פיתוח של Sulfidogenic בוצה מים משקעים וטריכלוריטן הפחתה בכור שמיכת Upflow אנאירובית בוצה

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לפתח בוצה גנית סולפידית ממשקעים ימיים בכור A-U-A-S-B ולהעריך את ביצועיה בהפחתת TRICHLOROETHYLENE או TCE. זה מושג על ידי איסוף משקעים ימיים כדי להשיג מאגר של מגוון גדול של מיקרואורגניזמים המועשרים בחיידקים מפחיתי סולפט כאשר הם נמצאים בסביבה של המינרלים המתאימים, ויטמינים בינוניים וחומצות שומן נדיפות כדי לשמש כתורמי אלקטרונים. כשלב שני, המשקעים הימיים משמשים כחיסון בכור A-U-A-S-B, אשר מוגדר ומתוחזק בתנאים של הפחתת סולפט במשך מספר שבועות עד שהוא מגיע לפעילות הפחתת סולפט יציבה.

לאחר מכן, הקונסורציום בכור הסולף ציטוגני, UASB מוערך להפחתת TCE על מנת להעריך את יכולתה של הבוצה להפוך מזהמים אורגניים בזמן שאגנזת הסולף עדיין פעילה. התוצאות מראות כי אגנזה של סולפיד הוקמה בביו-ריאקטור וכי הבוצה הצליחה להפחית TCE בתנאים של הפחתת סולפט על סמך ניתוח הקהילה המיקרוביאלית, מה שמרמז על כך שהפחתת TCE בוצעה בקונסורציום שנוצר על ידי חיידקים מפחיתי סולפט ותסיסה. היתרון העיקרי של הליך זה על פני שיטות קיימות כמו התאמת לודג'ים של מתאנוגנים לטוסיס הוא שאכסניה זו המתקבלת סובלנית לריכוזי סולפט גבוהים יותר, והיא אינה מציגה תחרות על מצע עם מתאנוגנים.

בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שהם מצפים להיווצרות מיידית של המשבצת. הם עשויים להוסיף את החומרים המזינים והסולפיד לביו-ריאקטור, בתדירות נמוכה או גבוהה מהנדרש. גישות אלו רק יובילו לחוסר איזון מערכתי.

נוח לבצע ניתוח תקופתי של COD סולפט וסולפט כדי לדעת את מהלך התגובה ואת התזמון הנכון לחמישית הבאה. הרעיון לשיטה זו עלה לנו לראשונה מכיוון שרצינו לשכת סולף פוטוגנית פעילה מאוד שתשלב חומר אורגני גופרתי והסרת מזהמים, דבר שלא ניתן להשיג בתנאים מטגניים, במיוחד כאשר חלק מהמזהמים מעורבבים בשיטות כבדות. השתמשנו בשיטה כללית עם ציוד טוב לזיהוי חיידקים במאגד.

אזור הגן 16 S-R-R-N-A היה יעד לניתוח, ומצאנו כללי מעניין של חיידקים כדי להתחיל בהליך זה. אסוף את הדגימות הימיות כמתואר בפרוטוקול הטקסט. ברגע שנכנסים למעבדה, קחו חלק גדול מדגימת המשקעים והשתמשו ברשת מתאימה כדי לסלק את הפסולת הגדולה של חומר פחמני מהמשקעים.

לאחר העברת המשקעים דרך הרשת, מערבבים את החלק שנבחר כדי להבטיח שהוא הומוגני. לצורך עבודה זו, השתמש בכור זכוכית שמיכת בוצה אנאירובית עם נפח עבודה כולל של שלושה ליטר. ודא שהנפחים הסופיים של המשקעים, תמיסת החיץ הבינונית הבסיסית וחומצות השומן הנדיפות שווים לנפח העבודה הסופי של הכור.

הכן תמיסת מלאי של מדיום בסיסי המכיל פוספט כלוריד חנקן, מלחי מגנזיום, מתכות קורט וויטמינים עם תמיסת חיץ ביקרבונט, תוך התחשבות בנפח העבודה של הכור. לאחר מכן, הכינו תמיסת גבעול של חומצות שומן נדיפות המורכבות מאצטט, פרופיונאט ובוטיראט. בדרישת חמצן כימית של 2.5 לאחד לאחד או פרופורציה של COD, ריכוז ה-COD הסופי בכור חייב להיות 2.7 גרם לליטר.

