak również w oczyszczalniach ścieków. Prezentowane wyniki są kontynuacją programu badawczego dotyczącego wykorzystania różnych rodzajów bakterii w uzdatnianiu wody ścieków przemysłowych. Ogólnym celem tego badania było sprawdzenie możliwości wykorzystania BRS (bakterii redukujących siarczany), szczególnie Desulfotomaculum ruminis, w procesie oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego. Ten rodzaj ścieków zawiera węglowodany, głównie laktozę (30,9% %), białka (23,6%, w tym 80% kazeiny) oraz tłuszcze (41,4%) pochodzące z mleka i jego przetworów. Przeprowadzone badania dotyczyły redukcji siarczanów w ściekach przemysłu mleczarskiego za pomocą szczepu bakterii Desulfotomaculum ruminis. Proces oddychania siarkowego prowadzono w warunkach laboratoryjnych za pomocą BRS po namnożeniu kultury bakteryjnej na podłożu Starkeya wzbogaconym ściekami mleczarskimi stanowiącymi jedyne źródła węgla i energii. Prowadzone badania oceniają wpływ bakterii na zmniejszenie zawartości siarki w zależności od stężenia ścieków. Badano zmiany ChZT, poziom zawartości siarczków, zmiany pH w badanych próbkach. Porównywane próbki zawierały 2%, 5%, 7.5% i 10% ścieków mleczarskich. Wyniki wykazały, że konieczne jest znalezienie optymalnego stosunku zawartości ścieków w zawiesinie poddanej działaniu BRS, jak również prowadzenie procesu w optymalnym czasie, w celu uzyskania maksymalnych wyników.

3

Microbiological Decomposition of Sulphates in Reduction of COD in Diary Industry Wastewater

Wawrzak D., Cablik V.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

269--274

EN

One of the most heavily laden pollutants is dairy wastewater with excessive volume of sulphates. Biological methods use sulphate-reducing bacteria Desulfotomaculum ruminis in dairy wastewater treatment. They carry out dissimilatory reduction of sulphates, which uses sulphate ions (IV and VI) as the final acceptors of electrons and hydrogen. Laboratory studies have shown that sulfides (mostly FeS) precipitated during dissimilatory reduction having deterrent effect on the decrease of ions SO42- to S2- when concentration of Fe is over 400 mg/dm3. Diary wastewater treatment process with the participation of SRB results in secretion of hydrogen sulfide and a decreasing COD, i.e. reducing the concentration of organic substrates.

PL

Jednym z zanieczyszczeń najbardziej obciążających środowisko naturalne są ścieki mleczarskie z nadmierną ilością siarczanów. Metody biologiczne pozwalają użyć bakterii redukujących siarczany szczepu Desulfotomaculum ruminis w oczyszczaniu ścieków mleczarskich. Baterie te dokonują dysymilacyjnej redukcji siarczanów, podczas której wykorzystują jony siarczanowe (IV i VI) jako ostateczne akceptory elektronów i wodoru. Badania laboratoryjne wykazały, że siarczki (głównie FeS) wytrącane podczas dysymilacyjnej redukcji ograniczają zmniejszenie jonów SO42- do S2-, gdy stężenie Fe wynosi ponad 400 mg/dm3. Proces oczyszczania ścieków mleczarskich z użyciem SRB powoduje wydzielania się siarkowodoru i doprowadza do zmniejszenia ChZT, czyli zmniejszenie stężenia substratów organicznych.

