Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Tomasz Czaiński"

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


  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. flokulacja. Omówiono korzyści i możliwość praktycznego stosowania alternatywnych metod dekoloryzacji ścieków przemysłowych oraz usuwania metali ciężkich opartych na działaniu immobilizowanych drobnoustrojów.1. Wprowadzenie Celem opracowania jest przedstawienie, porównanie i ocena nowych jak i obecnie stosowanych metod oraz technik unieruchamiania komórek żywych znajdujących zastosowanie w unieszkodliwianiu zanieczyszczeń ściekowych różnorodnego pochodzenia. Wybrane techniki opisywane w treści, dotyczą przede wszystkim immobilizacji biocenozy osadu czynnego, a także wyizolowanych z tej biocenozy poszczególnych rodzajów i gatunków drobnoustrojów. Ze względu na mnogość metod wykorzystujących osad czynny, dość szczegółowo omówione zostały właściwości fizykochemiczne hydrożeli jako nośników mikroorganizmów osadu czynnego oraz efektywność immobilizowanych procesów nitryfikacji i denitryfikacji. Obok metod opartych na działaniu unieruchomio[...]

Techniki immobilizacji stosowane w biotechnologiach ochrony środowiska. Część II. Immobilizowane procesy nitryfikacji, denitryfikacji i defosfatacji


  W części I publikacji omówiono istotę i mechanizmy procesu immobilizacji komórek żywych. Przedstawiono podstawowy podział technik unieruchamiania oraz powszechnie stosowane w tej metodzie nośniki syntetyczne oraz naturalne. Omówiono zastosowanie immobilizacji osadu czynnego w unieszkodliwianiu ścieków przemysłowych specyficznego pochodzenia oraz fizyko-chemiczne właściwości hydrożeli PVA i alginianu sodu jako nośników biocenozy osadu czynnego. Część II dotyczy zastosowania zjawiska bioimmobilizacji w zwiększaniu efektywności głównych procesów biochemicznych, zachodzących w trakcie powszechnie rozumianego procesu oczyszczania ścieków. Uwagę skupia się wobec powyższego na doborze metod unieruchamiania drobnoustrojów, w wyniku których usprawnione zostają procesy utleniania i redukcji związków azotu oraz biosorpcja ortofosforanów.1. Immobilizowane procesy nitryfikacji, denitryfikacji i defosfatacji Biologiczny proces przemiany amoniaku w azotany realizowany jest w dwuetapowym procesie nitryfikacji. W pierwszej kolejności amoniak oraz jony amonowe utlenianie są do azotynów przez bakterie z rodzaju Nitrosomonas. Drugi krok polega na dalszym utlenianiu azotynów do azotanów przez bakterie z rodzaju Nitrobacter. Oba procesy przebiegają wyłącznie w warunkach tlenowych: Etap I: NH4 + + 1.5 O2 → NO2 - + H2O +2H+ Etap II: NO2 - + 0.5 O2 → NO3 - Po utworzeniu azotanów ulegają one denitryfikacji, czyli redukcji do wolnego azotu, który uwalniany jest do atmosfery. Proces ten jest przeprowadzany przez bakterie denitryfikacyjne i jest jednym z postaci oddychania beztlenowego, np. przez heterotroficzną bakterię Pseudomonas fluorescens. Zachodzi wówczas, gdy stęże-nie tlenu rozpuszczonego jest bliskie bądź równe zeru. Proces ten opisuje reakcja: 2 NO3 - + 2H+ → N2+ H2O + 2.5 O2 Procesy biologicznej redukcji fosforu, pomimo coraz większej wiedzy o technologii oczyszczania ścieków, są skomplikowanymi i mało stabilnymi proc[...]

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

Czytaj za darmo! »

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.1. Bioimmobilizacja w dekoloryzacji barwników. Głównym źródłem zanieczyszczeń środowiska barwnikami są procesy technologiczne przemysłu bawełnianego i tekstylnego. Ścieki takie charakteryzują się przede wszystkim głęboką barwą oraz ChZT porównywalnym ze ściekami komunalnymi [1]. Pośród wszystkich stosowanych rodzajów barwników największą grupę, ponad 70%, stanowią barwniki azowe. Pozostała część to głównie barwniki antrachinonowe oraz ftalocyjanowe [2]. Barwniki azowe są związkami organicznymi, nie ulegającymi biodegradacji w obecności mikroorganizmów tlenowych, czyli m.in. tworzących osad czynny. Barwniki reaktywne reagują z grupami nukleofilowymi materiału tkaniny tworząc silne wiązania kowalencyjne. Pozostałe barwniki przywierają do tkanin dzięki występującym oddziaływaniom bliskiego zasięgu (wiązania wodorowe) oraz siłom van der Waals’a. W wyniku oczyszczania w warunkach silnie redukujących, przekształcają się [...]

 Strona 1