Mikrobiologiczne oczyszczanie gazów z chlorowcopochodnych etenów (Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej)

Przedmiotem niniejszej pracy jest ocena możliwości usuwania chlorowcopochodnych etenów(trichloroetenu i tetrachloroetenu) z powietrza przy zaimplementowaniu biologicznych metod oczyszczania. W ramach pracy przeprowadzono badania nad skutecznością oczyszczania gazów w biopłuczce,w układzie bioreaktora hybrydowego (o charakterze biopłuczki) z immobilizowaną biomasą przy zastosowaniu sześciu nośników oraz w dwóch instalacjach dwustopniowych bioreaktor hybrydowy-biofiltr. Dokonano oceny wpływu parametrów biotechnologicznych, takich jak: obciążenia pojemnościowego i obciążenia ładunkiem skażeń na wydajność cyklu oczyszczania. Stwierdzono,cykl usuwania TCE i PCE z powietrza w biopłuczce nie był jednostajny i związany był na ogół z sorpcją tych związków na kłaczkach osadu. Wyniki analiz fizykochemicznych zawartości bioreaktora (stężenie jonów chlorkowych, azotanowych (III) i azotanowych (V)) wskazywały,proces biodegradacji przebiegał ze zmienną szybkością, prawdopodobnie pod wpływem enzymu monooksygenazy amonowej. Badania nad sprawnością procesu usuwania TCE i PCE z powietrza przy zastosowaniu bioreaktorów hybrydowych z drobnopęcherzykowym sposobem napowietrzania zawierających jako nośniki wióry dębowe, zeolit, węgiel dynamiczny, piankę poliuretanową, perlit, a także keramzyt wykazały,najkorzystniejszym nośnikiem były wióry dębowe. Przy obciążeniu TCE rzędu 4,76 g/(m3•h) i PCE 5,96 g/(m3•h) układ z dodatkiem ścieków plastikowych pracował jednostajnie. Przeciętny ładunek TCE usuwany w układzie wynosił 3,22 g/(m3•h), a PCE 4,18 g/(m3•h). Statystyczna analiza danych doświadczalnych wykazała korelację pomiędzy obciążeniem ładunkiem TCE i PCE, a ładunkiem tych związków usuwanym we wszystkich bioreaktorach hybrydowych. Pokaźne wahania stężeń jonów chlorkowych, azotanowych (III) i azotanowych (V) obserwowane we wszelkich układach doświadczalnych świadczą o zmiennej szybkości biodegradacji oraz o zmianach w składzie i ilości biocenozy w bioreaktorach. Wahania te mogą być spowodowane jednocześnie toksycznym oddziaływaniem zanieczyszczeń, jak i powstających metabolitów; mogą także świadczyć o zmiennej dynamiczności bakterii nitryfikacyjnych, które prawdopodobnie prowadzą kometaboliczny rozkład TCE przy udziale monooksygenazy amonowej. Eksperymenty prowadzone w układach dwustopniowych bioreaktor hybrydowy-biofiltr wykazały wyższą sprawność usuwania zanieczyszczeń w bioreaktorze hybrydowym stanowiącym I stopień oczyszczania niż w biofiltrze i obszerniejszą odporność bioreaktorów hybrydowych na zmiany obciążenia układu ładunkiem zanieczyszczeń. Stwierdzono także,w przypadku biofiltrów wykorzystywanych do usuwania lotnych skażeń gazowych kluczową rolę odgrywał wybór wypełnienia. Silne korelacje między zawartością jonów amonowych i ortofosforanowych a ogólną liczbą bakterii i liczbą bakterii dynamicznych w rozkładzie skażeń wskazują, że czynnikiem limitującym wzrost bakterii energicznych w procesie biodegradacji, mógł być niedobór pierwiastków biogennych w wypełnieniach biofiltrów.