4

Diary Wastewater Treatment by Microbial Reduction of Sulfates by Desulfotomaculum Ruminis

Wawrzak D.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

147--152

EN

Presented results are a continuation of a research programme on use of different types of bacteria in water treatment of industrial wastewater. The general purpose of this study was to check the possibility of using SRB (Sulphate-Reducing Bacteria) for the process of dairy industry wastewater purification. This type of wastewater contain mainly carbohydrates, mainly lactose (30.9%), proteins (23.6%, including 80% of casein) and fats (41.4%) coming from milk and its products [2, 3]. The aim of this study is to investigate the possibility of applying sulphate respiration process to remove organic impurities in case of leakage of industrial wastewater. Conducted research concerns the reduction of sulphate to sulphide in the dairy industry wastewater using Desulfotomaculum ruminis strain of bacteria. Reported study evaluate the effect of reducing the bacterial content of the sulfur in the effluent, depending on the concentration of wastewater. The sulphate breathing process was carried at in laboratory conditions using the SRB on standing culture with modified Starkey medium containing dairy wastewaters as the unique source of carbon and energy. The study examines changes in the COD, level of sulphide content and the pH changes in the test samples. Compared samples contained 30%, 50% and 70% of the dairy effluent from the dairy. The results show the need to find the optimal ratio between the content of the effluent in the suspension being subjected to the SRB, as well as lead the process at the optimum time in order to maintain maximum results. The pH value increased in time. During the first three days the pH value was maintained at a similar level, while in fifth day its value suddenly increased. During the research reaction of tested wastewater samples pH ranged between 6.9-8.0.

PL

Zaprezentowane wyniki są kontynuacją program badań na temat użycia różnych typów bakterii w oczyszczaniu ścieków przemysłowych. Głównym celem badań było zbadanie możliwości użycia bakterii redukujących siarczany – SRB w procesie oczyszczania ścieków z przemysłu mlecznego. Ten typ ścieków zawiera głównie węglowodany, głównie laktozę (30,9%), białka (23,6%, w tym 80% kazeiny) oraz tłuszcze (41,4%) pochodzące z mleka i jego produktów [2, 3]. Celem badań jest znalezienie możliwości zastosowania procesu oddychania siarczanów aby usunąć organiczne nieczystości w przypadku wycieku ścieków przemysłowych. Przeprowadzone badania skupiały się na redukcji siarczanów do siarczków w ściekach z przemysłu mleczarskiego przy użyciu szczepu bakterii Desulfotomaculum ruminis. Badania przedstawione w raporcie oceniają efekt redukcji bakteryjnej zawartości siarki w wypływie w zależności od stężenia ścieków. Proces oddychania siarczanów został przeprowadzony w warunkach laboratoryjnych z użyciem SRB na stojącą kulturę bakterii ze zmodyfikowanym nośnikiem Starkeya zawierającym ścieki mleczarskie jako unikalne źródło węgla i energii. W pracy zbadano zmiany w COD, poziom zawartości siarczków i zmiany pH w badanych próbkach. Porównywane próbki zawierały 30%, 50% i 70% ścieku mleczarskiego. Wyniki wskazują na istnienie potrzeby znalezienia optymalnego stosunku między zawartością ścieku w zawiesinie będącej skierowaną do SRB, jak również sposobu przeprowadzania procesu w optymalnym czasie w celu uzyskania maksymalnych wyników. Wartość pH zwiększa się w czasie. Podczas pierwszych trzech dni wartości pH utrzymywały się na podobnym poziomie, podczas gdy piątego dnia wartość nagle wzrosła. Podczas badanej reakcji pH próbek przyjmowało wartości z zakresu 6,9-8,0.

5

Microbiological decomposition of sulphates in industrial wastewater

Wawrzak D.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2013

|

T. 1

199--209

EN

The study presents comparison of effectiveness in using microbial desulphurisation of dairy industry. Comparative study covers two factors describing performance and effectiveness depending on medium and wastewater content: COD and sulphites. Authoress proves that usage of SRB can be successfully exploited In significant reduction of sulphates and their immediate change into sulphides, which can be separated from the wastewater in form of sludge.

PL

W pracy przedstawiono porównanie skuteczności w wykorzystaniu mikroorganizmów do odsiarczania ścieków przemysłu mleczarskiego. Analiza porównawcza obejmuje dwa czynniki opisujące działanie i skuteczność w zależności od medium i zawartości ścieków: ChZT i siarczany. Autorka dowodzi, że użycie BRS może być z powodzeniem wykorzystywane w znacznej redukcji siarczanów i ich natychmiastową zmianę do siarczków, które mogą być oddzielone od ścieków w postaci osadu.

