Zdolnosci wiazania jonow kadmu przez zloze immobilizowanych komorek drozdzy piwowarskich

• Autorzy: Bednarski W. , Tomasik J. , Markiewicz K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększa się zainteresowanie wykorzystaniem biomasy mikroorganizmów jako biosorbentów do usuwania jonów metali ciężkich z wody lub ścieków. Niniejsza praca miała na celu opracowanie i ocenę skuteczności metody wiązania jonów kadmu przez złoże drożdży piwowarskich immobilizowanych na rozdrobnionym drewnie. Biosorbent otrzymano z odpadowej gęstwy drożdży z browaru, którą po odwirowaniu wymieszano z rozdrobnioną masą drzewną w stosunku 10:1. Po obróbce preparatu i granulacji napełniono nim kolumny szklane o średnicy 30 mm. Wysokość złoża ustalono na 150 mm oraz na 300 mm. Złoże przemywano najpierw wodą dejonizowaną, a następnie roztworami azotanu kadmu o różnych stężeniach. Koncentrację kadmu Cd+2 w roztworach zasilających kolumnę oraz w wyciekach z kolumny oznaczano metodą pomiaru absorpcji atomowej przy zastosowaniu spektrofotometru PAY UNICAM 939/959. Dla porównania wykonano też próby sorpcji jonów kadmu przez biomasę odpadowych drożdży piwowarskich utrwalonych metodą pasteryzacji oraz metodą suszenia rozpyłowego. W wyniku badań stwierdzono, że immobilizowane komórki drożdży piwowarskich wykazują bardzo dobre własności sorpcyjne, zwłaszcza po przemyciu złoża wodą dejonizowaną (spadek stężenia jonów kadmu w roztworze z 3 do 0,005 µ/cm3). Jest to lepszy wynik niż przy bezpośrednim stosowaniu preparatów drożdży utrwalanych w drodze pasteryzacji lub suszenia (sorpcja jonów do 80%). Badania wykazały więc dużą przydatność tej metody w oczyszczaniu wody i ścieków ze szkodliwych dla zdrowia jonów Cd+2. Opracowano metodę immobilizacji komórek drożdży piwowarskich na rozdrobnionym drewnie. Uzyskany preparat zastosowano jako biosorbent do usuwania jonów kadmu z roztworów o stężeniu od 0,5 do 5 µg/cm3. Stwierdzono, że sorpcję jonów metali można prowadzić systemem ciągłym. Skuteczność sorpcji zależy od objętości złoża, a przede wszystkim od proporcji jego wysokości do średnicy kolumny. Metoda ta mogłaby być stosowana do usuwania jonów metali ciężkich np. ze ścieków. Wymaga to jednak dalszych badań w większej skali z uwzględnieniem m. in. rachunku ekonomicznego.

EN

The interest in using of microbes as biosorbents for elimination the heavy metal ions from water and sewer is increasing. The aim of this work was to work out and estimate the effectivity of method of binding of Cd+2 ions by brewery yeast immobilised on the crumbled wood. Biosorbent was obtained from waste brewery yeast that was mixed with crumble wood mass in the relation 10:1. After processing and granulation of preparation the glass columns with diameter 30 mm and highness 150 and 300 mm were filled with this preparation. The stratums were washed at first with deionised water and then with solution of cadmium nitrate Cd+2 with different concentration. Concentration of cadmium ions in solution before and after column was signified with method of atomic absorption with using of spectrophotometer PAY CAM 939/959. There were performed for comparison the probes of Cd+2 sorption by pasteurised and dried yeast. In the effects of this research there was stated that immobilised brewery yeast has very good sorption propriety, especially after washing with deionised water. The reduction of cadmium ions was from 3 to 0,005 µg/cm3. This effect is better than in the case of pasteurised and dried preparates (sorption to 80%). This research has shown the big usefulness of this method for cleaning of water and sewer from harmfulfor health ions of Cd+2.

Słowa kluczowe

PL

drozdze piwowarskie; metale ciezkie; scieki; jony kadmu; woda; biomasa; wiazania jonow; jony metali; browarnictwo; biosorbenty

• Wydawca: -
• Czasopismo: Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny
• Rocznik: 2000
• Tom: 44
• Numer: 05
• Opis fizyczny: s.16-18,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Bednarski W.

autor

Tomasik J.

autor

Markiewicz K.

Bibliografia

• [1] Blackwell K. J., Singleton I., Tobin J. M.: Metal cation uptake by yeast: a review. Appl. Microbiol. Biotechnol., 1995, 43, 579-584.
• [2] Brady D., Duncan J. R.: Binding of heavy metals by cell walls of Saccharomyces cerevisiae. Enzyme Microb. Technol., 1994,16, 633-638.
• [3] Chmiełowski J.: Mechanizmy ługowania i akumulacji metali przez drobnoustroje. Biotechnologia 1991, 3-4(13-14), 63-72.
• [4] Deans J. R., Dixon B. G.: Uptake of Pb2+ and Cu2+ by novel biopolymers. Wat. Res., 1992,26 (4), 469-472.
• [5] Gruner E., Cichos C.: Metale ciężkie a mikroorganizmy. Aura 1996,11,22.
• [6] KiffR., Little D. R.: Immobilisation of Jons by Bio-sorption, Eds. Eccles H., Hunt S., Ellis Horeood Ltd., Chichester 1986.
• [7] Macaskie L. E.: An immobilisation cell bioprocess for the removal of heavy metals from aqueous flows. J. Chem Technol. Biotechnol., 1990, 49, 357-379.
• [8] Macaskie L. E., Dean A. C. R.: Use of immobilised biofilm of Citrobacter sp. for removal uranium and lead aqueous flows. Enz. Microbiol. Technol., 1986, 9, 2-4.
• [9] Suh J. H., Kim D. S., Yun J. IV., Song S. K.: Process of Pb2+ accumulation in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnology Letters 1998,20 (2), 153-156.
• [10] Wojnowska-BarylaI., Klimiuk E.: Zastosowanie biosorbentów w procesach usuwania metali z roztworów wodnych. Biotechnologia 1997, 4 (39), 103-112.
• [11] Wojnowska-Baryla I., Stolarczyk E., Grędzińska A.: Charakterystyka zdolności usuwania kadmu przez biosorbenty bakteryjne. Biotechnologia 1997,4 (39), 113-124.
• [12] Wojnowska-Baryla I., StolarczykE., Grędzińska A.: Charakterystyka zdolnoœci usuwania kadmu przez wolne i immobilizowane bakterie Klebsiella pneumoniae. Biotechnologia 1997, 4(39), 125-134.
• [13] Wojnowska-Baryla I., Babuchowski A.: Usuwanie kadmu przez ziarna alginianowe w reaktorze typu air-lift. Biotechnologia 1997,2(37), 186-194.