CZ303464B6 - Nosný materiál pro tvorbu biofilmu - Google Patents
Nosný materiál pro tvorbu biofilmu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303464B6 CZ303464B6 CZ20100908A CZ2010908A CZ303464B6 CZ 303464 B6 CZ303464 B6 CZ 303464B6 CZ 20100908 A CZ20100908 A CZ 20100908A CZ 2010908 A CZ2010908 A CZ 2010908A CZ 303464 B6 CZ303464 B6 CZ 303464B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- dek
- groundwater
- volume
- pet
- gravel
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 49
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 38
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 38
- 239000001064 degrader Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 238000005067 remediation Methods 0.000 claims description 14
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 13
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 12
- 241000588814 Ochrobactrum anthropi Species 0.000 claims description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 11
- 241000252867 Cupriavidus metallidurans Species 0.000 claims description 10
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 claims description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 241001673062 Achromobacter xylosoxidans Species 0.000 claims description 8
- 101100162703 Caenorhabditis elegans ani-1 gene Proteins 0.000 claims description 8
- 241001600125 Delftia acidovorans Species 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 6
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 claims description 3
- 241000588919 Citrobacter freundii Species 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 38
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 24
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 24
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 18
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 16
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 16
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 16
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 13
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 12
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 10
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 8
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 8
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000084223 Rahnella sp. Species 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N diethylaniline Chemical compound CCN(CC)C1=CC=CC=C1 GGSUCNLOZRCGPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- VGVRPFIJEJYOFN-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6-tetrachlorophenol Chemical class OC1=C(Cl)C=C(Cl)C(Cl)=C1Cl VGVRPFIJEJYOFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 241001291485 Pseudomonas veronii Species 0.000 description 3
- 108020001027 Ribosomal DNA Proteins 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical class OC1CC=CC=C1 MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N nitromethylbenzene Chemical compound [O-][N+](=O)CC1=CC=CC=C1 VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 101150071746 Pbsn gene Proteins 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000008422 chlorobenzenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000590020 Achromobacter Species 0.000 description 1
- 241000206761 Bacillariophyta Species 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241000588923 Citrobacter Species 0.000 description 1
- 241001507939 Cormus domestica Species 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 241000186541 Desulfotomaculum Species 0.000 description 1
- 241000605716 Desulfovibrio Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical class C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012366 Fed-batch cultivation Methods 0.000 description 1
- 241001278264 Fernandoa adenophylla Species 0.000 description 1
- 235000019733 Fish meal Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 241000588843 Ochrobactrum Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037358 bacterial metabolism Effects 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 239000007433 bsm medium Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 241000902900 cellular organisms Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229940117389 dichlorobenzene Drugs 0.000 description 1
- 150000004816 dichlorobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012632 extractable Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004467 fishmeal Substances 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 238000012252 genetic analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Materiál pro tvorbu biofilmu v náplnových biologických propustných reaktivních bariérách, za úcelem sanace podzemní vody znecištenými organickými slouceninami obsahuje 5 až 6 objemových dílu drcených PET velikostní frakci 3 až 5 cm, 3 až 2 objemové díly expandovaného jílu - keramzitu frakce 0,8 až 1,6 cm a 2 objemové díly šterku frakce 0,5 až 1 cm, pricemž drcené PET a keramzit jsou spolu mechanicky smíchány, šterk je pak pridán jako horní/prední a spodní/zadní vrstva náplne, v závislosti na smeru proudení podzemní vody.
Description
Nosný materiál pro tvorbu biofilmu
Oblast techniky
Vynález se týká nosného materiálu pro tvorbu biofilmu v náplňových biologických propustných bariérách pro sanace podzemních vod kontaminovaných organickými sloučeninami.
Dosavadní stav techniky
V posledních letech je patrný trend využívat k čištění kontaminovaných podzemních vod inovační sanační technologie. Hlavním důvodem odklonu od klasických sanačních metod je jejich nižší účinnost a s tím spojená vyšší časová a finanční náročnost. Významný rozvoj technologie propustných reaktivních bariér, dále jen PRB, je pak podmíněn především úspěšností prvních reálných aplikací a také výhodou aplikace v in sítu uspořádání, při kterém sanace probíhá přímo v horninovém prostředí bez nutnosti čerpání kontaminované podzemní vody.
Propustná reaktivní bariéra je obecně definována jako in šitu zóna tvořená reaktivním materiálem, přes který v přirozeném režimu proudí kontaminovaná podzemní voda. Reaktivní médium umístěné v bariéře rozkládá, sorbuje, sráží nebo jinak odstraňuje organické látky, kovy či radionúklidy. S ohledem na sanovaný typ znečištění tak bariéry mohou obsahovat pevné reaktivní materiály či kapalná reakční činidla pro rozklad organických látek a imobilizaci kovů nebo také živiny či kyslík pro podporovanou biodegradaci in šitu.
Do současností realizované PRB jsou ve světě aplikovány především za účelem odstranění halogenovaných alifatických uhlovodíků, zejména chlorovaných ethylenů, nebo těžkých kovů, zejména Cr6*. chemickou redukcí na médiu tvořeném nulamocným železem, obecně označovaným zkratkou ZVI, vycházející z anglického výrazu „zero valení iron '. Pouze malá část reaktivních bariér byla vybudována za účelem odstranění jiného typu znečištění, např. ropných látek, aromátů či benzenu. Tyto organické látky jsou v technologii reaktivních bariér odstraňovány zpravidla sorpcí na aktivní uhlí, dále jen AU, nebo přirozenou atenuací podporovanou dodáváním kyslíku do reaktoru. Kyslík je do podzemní vody zpravidla dodáván tzv. air-spargingovými bariérami, které spočívají v jedné či víc liniích injektážních vrtů budovaných napříč směru proudění podzemních vod. Těmito vrstvy se do saturované zóny vtláčí atmosférický kyslík jako akceptor elektronu, dále jsou zpravidla dodávány minerální živiny za účelem zajištění optimálního poměru dusíku, dále jen N a fosforu, dále jen P.