לבסוף, הכינו תמיסת מלאי של נתרן גופרתי בריכוז מתאים כדי לספק לכור ריכוז סופי של 4,000 מיליגרם לליטר של יון הסולפט. לאחר הכנת התמיסות, הניחו את המשקעים בכור מעורבב עם חלק מהמדיום הבסיסי כדי לוודא שהם מגיעים לתחתית הכור. מערבבים את שאר המדיום הבסיסי ותמיסת החיץ עם תמיסת חומצת השומן הנדיפה ותמיסת הסולפט.

וודאו כי תמיסת חומצות השומן הנדיפות מוזגת לנוזל. לאחר מכן הוסף את הפתרונות המשולבים לכור. הגדר את החיבורים והצינורות של הכור למשאבת המיחזור.

לאחר מכן הגדר את קצב זרימת המיחזור על 60 מיליליטר לדקה. הגדר את הביוריאקטור בתא הטמפרטורה ל-34 מעלות צלזיוס באופן קבוע. בדוק ששינויי הטמפרטורה קטנים.

לבסוף, הגדר את החיבורים לעמוד עקירת הגז. לאחר שבוע של דגירה, קח דגימה של חמישה עד שבעה מיליליטר מהנוזל כדי לבצע ניתוח לתכולת COD סולפט וסולפיד ו-pH. בהתאם לשיטות סטנדרטיות, נתח את הסולפיד בנוזל בשיטת מתילן כחול.

הניחו תחילה חמישה מיליליטר של תמיסת אבץ אצטט בבקבוק נפחי של 25 מיליליטר. והוסף במהירות 200 מיקרוליטר מהדגימה לתמיסת האבץ אצטט. לאחר מכן הוסף 2.5 מיליליטר של תמיסת DMP ו -125 מיקרוליטר של תמיסת ברזל שלוש אמוניום גופרתי.

השלם את 25 מיליליטר הבקבוק הנפחי במים מזוקקים. המתן 30 דקות עד שהתגובה תתרחש כך שהצבע הכחול יתייצב. לאחר השלמת התגובה, המתן לפחות 15 דקות, אך לא יותר מ-60 דקות.

כדי לבדוק את הדגימות בספקטרופוטומטר, יש לבצע את קריאת התמיסה הכחולה הסופית בספקטרופוטומטר באורך גל של 670 ננומטר. כימות סולפט כבריום סולפט באמצעות שיטת טורבו מטרי. הניחו תחילה חמישה מיליליטר של תמיסת מיזוג בבקבוק נפחי של 25 מיליליטר.

לאחר מכן הוסף מיליליטר אחד מהדגימה שצנטריפוגה בעבר ב -11, פי 320 G.השלם את 25 מיליליטר הבקבוק הנפחי במים מזוקקים והוסף גרם אחד של בריום כלוריד. מערבבים את התמיסה במשך דקה אחת במערבולת. המתן ארבע דקות להיווצרות הבריום גופרתי וקרא את הדגימה בספקטרופוטומטר באורך גל של 420 ננומטר.

כדי להתכונן לקביעת COD, צנטריפוגה את הדגימה ביסודיות כדי להסיר את הסולפיד שנותר שעלול להפריע לקביעת COD. לאחר צנטריפוגה, הוסף שני מיליליטר מהדגימה לבקבוקון תגובה של ערכת קביעת COD. אטמו את הבקבוקון והומוגניזציה של התערובת על ידי תסיסה עדינה.

הכינו ריק על ידי הוספת שני מיליליטר מים מזוקקים לבקבוקון תגובה אחר והומוגניזציה של התערובת. הניחו את הבקבוקונים בכור העיכול בטמפרטורה של 150 מעלות צלזיוס למשך שעתיים. לאחר מכן הסר את הבקבוקונים ותן להם להתקרר בחושך.

קח את קריאות הבקבוקונים בספקטרופוטומטר באורך גל של 620 ננומטר. לאחר מכן, השג את נפח הגז מעמוד עקירת הגז. לאחר צריכת הסולפט, ספק חומרים מזינים טריים, בינוניים וחדשים לכל אצווה.

כפי שנעשה בעבר כאשר צריכת הסולפט היא מעל 80% בפחות מ-24 שעות, וזה קורה במשך יותר משבוע, העבר את פעולת הכור למצב רציף למצב רציף. הגדר את זמן השמירה ההידראולי או HRT ל-24 שעות על ידי התאמת הזרימה במשאבה ושמור על ריכוז הסולפט על ארבעה גרם לליטר ועל COD על 10 גרם לליטר בכל יום נתון. עצור את הכור לאחר מחזור HRT אחד וספק חומרים מזינים טריים, בינוניים וחדשים לכל אצווה כפי שנעשה קודם, תוך שימוש בריכוז COD של 10 גרם לליטר.