6

Microbiological reduction of sulfates to sulphides used in dairy wastewater treatment

Wawrzak D.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

109--114

EN

The study presents comparison of effectiveness in using microbial desulphurication of dairy industry. Comparative study covers two factors describing performance and effectiveness depending on medium and wastewater content: COD and sulphites. Authoress proves that usage of SRB can be successfully exploited in significant reduction of sulphates and their immediate change into sulphites, which can be separated from the wastewater in form of sluge.

PL

Badanie przedstawia porównanie efektywności w użyciu mikrobiologicznego odsiarczania w przemyśle mleczarskim. Badanie porównawcze obejmuje dwa aspekty opisujące wydajność i skuteczność w zależności od zawartości czynnika i ścieków: COD (chemical oxygen demand – chemiczne zapotrzebowanie tlenu) i siarczyny. Autor udowadnia, że użycie SRB może być pomyślnie wykorzystywane w znaczącej redukcji siarczanów i ich natychmiastową przemianę na siarczyny, które z kolei mogą być oddzielone od ścieków w formie szlamu.

7

Kinetics of pyrite oxidation in acidic potassium dichromate sulutions

Chojnacka M., Wawrzak D., Mulak Wł., Szymczycha-Madeja A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2007

|

Vol. 41

117-124

EN

The kinetics of pyrite oxidation in potassium dichromate solution was investigated. The effect of stirring rate, temperature and particle size have been examined. In addition the solid phases before and after leaching were examined by SEM, electron microprobe and chemical analysis. The rate of pyrite oxidation was found to be independent of the stirring speed. The consumption of dichromate ions in the initial solutions showed that at all temperatures under consideration sulphide sulphur was oxidized to sulphate. The value of the apparent activation energy of 43.5 ± 1.5 kJmol-1, the independence of reaction rate on the stirring speed, the linear relationship between the rate constant, and the inverse of the initial particle diameter are in good agreement with a mechanism controlled by chemical reaction.

PL

Określono wpływ temperatury, wielkości ziaren oraz warunków hydrodynamicznych w roztworze na szybkość ługowania pirytu w kwaśnym roztworze K2Cr2O7. W celu zbadania składu i morfologii powierzchni faz stałych przed i po ługowaniu wykonano analizy skaningowym mikroskopem elektronowym z mikrosondą rentgenowską. Na podstawie krzywych kinetycznych stosując zależność f(α)=1-(1-α)1/3 od czasu obliczono stałe szybkości reakcji oraz energię aktywacji równą 43,5 ± 1,5 kJ/mol. Wartość energii aktywacji oraz liniowa zależność stałej szybkości reakcji od odwrotności średnicy ziaren wskazuje, że najwolniejszym etapem procesu jest reakcja chemiczna na powierzchni pirytu. Stwierdzono również, że w całym badanym zakresie temperatur (30-70 st.C) jony S2- utleniają się do jonów SO4 2-.

8

Catabolic activity of bacteria from the bacillus and desulfotomaculum genera in biodegradation of starch and starch-modified foil

Seifert K., Szymańska K., Wawrzak D., Domka F.

Ekologia i Technika

|

2005

|

R. 13, nr 2

47-52

EN

The kinetics of the processes of denitrification and desulfurication conducted with bacteria from the Bacillus and Desulfotomaculum genera, respectively, in the medium in which the only source of organic carbon was starch or starch&modified polyethylene foil has been studied in laboratory conditions. The most active were the Bacillus licheniformis bacteria, both in the medium with starch and with starch&modified foil. After the removal of starch, being the source of carbon for the bacteria, the foil which was the polyethylene matrix was destroyed. During 28 days of observation no effect of the Desulfotomaculum bacteria on the degradation of starch or starch&modi-fied foil was noted. The deformation and the loss of starch grains in the polyethylene foil was observed under a microscope and the degree of starch or starch&modified foil biodegradation was controlled by the measurement of the concentration of nitrates and nitrites in the denitrification reaction and sulphides in the desulfurication reaction at certain time intervals.