Poměrně novou záležitostí v oblasti aplikace biologických PRB je využití tzv. náplňových biologických bariér. V tomto případě je reaktor propustné bariéry vyplněn pevným materiálem, na kterém je vytvořen biofílm degradujících organismů, ať již autochtonních, přirozeně se vyskytujících na sanované lokalitě, či alochtonních, uměle nakultivovaných v laboratoři a následně dodaných do reaktoru stěny. Současně mohou být v tomto případě také dodávány živiny N a P, zpravidla ve formě průmyslových hnojiv. Aplikaci bariér tohoto typu lze dokumentovat na příkladu tzv. denitrifikaČní bariéry s náplní organického uhlíku oživeného bakteriemi kmene Pseudomonas sp., dalším příkladem biofiltrační bariéry může být systém vyplněný odpadním oxyhumolitem oživeným autochtonní bakteriální mikroflórou ze sanované podzemní vody.
Z výše uvedeného vyplývá, že princip využití náplňových biologických bariér je tedy v rámci dosavadního stavu techniky již znám a současně je uváděn v několika evropských i celosvětových patentech. Patentové nároky těchto řešení jsou založena na rozdílném materiálovém typu náplně, nosiče biofilmu, rodu, příp. druhu použitého mikroorganismu - bakterie, kvasinky, formujícího degradační vrstvu biofilmu na náplni a technickém způsobu uspořádání reaktoru, případně také celého systému biologické PRB.
Například WO 20040980620 A2 popisuje využití inertních materiálů typu pemzy nebo expandovaného jílu, což je vypalovaný lehčený jíl, prodávaný pod obchodním názvem keramzit, jako nosič biofilmu, tvořeného anaerobními bakteriálními rody Desulfotomaculum a Desulfovibrio, za účelem biotransformace kontaminace v podzemní vodě. Možnost použití mikroorganismů schopných degradovat přítomné znečištění ajejich imobilizaci na zrněném aktivním uhlí, dále jen GAC vycházející z anglického výrazu „granular activated carbon, v prostředí média typu polyvinylalkohol, dále jen PVA, uvádí WO 0132566 Al. Obdobný princip popisuje také americký patent US 6337019 Bl, který popisuje využití zapouzdřených mikroorganismů v kapce PVA s přídavkem 3% směsi GAC a písku.
Další přihláška WO 9849106 A1 společně s americkým patentem US 6719902 Bl uvádí použití nulamocného železa ZVI k nastolení anaerobních podmínek v horninovém prostředí za účelem podpory následných anaerobních biotransformací směsného znečištění pomocí řady vyjmenovaných autotrofních bakterií v různých technologických uspořádáních včetně systému propustné reaktivní bariéry. Pro podporu nárůstu biofilmu jsou současně aplikovány materiály typu skla, betonu, kovu, zeolitu, nerostu, vláken, skleněné vaty, plastu, polymeru nebo pryskyřice. Taktéž americká přihláška US 2007025820 Al popisuje užití přídavku kovů, v tomto případě však vícemocných, v kombinaci s vláknitými organickými materiály ve formě kompozitů, k odstranění organické kontaminace z horninového prostředí. Uváděné kompozity jsou tvarovány tak, aby bylo možné je využít rovněž v reaktivních bariérách.
Použití kombinace elektrárenského popílku a přídavku biologicky aktivní látky obsahující bakterie schopné degradace organického znečištění nárokuje WO 931583 Al. Při použití výše uvedené kombinace dochází v první fázi k sorpci z nečištění na popílek a následně pak, ve fázi druhé, k jeho biologickému rozkladu pomocí přítomných mikroorganismů.
Užití biogenního materiálu - směsi hydroxyapatitu, rozsivek, kostní a rybí moučky, jako substrátu a nosného povrchu mikroorganismů za účelem dekontaminace podzemních i povrchových vod uvádí americká přihláška US 2009084731 Al. Použití obilných zbytků a extraktů - ječmene, z výroby piva k podpoře biodegradace organicky znečištěných zemin a podzemních vod uvádí WO 2006123081 Al. Tento dokument taktéž prezentuje možnost obalení zbytků obilí polyolesterem mastných kyselin C[2 až C24, který je při degradaci znečištění následně biologicky rozložen.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu je vytvoření nosného materiálu pro tvorbu biofilmu v náplňových biologických propustných bariérách k sanaci podzemních vod kontaminovaných organickými sloučeninami, který by byl snadno dostupný, levný a současně by zajišťoval tvorbu stabilního degradačního biofilmu.
Toho se značnou měrou dosáhne nosným materiálem pro tvorbu biofilmu v náplňových bariérách podle vynálezu, jehož podstata spočívá zejména v tom, že obsahuje směs nadrcených odpadních plastových lahví vyrobených z polyethylentereftalátu, dále jen PET, doplněného určitým podílem expandovaného jílu (keramzit) a štěrku.
Optimální se jeví nosný materiál, když obsahuje 5 až 6 objemových dílů drcených PET velikostní frakce 3 až 5 cm, 3 až 2 objemové díly keramzitu, frakce 0,8 až 1,6 cm a 2 objemové díly štěrku frakce 0,5 až 1 cm, přičemž drcené PET a keramzit jsou spolu mechanicky smíchány a štěrk tvoří horní/přední a spodní/zadní vrstvu náplně v závislosti na směru proudění podzemní vody.