לאחר הזנת הביוריאקטור, קח חמש עד שבעה דגימות מיליליטר מהנוזל ובצע ניתוח ל-COD סולפט, סולפיד ו-pH מדי שעה. כמו כן, רשום את נפח הגז המיוצר לבדיקת TCE. הכן תמיסת מלאי של TCE תוך התחשבות בכך שהריכוז הסופי של תרכובת זו בשלב הנוזלי של הביוריאקטור חייב להיות 300 מיקרומולר.

שקול את החלוקה של התרכובת למרחב הראש על ידי שימוש בקבוע חסר הממדים של חוק הנרי עבור TCE ב-34 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, מכין עקומות סטנדרטיות על כרומטוגרף הגז עבור כל אחת מהתרכובות שיש לנתח באמצעות השיטות המוזכרות בפרוטוקול הטקסט בכל יום נתון. עצור את הכור לאחר מחזור HRT אחד וספק חומרים מזינים טריים, בינוניים וחדשים לכל אצווה כפי שנעשה קודם, תוך שימוש בריכוז COD של 10 גרם לליטר.

לאחר הזנת הביוריאקטור, הוסף את ה-TCE ישירות לנוזל בביו-ריאקטור מתמיסת המלאי. ריכוז ה-TCE הסופי בשלב הנוזלי של הביוריאקטור חייב להיות 300 מיקרומולר. הגדירו את ה-HRT ל-12 שעות בסוף מחזור HRT אחד.

קח דגימות מהנוזל ובצע ניתוח עבור COD סולפט וסולפיד. קח גם דגימות של מרווח הראש ובצע ניתוח בכרומטוגרף הגז. התנהגות אופיינית של הפחתת הסולפט בביו-ריאקטור מוצגת כאן.

חשוב לשים לב כי בשבועות הראשונים לניתוח הפחתת הסולפט תהיה איטית. התקופות השונות מצביעות על כך שהפחתת הסולפט הגדילה את שיעורו לאורך זמן עד שנצרכו 4,000 מיליגרם לליטר סולפט בפחות מ-24 שעות. אז הכור פעל תחת משטר מתמשך.

התפתחות הבוצה מוצגת בתוצאות המייצגות של הכור על הפחתת סולפט. ריכוז הסולפיד, צריכת COD ושינויי pH לאורך זמן מוצגים כאן. תוצאות אלו התקבלו בניסויים שנערכו לאחר שהביו-ריאקטור היה תחת משטר רציף במשך מספר שבועות.

עבור הניסוי שבו נבדקה הבוצה על היכולת להפחית TCE, התוצאות שהתקבלו מוצגות כאן. פעילות הפחתת הסולפט שהתקבלה הייתה מעט נמוכה מזו שהושגה לפני מהדורת TCE. כרומטוגרף הגז גילה כי כ-80% מה-TCE הופחת ל-et איתן סולפט, חיידקים מפחיתים, חיידקים מותססים וחיידקים דה-הלוגנים זוהו בבוצה שפותחה באמצעות פרוטוקול זה.

סוגי החיידקים כגון sulfa vibrio de sulfa, חיידק מיקרוביאלי des sulfide, clostridium deha backer ו-SUL fossum נקשרו להפחתת סולפט ופירוק ביולוגי של תרכובות כלור לאחר שליטה, טכניקה זו יכולה להיעשות בצורה דומה עם משקעים ימיים שונים אם היא מבוצעת כראוי. משך הזמן להתפתחות האכסניה הזו עשוי להיות תלוי במקור המשקעים בזמן השתתפות בהליך זה. זכרו שהדבר החשוב ביותר לעשות הוא לבדוק מעת לעת את מאזן המסה על COD סולפט וסולפט.

ככל שהאכסניה הושגה פעילה יותר, כך גדלה האפשרות להשתמש בה להפחתת TCE ובסופו של דבר לפירוק של כל תרכובת רעילה אחרת שעלולה להתפרק בתנאים של הפחתת סולפט. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לפתח Genics Lodge ממשקעים ימיים בכור USB ולהעריך את ביצועיו בהפחתת TC. עליך להבין כיצד לחסן את הכור, כיצד לעקוב אחר תגובת ההפחתה לאורך זמן, וכיצד לבצע בדיקה להפחתת TCE בעקבות הליך זה.

ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ריצוף מחזור של ניתוח גנים אחר על מנת לענות על שאלות נוספות כמו כמה חיידקים יש לנו באופן כללי, או כיצד הקונסורציום יכול לפגוע בסביבה הפוטוגנית של TCE Insul.