9

Mechanism of catalytic action of cupric ions in ferric salts leaching of millerite

Mulak Wł., Chojnacka M., Wawrzak D.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2001

|

Vol. 35

67-72

EN

Based on experimental leaching results of millerite as well as changes in the composition and microstructure of solid residue surface after leaching with ferric salts acid solutions the mechanism of catalytic action of cupric ions has been proposed. The solid residues were examined using a scanning microscope (SEM), X-ray diffraction, electron microprobe and chemical analyses. It was found that cupric ions added to the ferric chloride solution oxidizes catalitically the sulphide ions on the surface of millerite to the elemental sulphur. During the ferric sulphate leaching of millerite a sulphurrich sulphide layer passivating the surface of the mineral was found, and addition of cupric ions has no influence on the leaching rate.

PL

W oparciu o wyniki ługowania milerytu jak również nowe dane eksperymentalne dotyczące zmiany składu i mikrostruktury powierzchni faz stałych po ługowaniu w roztworach soli żelaza (III) zaproponowano mechanizm katalitycznego wpływu jonów miedzi (II) na proces ługowania. Fazy stałe po ługowaniu badano mikroskopem skaningowym, mikrosondą rentgenowską, jak również poddano analizie rentgenowskiej i chemicznej. Ługowanie prowadzono w czasie 5 godz. w roztworach zawierających 0.2M FeCl3 - 1.0M HCl - 2.0 M NaCl w temperaturze 95oC. Stwierdzono, że dodatek 0.2 M CuCl2 w powyższych warunkach ługowania zwiększa wyługowanie niklu z 21 do 51%. Zaproponowano mechanizm katalitycznego wpływu jonów miedzi (II) na proces ługowania. Zgodnie z tym mechanizmem jony miedzi (II) biorą bezpośredni udział w utlenieniu wydzielanego siarkowodoru z utworzeniem produktów pośrednich ulegających szybciej utlenianiu przez jony żelaza (III) niż siarkowodór. Wykazano, że podczas ługowania milerytu roztworami siarczanu żelaza (III) następuje tworzenie się pasywnej warstewki polisiarczku niklu na powierzchni milerytu. Dodatek jonów miedzi (II) do roztworu siarczanu żelaza (III) nie wpływa na szybkość ługowania milerytu. Warunkiem koniecznym, aby jony miedzi (II) spełniały rolę katalizatora w procesie ługowania jest powstawanie takich produktów pośrednich z jonami siarczkowymi, z których roztwór ługujący szybko odtwarza jony miedzi (II).

10

Wpływ aktywacji mechanicznej na właściwości fizykochemiczne pirytu mineralnego i węglowego.

Mulak W., Chojnacka M., Balaz P., Wawrzak D.

Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii

|

1999

|

Vol. 33

117-127

PL

Do scharakteryzowania właściwości fizykochemicznych pirytu mineralnego i węglowego po aktywacji mechanicznej wykorzystano wyniki analizy chemicznej, rentgenograficznej, skaningowej analizy mikroskopowej, mikroanalizy rentgenowskiej, spektroskopii w podczerwieni oraz pomiarów powierzchni właściwej metodą BET. Stwierdzono, że aktywacja mechaniczna powoduje zmianę wielkości powierzchni właściwej oraz dystorsję sieci krystalicznej pirytu węglowego i mineralnego w różnym stopniu. Po 5 min. aktywacji powierzchnia właściwa pirytu węglowego wzrasta dziesięciokrotnie natomiast mineralnego tylko pięciokrotnie. Próby testujące ługowania żelaza z obu pirytów w 2M roztworze kwasu solnego wykazały większą reaktywność pirytu węglowego niż mineralnego.

EN

The physicochemical properties of mineral and coal pyrites before and after mechanical activation have been examined. For comparative purposes both pyrites have been characterized by chemical analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, surface area, infrared spectra, and leachability in hydrochloric acid. The results clearly demonstrate that the reactivity of coal pyrite is much higher than mineral pyrite. A comparison of the behaviour of those pyrites indicates a significant influence of surface morphology.