Z technologických důvodů se jeví výhodné, když pro vertikální tok čištěné podzemní vody bariérou je nosný materiál uložen v kazetovém obalu ze stabilizovaného polypropylenu, dále jen stPP.
S ohledem na oživení nosného materiálu se jeví výhodné, když obsahuje alespoň jedno inokulum degradéru, vybraný z gramnegativní, dále jen G“ skupiny bakterií, zahrnující Achromobacter xylosoxidans DEK 2, Citrobacter freundii DEK 1C, Comamonas acidovorans ANI 1, Cupriavidus metallidurans DEK IR, Ochrobactrum anthropi NAF Bl, Pseudomonas putida 161, Pseudomonas veronii 145, V1-2 a V2-1 a Rahnella sp. DEK 1.
Pro podporu nárůstu biofílmu na nosném materiálu, je účelné, když je přidán N a P ve vzájemném hmotnostním poměru 1 : 0,6 až 1,2 ve formě minerálního hnojivá, v koncentraci 1 až 3,5 g/1.
Jeví se výhodné s ohledem na účinnost sanace, když se nosný materiál použije k sanaci aromatických a póly aromatických polutantů.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže objasněn s použitím následujících výkresů, na kterých je znázorněný v grafu 1 obsah proteinů na testovaných materiálech po ukončení laboratorní kultivace v přítomnosti fenolu a bakteriálního degradéra Cupriavidus metallidurans DEK 1R, grafu 2 průběh biodegradace fenolu v přítomnosti vybraných nosičů kmenem Cupriavidus metallidurans DEK IR, grafu 3 růstové křivky bakterie Ochrobactrum anthropi NAF Bl na různých zdrojích energie a uhlíku, grafech 4 a 5 průběh účinnosti degradace a celková zátěžová charakteristika kolon 1 a 2 simulující podmínky reálné lokality, grafu 6 průběh účinnosti degradace a celková zátěžová charakteristika komory III. poloprovozní bariéry v reálných podmínkách a v grafu 7 obsahy kultivovatelných bakterií v podzemní vodě odebrané na vstupu a výstupu z komory III. poloprovozní bariéry; dále v tabulce 1 úbytek anilinu včetně specifikace míry redukce pomocí biofílmu Comamonas acidovorans ANI 1, tabulce 2 celkové množství proteinů na materiálech po ukončení kultivace, tabulce 3 vliv obsahu minerálních látek N, P na biodegradaci naftalenu bakterií Ochrobactrum anthropi NAF Bl, tabulce 4 vliv míry provzdušnění na biodegradaci organických látek bakteriemi Achromobacter xylosoxidans DEK 2 a Rahnella sp. DEK 1 a v tabulce 5 poločasy rozpadu kontaminace v jednotlivých komorách biologické bariéry; a současně na obrázku 1 schematické znázornění propustné reaktivní bariéry, obrázku 2 možná uspořádání náplně bariéry, obrázku 3 uspořádání náplně bariéry v případě vertikálního průtoku a obrázku 4 schéma zařazení aerační komory 61 v reaktoru bariéry, obrázku 5 experimentální čtvrtprovozní aparatura, obrázku 6 design poloprovozního modelového bioreaktoru s předřazenou aerační komorou 61 a na obrázku 7 identifikace ribozomální DNA v náplňových komorách II. a III. reaktoru modelové bariéry.
Popis příkladných provedení
Nosný materiál je založen na použití směsi nadrcených odpadních plastových lahví vyrobených z polyethylentereftalátu, tj. termoplastu ze skupiny polyesterů, známého pod zkratkou PET, doplněného podílem expandovaného jílu - keramzitu a štěrku. Podle tohoto vynálezu podstata přípravy 1 m3 náplně spočívá v kombinaci 5 až 6 objemových dílů drcených PET velikostní frakci 3 až 5 cm, 3 až 2 objemové díly expandovaného jílu - keramzitu frakce 0,8 až 1,6 cm a 2 objemové díly štěrku frakce 0,5 až 1 cm, přičemž drcené PET a keramzit jsou spolu mechanicky smíchány, štěrk je pak přidán jako horní a spodní vrstva či jako přední a zadní vrstva náplně, v závislosti na směru proudění podzemní vody, viz Obrázek 2, na němž je:
pozice i - pět až šest objemových dílů drcených PET velikostní frakci 3 až 5 cm pozice 2 - dva až tři objemové díly expandovaného jílu - keramzitu frakce 0,8 až 1,6 cm pozice 31 - jeden objemový díl štěrku frakce 0,5 až 1,0 cm - horní/přední podíl pozice 32 — jeden objemový díl štěrku frakce 0,5 až 1,0 cm - dolní/zadní podíl.
Drcené PET lahve představují odpadní produkt, který je levný a díky svým povrchovým vlastnostem také vhodný pro tvorbu vrstvy biofílmu degradéry pocházejícími zejména ze skupiny G
-3CZ 303464 B6 bakterií. Přídavek drcených PET lahví současně snižuje pórovitost nosné směsi, v porovnání s prostým keramzitem, což je výhodné z hlediska zvýšení celkové plochy dostupné pro tvorbu biofilmu, ovšem za současného snížení doby zdržení podzemní vody v reaktorové náplni.
V případě vertikálního toku dekontaminované podzemní vody bariérou - průtok zdola nahoru je nezbytné směsnou náplň do reaktivní bariéry vkládat v kazetovém obalu z inertního materiálu - stPP, a tok podzemních vod musí být sveden do jednoho fyzicky ohraničeného místa, tzv, reaktoru, kde je kazeta, resp. více kazet se směsnou náplní uloženy, viz Obrázek 3. U průtoku horizontálním směrem je možné směsnou náplň kromě vložení do reaktoru také jednoduše umístit do prostého zemního výkopu, který přehrazuje tok podzemní vody, viz Obrázek 1. V obou případech je nezbytné, na základě hydrogeologického posouzení lokality, situovat náplň do vhodného místa tak, aby zachytila maximální možnou Část kontaminované podzemní vody.
Pro oživení směsné náplně je možné použít jak přirozenou - autochtonní, ta vnesenou — alochtonní, bakteriální populaci v závislosti na biodegradované organické látce, resp. směsi látek. Pro dosažení optimálního nárůstu biofilmu na směsi a zajištění vysoké degradaění účinnosti organické kontaminace je účelné aplikovat zejména následující bakteriální kmeny ze skupiny G“ bakterií: Achromobacter xylosoxidans DEK 2, Citrobacter jreundii DEK 1C, Comamonas acidovorans ANI 1, Cupriavidus metallidurans DEK IR, Ochrobactrum anthropi NAF Bl, Pseudomonas putida 161, Pseudomonas veronii 145, V1 -2 a V2-1 a Rahnella sp. DEK 1, dostupné v bakteriální sbírce společnosti DEKONTA, a.s. Inokulaci - oživení - směsné náplně těmito degradéry je nezbytné provést následujícím postupem:
1) převést bakteriální kmen, příp. kmeny z lyofilizované formy do 1 ml sterilního fyziologického roztoku - chlorid sodný 6 g/1, destilovaná voda,
2) poté přenést 100 μΐ takto připraveného roztoku na Petriho misky a následně kultivovat po dobu 48 hodin v termostatu při 30 °C,
3) následně přenést tři kličky takto nakultivovaného bakteriálního kmene, příp. kmenů do 150 ml sterilního živného média - pepton 0,5 g/1, běžná vodovodní voda - a pokračovat v kultivaci po dobu 72 hodin na třepačce při laboratorní teplotě 21 ± 0,5 °C,
4) takto připravené kultury převést kvantitativně do zásobní skleněné lahve o objemu 5 I obsahující nesterilní živné médium - pepton 0,5 g/1, běžná vodovodní voda - a poté kultivovat po dobu 48 hodin za kontinuálního provzdušňování vzdušným kyslíkem při laboratorní teplotě 21 ±0,5 °C,
5) následně opět převést kvantitativně celý obsah zásobní lahve do 50 1 startovního média — kontaminovaná podzemní voda odebraná ze sanované lokality naředěná běžnou vodovodní vodou v objemovém poměru 1 : l - a dále kultivovat po dobu 24 hodin za kontinuálního provzdušňování vzdušným kyslíkem při laboratorní teplotě 21 ± 0,5 °C,
6) poté provést inokulaci směsné náplně v bariéře, přičemž inokulum je kvantitativně nalito přímo na oživovanou náplň a zde je kultivováno pokud možno v uzavřeném okruhu, tj. bez proudění podzemní vody bariérou po dobu 48 hodin za teplotních podmínek sanované lokality,
7) na závěr po 48 hodinách odebrat vzorek náplně na analýzu obsahu fosfolipidových mastných kyselin, dále jen PLFA, přičemž inokulace se považuje za úspěšnou, pokud jsou naměřeny hodnoty PLFA použitých G” bakterií minimálně 150 ng/g směsné náplně.
Pro urychlení nárůstu biofilmu bývá dále výhodné spolu s inokulem aplikovat také N a P v hmotnostním poměru 1 : 0,6 až 1,2 ve formě minerálního hnojivá, a to v koncentraci 1 až 3,5 g/1.
V případě nízkého obsahu rozpuštěného kyslíku, dále jen DO, v čištěné podzemní vodě - hodnoty pod 0,5 mg/l - je vhodné zajistit přídavnou aerace Čištěné vody pomocí předřazení aerační komory 61 s aeračním segmentem umístěným na dně před vlastní biodegradační část podle Obrázku 4, na němž značí:
-4CZ 303464 B6 pozice i - pět až šest objemových dílů drcených PET velikostní frakci 3-5 cm pozice 2 - dva až tři objemové díly expandovaného jílu - keramzitu frakce 0,8-1,6 cm pozice 3 - dva objemové díly štěrku frakce 0,5 až 1,0 cm - homí/přední a spodní/zadní podíl pozice 4 - kazetový obal náplně z inertního materiálu - stPP pozice 5 - reaktor bariéry z inertního materiálu - stPP pozice 61 - aerační - pro vzdušň ovací - komora pozice 62 - biodegradaění komora vyplněná směsnou náplní 1,2,3 pozice 7 - provzduŠňovací rošt umístěný na dně reaktoru to Aerační komora 61 umožní nárůst DO v sanované podzemní vodě na hodnoty 6 až 7 mg/1, což jsou hodnoty, které zlepšují podmínky pro aerobní bakteriální pochody uskutečňované obligátně aerobními a fakultativně anaerobními mikroorganismy specifikovanými dle předmětu tohoto vynálezu.
S ohledem skupinu G“ bakterií aplikovaných dle způsobu tohoto vynálezu je nezbytné, aby kontaminace na sanované lokalitě byla organického původu bez přítomnosti těžkých kovů. Je výhodné zejména, pokud se jedná o látky aromatické a polyaromatické, které mohou mít jeden a více atomů uhlíku substituován skupinami Cl-, CH3-, NH2-, NO2- a OH- tj. chlorbenzeny, chlorfenoly, anilin, nitrobenzen, nitrotoluen, fenol, kresol, naftalen, anthracen, fenanthren.
Příklad 1: Vyhodnocení tvorby biofilmu na vybraných materiálech
V laboratorních podmínkách byla hodnocena tvorba biofilmu na pěti vybraných materiálech 25 dva typy aktivního uhlí, zeolit, drcený keramzit a drcené PET - pomocí stanovení celkového obsahu proteinů na jejich povrchu. Ke stanovení proteinů v roztoku bylo použito Lowryho a Folin-Ciocalteusova činidla.
Nejprve byl stanoven počáteční obsah proteinů v jednotlivých materiálech, které lze stanovit v médiu po sterilaci v autoklávu. Z testovaných materiálů na svém povrchu před inokulací žádné proteiny neobsahoval jeden typ aktivního uhlí, GAC S835. Stopy proteinů, nepřesahující hodnotu 0,11 mg/g nosiče, byly zjištěny u ostatních materiálů - GAC K835, zeolit, liadrain - drcený keramzit a drcené PET.
Obsah proteinů na povrchu jednotlivých nosičů byl stanoven opětovně po proběhnutí 10-denní kultivace testovaných materiálů v 50 ml základního minerálního média, dále jen BSM z anglického výrazu „basic salt medium, složení 0,17 g/l KH2PO4, 0,13 g/l K2HPO4, 0,71 g/l -NH4)2SO4, 0.34 g/l MgCl2 * 6 H2O a 1 ml roztoku stopových prvků, s přídavkem 400 mg/1 fenolu a inokula degradéru Cupriavidus metallidurans DEK IR pri běžné laboratorní teplotě 21 ± 0,5 °C. Obsah proteinů na povrchu testovaných nosičů klesal v řadě: liadrain - drcený keramzit —> drcené PET -> zeolit —> oba typy aktivního uhlí - GAC K835 a S835. Výsledky jsou prezentovány graficky níže, viz Graf 1. Tyto výsledky dobře korespondují s průběhem biodegradačního testu, viz Příklad 2.
V případě iiadrainu tvorbu biofilmu potvrdila také obrazová analýza - k dispozici je barevná fotografická dokumentace. Drcené PET bohužel interagují s barvivém používaným v obrazové analýze, a proto není možné u tohoto materiálu používat obrazovou techniku k ověření tvorby biofilmu.
-5CZ 303464 B6
Příklad 2: Vliv přítomnosti nosiče na biodegradaci fenolu
V první sérii laboratorních testů byla provedena fed-batch kultivace Cupriavidus metallidurans DEK IR v přítomnosti liadrainu - drcený keramzit,zdrcených PET a zeolitu, Průběh degradace fenolu během kultivace je graficky znázorněn níže na Graf 2. Počáteční koncentrace fenolu v médiu nepřesáhla 400 mg/1, biodegradace fenolu probíhala velice rychle ve všech variantách. Biodegradace fenolu v médiu s jednotlivými nosiči byla porovnána s biodegradaci fenolu v kontrolní variantě, která neobsahovala žádný nosič, zde se jednalo pouze o inokulované BSM médium. V průběhu experimentu docházelo k postupnému mírnému navýšení koncentrace fenolu na počátku každého cyklu, což bylo způsobeno přídavkem zásobního média o stejné koncentraci do kultivačních baněk s různou rychlostí biodegradace fenolu. Díky tomuto postupnému zvyšování koncentrace fenolu bylo možno v závěru testu odhalit rozdíly mezi jednotlivými nosiči.
V průběhu prvních dvou cyklů docházelo k biodegradaci fenolu přibližně stejně rychle ve všech variantách s výjimkou kontrolní varianty - bez nosiče, kde probíhala util izace fenolu nej pomaleji. Přítomnost nosičů tedy měla pozitivní vliv na průběh biodegradace. V posledním cyklu, kdy byla vstupní koncentrace fenolu nejvyšší - kolem 600 mg/1 - dochází v kontrolní variantě ke snížení metabolické aktivity degradéra Cupriaviodus metallidurans, a fenol je degradován mnohem pomaleji. Přítomnost zeolitu vedla k mírnému zvýšení rychlosti degradace fenolu. Nej rychleji byl fenol utilizován v případě, kdy byl v médiu přítomen liadrain a PET. Na tomto místě je nutno připomenout, že ani jeden z těchto materiálů - liadrain, PET, zeolit - nesorbuje fenol, silným sorbentem je naopak aktivního uhlí. Porovnáním testovaných variant byla potvrzena klesající rychlost biodegradace v řadě: liadrain - drcený keramzit —> drcené PET -> zeolit -> kontrolní varianta bez přídavku nosiče.
Paralelně s kultivací Cupriavidus metallidurans v přítomnosti výše uvedených třech materiálů bylo testována také varianta s aktivním uhlím GAC K835, které má vysokou sorpční schopnost vůči fenolu. Protože maximální sorpční kapacita tohoto materiálu je velmi vysoká - experimentálně stanoveno 268,6 mg fenolu na g tohoto materiálu, docházelo vždy po nadávkování čerstvého média k velmi rychlému snížení koncentrace fenolu v médiu. Teprve na konci experimentu byla na nosičích pozorována počáteční fáze tvorby biofilmu, nicméně i tak v menší míře než v případě ostatních materiálů. Vysvětlením tohoto chování je skutečnost, že docházelo k rychlé adsorpci veškerého přidaného množství fenolu na povrch použitého GAC K835 a kontaminant byl tak hůře dostupný pro metabolismus bakterií, které pak nebyly schopné vytvořit potřebnou vrstvu biofilmu na povrchu nosiče.
Příklad 3: Biodegradace anilinu v přítomnosti biofilmu vázaného na nosičích
Biodegradace anilinu byla sledována v laboratorních podmínkách v Erlenmayerových baňkách obsahujících 100 ml BSA média, vybraný nosič - stejný jako uvedeno v Příkladu 2. navíc bylo testováno uhlí GAC S835 a anilin o počáteční koncentraci 250 mg/1. Bíofilm bakteriálního degradéra Comamonas acidovorans ANI 1 byl předpěstován za těchto podmínek po dobu jednoho a půl měsíce. Souběžně s biodegradačním testem byly prováděny adsorpění experimenty, v Erlenmayerových baňkách obsahujících 50 ml BSA média a 1 g příslušného nosiče. Počáteční koncentrace anilinu byla stejná jako v předchozím případě, konečná koncentrace polutantu byla stanovena po 5 dnech.
Výsledky celkových úbytků včetně stanovení podílu biodegradace a sorpce uvádí Tabulka 1. Z výsledků vyplývá, že z hlediska celkového úbytku anilinu jsou nejvhodnější nosiče GAC S835 a K835, kde byl zjištěn 95 % úbytek anilinu. Velká část úbytku - 70 % - však byla způsobena adsorpci polutantu na tento materiál. Nejvyšší úbytek anilinu způsobený degradací - 36,5% - byl stanoven u drcených PET. Nejnižší míry degradace anilinu bylo dosaženo u nosiče - drcený liadrain, kdy byl úbytek anilinu pouze 14,4 %.
-6CZ 303464 B6
Taktéž po ukončení experimentálních pokusů degradace anilinu bylo stanoveno celkové množství proteinů, opět dle Lowryho metody, viz Tabulka 2. Koncentrace proteinů se lišila mezi jednotlivými nosiči a nejvyšší koncentrace proteinů byla naměřena u drcených PET a liadrainu - drcený keramzit.
Příklad 4: Biodegradace polyaromátů včetně vyhodnocení vlivu přídavku minerálních hnojiv
Jako jednoduchý substrát, který nejlépe charakterizuje progresivitu růstu mikrobních buněk daného taxonu, neboť se jedná o snadno utilizovaný zdroj uhlíku a energie, byla použita glukosa. Rychlost růstu na glukose byla poté porovnána s rychlostí růstu na vybraných polycyklických aromatických uhlovodících, dále jen PAU - anthracenu, fenanthrenu a naftalenu. Vyhodnocení rychlosti růstu testovaného degradéra Ochrobactrum anthropi NAF B1 bylo prováděno pomocí stanovení hodnot optické density, dále jen O.D., při 400 nm, v čase.
Výsledky potvrdily, že bakteriální populace je schopna využívat všechny tri PAU jako primární substráty, viz Graf 3. Dosažené nárůsty na jednotlivých PAU jsou v souladu se strukturou a tabulkovými hodnotami rozpustnostmi naftalenu, fenanthrenu a anthracenu, tzn. čím je polutant rozpustnější ve vodě, tím je jeho transport a začlenění do metabolických drah buněčného organismu snazší a promítne se kvantitativně v růstových křivkách.
Studium vlivu obsahu minerálních látek bylo sledováno pomocí mikrokultivačního zařízení Bioscreen, kde byla sledována schopnost růstu mikroorganismů v médiu o daném složení, viz Tabulka 3. Růst byl vyjádřen jako změna optické density - O.D. - měřené automaticky každou hodinu ve spektru bílého světla 420 až 580 nm. Kultivace probíhaly při teplotě 28 °C po dobu 7 dnů. Kultivace probíhaly v jamkách, do každé jamky bylo napipetováno kultivační médium a inokulum, současně byly do každé jamky vloženy 1 až 2 krystaly naftalenu.
Pokud byla ponechána koncentrace zdroje dusíku konstantní - 0,71 g/l - a zvolena koncentrace N : P v poměru 1 : 0,2 - médium M2 - a nižší - Ml Ochrobactrum anthropi NAF Bl nerostla. Naproti tomu pokud byl poměr N : P roven 1 : 0,4 - médium M3 - a vyšší -M4—, Ochrobactrum anthropi NAF Bl rostla na naftalenu dobře. Pokud byla ponechána konstantní koncentrace zdroje P - 0,3 g/l - a zvolena koncentrace zdroje N ; P v poměru 1 : 1,7- médium M6 - a vyšší - M5, Ochrobactrum anthropi NAF Bl opět vlivem nepříznivých růstových podmínek nerostla. Snížením poměru N : P na 1 : 0,8 - médium M7 - bylo docíleno vhodných kultivačních podmínek a dobrého růstu Ochrobactrum anthropi NAF Bl, ale současně docházelo k rychlejšímu odumírání buněk prakticky bez stacionární fáze růstu.
Výhodné podmínky pro kultivaci Ochrobactrum anthropi NAF Bl z hlediska přítomnosti minerálních látek představovala média s poměrem N : P - 1 : 0,8 až 0,9, vzhledem k dosažené koncentraci bakteriální biomasy - O.D.niax přibližně 0,38 - a v porovnání s množstvím spotřebovaných chemikálií.
Obdobné laboratorní testy jako uvedené výše v Příkladech 1 až 4 byly provedeny se všemi bakteriálními degradéry, které jsou předmětem tohoto vynálezu. Dosažené experimentální výsledky byly obdobné a vedly ke stejným závěrům.
Příklad 5: Vliv rozpuštěného kyslíku na biodegradaci reálné kontaminace
V první fázi laboratorních experimentů byla zkoušena doba zdržení kapaliny v náplňovém kolonovém systému při shodném objemu vháněného kyslíku - 60 l/h. Byly vybrány dva různé časové intervaly 24 a 38 hod. a byla sledována schopnost dvou kolon odstranit v daných časových intervalech organickou zátěž. Testy byly realizovány na reálné podzemní vodě z chemického průmyslu kontaminovaného především chlorovanými deriváty a nitroderiváty aromatických látek,
-7CZ 303464 B6 testovaní degradéri byli vyizolováni z této odpadní vody a jednalo se o Achromobacter xylosoxidans DEK 2 a Rahnella sp. DEK 1.
Na základě výsledků první fáze bylo zjištěno, že při kratší době zdržení kapaliny v systému lze na výstupu detekovat ještě čtyři až šest typů látek, z nichž největší podíl je zaznamenán u nitrobenzenu. V případě delší doby zdržení byly pak na výstupu detekovány pouze dva typy látek, které lze považovat za obtížně degradovatelná, a to výše zmíněný nitrobenzen a N,N—diethyl anilin. Odstranění těchto látek podléhá příliš abiotickým vlivům, a proto tyto látky byly vybrány jako vhodné markéry pro biodegradační aktivitu systémů.
io
V druhé části laboratorních testů bylo v průběhu Času snižováno množství vháněného kyslíku a to tak, že během dvou týdnů byl snížen vstupní objem vzduchu z 50 1/h až na 10 1/h při současném zachování jednotné doby zdržení - 38 h. Vybrané výsledky průběhu těchto pokusů jsou zaznamenány v Tabulce 4.
Z provedených experimentů s reálnou vodou jednoznačně vyplynulo, že při snaze o aerobní způsob odbourávání jednotlivých kontaminantů je výhodné udržovat koncentraci rozpuštěného kyslíku na co možná nej vyšších hodnotách - cca 7 mg/1. V našem případě byla tato koncentrace zajištěna při průtocích vzduchu 40 1/h a vyšších, což přibližně odpovídá hodnotám zjištěným v průběhu fermentorových kultivací. Při poklesu průtoku vzduchu k 30 1/h bylo možné zaznamenat negativní změny ve většině sledovaných parametrů, tj. pH na výstupu z kolon stoupá, respirační aktivita mikroorganismů klesá, počty mikroorganismů vázaných na nosiči vykazují také pokles a v neposlední řadě počíná stoupat zbytkové množství nitrobenzenu a N,N-diethylanilinu.
Příklad 6: Čtvrtprovozní simulace provozu náplňové bariéry
Cílem kolonových zkoušek bylo ověření schopnosti tvorby biofilmu a účinnosti biodegradace v kontinuálním systému ve čtvrtprovozním měřítku za podmínek, které simulují podmínky sana30 ce podzemních vod na lokalitě. Jako modelová lokalita byl vybrán areál chemičky kontaminovaný směsným organickým znečištěním - zejména chlorované benzeny, jednosytné fenoly a chlorfenoly, anilin, nitrobenzen, nitrotoluen, naftalen.
Kolonový systém tvořily tři skleněné dvouplኝové kolony. Mezi oběma plášti proudila voda, která celý systém ochlazovala na teplotu 11 °C ± 0,5 °C simulující průměrnou teplotu zvodně na vybrané modelové lokalitě. Každá z kolon měla samostatný přívod kontaminované vody, který byl zajištěn membránovým čerpadlem. Uspořádání toku kontaminované vody a aeračního plynu - vzduchu — bylo protiproudé, přítok kontaminované vody byl situován do vrchní části kolony, aerační plyn — vzduch - byl přiváděn do spodní části kolony podle Obrázku 5, na němž značí:
pozice 1, 2, 3 - testované médium pozice 4 - přívod chladicí vody pozice 5 - výstup chladicí vody pozice 6 - přívod aeračního plynu pozice 7 — zásobník kontaminované vody pozice 8 - sběrná nádrž
Jako náplň kolon byly použity tři typy materiálů: aktivní uhlí frakce 0,5 až 1 cm, liapor —nedrcený keramický jíl frakce 0,8 až 1,6 cm a PET nařezané na velikostní frakci 1 až 2 cm. Vzhledem k fyzikálním vlastnostem keramzítu a PET, které jsou obtížně potopitelné pod vodní hladinu, bylo nutno přidat celkem 20 objemových % Štěrku - frakce 0,5 až 1 cm. Štěrk byl rozdělen na dva stejné podíly a následně byl umístěn v horní a spodní části kolon. Mezi těmito dvěma podíly štěrku se nacházel vlastní testovaný materiál, tj. zrněné aktivní uhlí - kolona 1 - a keramzit smíchaný s PET v objemovém poměru 1:1- kolony 2 a 3.
-8CZ 303464 B6
Kolony 1 a 3 byly zainokulovány směsí vybraných ětyř degradátů Comamonas acidovorans ANI 1, Cupriavidus metallidurans DEK IR, Ochrobactrum anthropi NAF B1 a Pseudomonas veronii 145, kolona 2 byla zainokulována přirozenou mikroflórou pocházející z kontaminované lokality, degradéři Achromobacter xylosoxidans DEK 2 a Rahnella sp. DEK 1. Inokulace kolon byla provedena postupem uvedeným v předmětu tohoto vynálezu. Obsah fosfolipidových mastných kyselin - PLFA - použitých G bakterií na nosičích po 48 h kultivaci činil 235 ng/g AU, 261 ng/g liaporu - keramzitu a 412 ng/g PET.
Porovnáním účinnosti biodegradace kontaminantů - RE, % - přítomných v odpadní vodě a biodegradační rychlosti - q, mg/l.h - v závislosti na zvyšující se organické zátěži - OL, mg/l.h - byl zjištěn optimální průtok kontaminované vody vrstvou náplně. Zjištění optimálního průtoku, resp. hydraulického retenčního času - HRT, h - umožnilo pak navrhnout potřebnou dobu zdržení v modelovém systému poloprovozní bariéry, která byla následně realizována přímo v reálných podmínkách lokality Pardubice - Příklad 7.
Kolona 1, tj. kolona naplnění aktivním uhlím, inokulovaná 4 vybranými alochtonními degradéry, vykazovala v průběhu testu nej vyšší odolnost vůči celkové organické zátěži, které byly na kolonu čerpány. Na Grafu 4 vlevo je vidět poměrně vysoká degradační účinnost - RE - kolony po celou trvání testu a postupné snižování celkové organické zátěže - OL, což bylo dáno měnícími se parametry odebírané podzemní vody, vpravo je pak znázorněna zátěžová charakteristika této kolony. Z dosažených výsledků je vidět, že se snižujícím se množstvím organických látek na vstupu - snižující se OL - docházelo k postupnému snižování účinnosti degradace a lineárnímu snižování degradační rychlosti - q -. Z toho vyplývá, že pokles koncentrace kontaminantů v odpadní vodě vede ke snížení účinnosti kolony pravděpodobně vlivem nedostatku substrátu, který ke svému růstu využívají přítomné mikroorganismy.
Vzhledem k tomu, že tato kolona byla plněna materiálem s vysokou sorpční kapacitou, byla očekávána vyšší než dosažení účinnost. Dle výpočtů by se náplň obsažená v koloně neměla v průběhu testu zcela nasytit a účinnost eliminace kontaminantů by tak měla být v průběhu testu téměř 100 %. Naproti tomu již přibližně po dvou měsících trvání testu bylo zjištěno, čištěná voda na výstupu z kolony již není naprosto čirá, jako tomu bylo na začátku, ale začíná se zbarvovat podobně jako kontaminovaná voda na vstupu do kolony. V tomto případě pak převážila biodegradace nad pasivní sorpcí kontaminantů a aktivní uhlí poté začalo sloužit jako nosič biomasy, což potvrdily také výsledky analýz PLFA, Obsah G degradérů se na povrchu AU po 4 měsících experimentu navýšil až na hodnoty 6 569 ng/g, což je nárůst cca 28x a je to přibližně stejné hodnoty jaká byla naměřena v kolonách 2 a 3 u keramzitu.
V porovnání s kolonou 1, kolona 2 nedosahovala od počátku tak vysokých účinností, což bylo dáno rozdílným typem náplně - směs keramzit a PET - a skutečností, že k poklesu kontaminace přispívá pouze biodegradace a že míra adsorpce znečištění je zde nulová. Účinnost degradace vykazovala nestejnoměrný průběh, částečně odpovídající průběhu celkové organické zátěže. Rovněž ze zátěžové charakteristiky této kolony - Graf 5 - lze odečíst nižší hodnoty účinnosti 6 až 56 %. Naproti zjištěná závislost účinnosti degradace a degradační rychlosti byla obdobná jako v případě kolony 1, tj. se snižující se celkovou organickou zátěží se postupně snižovala účinnost degradace i degradační rychlost, v tomto případě však nelineárně. Opět tedy není možné při stávajícím průtoku a velmi nízké koncentraci kontaminantů na vstupu očekávat vysokou účinnost této kolony. Je třeba přivádět podzemní vodu s organickými látkami v koncentraci přibližně 15 mg/l.h pro dosažení více než 50 % účinnosti degradace. Důvodem je skutečnost, že přítomné autochtonní bakterie jsou dlouhodobě adaptované - fenotypově - na tyto vysoké hodnoty organického znečištění.
S ohledem na 100% míru uplatnění biodegradace došlo také k vyššímu nárůstu obsahu PLFA G bakteriálních skupin po 4 měsících kolonového experimentu. V případě liaporu to bylo na hodnoty 6 972 ng/g - nárůst 27x -au PET až na 15 147 ng/g - nárůst 37x. Analýza PLFA rovněž
-9CZ 303464 B6 potvrdila, že G“ bakterie byly převládající skupinou mikroorganismů na nosičích, a že mikroflóra rostla mnohem lépe na PET než keramzitu a aktivním uhlí. Výsledky genetické analýzy ribozomální DNA dále potvrdily, že na tvorbě biofilmu se v koloně 2 podílely především autochtonní bakterie Rahnella sp. DEK 1 a Achromobacter xylosoxidans DEK 2.
Kolona 3 inokulovaná alochtonními kmeny vykázala obdobné chování jako kolona 2. DNA analýzou bylo potvrzeno, že ze 4 přidaných alochtonních kmenů přežili na nosičích pouze dva, tj. Comamonas acidovorans ANI 1 a Cupriavidus metallidurans DEK IR. Po dvou měsících ale i tyto dva kmeny vymizely nahradila je přirozená populace bakterií Rahnella sp. DEK 1 a Achro10 mobacter xylosoxidans DEK 2.
Dále byly srovnávány účinnosti degradace kontaminantů v jednotlivých kolonách. Jednosytné fenoly byly kolonou 1 eliminovány s účinností 92 až 98 %, přičemž zde se téměř výhradně jednalo o ad sorpci na povrch aktivního uhlí. Průběh odstranění fenolů v ostatních dvou kolonách byl obdobný, po počáteční nižší degradační účinnosti - 23 až 25 % - došlo v závěru testu k odstranění 60 až 70 % koncentrace této látky. Benzen, toluen, ethyl benzen a xyleny - BTEX - byly v koloně 1 odbourány téměř 100 %. Hlavní roli zde opět hrála adsorpce, díky vysoké těkavosti však také 10 až 30% z obsahu těchto látek odtékalo do ovzduší - míra odtékání byla měřena sorpčními trubičkami. V případě ostatních dvou kolon byla míra odstranění BTEX i výše těkání látek obdobná, tj. 72 až 83 % biodegradace a 17 až 28% odtékání. Stejné chování bylo prokázáno u chlorbenzenú a dichlorbenzenů, kdy vlivem nižší těkavosti nedocházelo k výraznému odtékání spolu s odpadním vzduchem, poměr biodegradace ku odtékání se v kolonách 2 a 3 pohyboval mezi 84 až 99 % ku 1 až 16 %. Anilin a nitrobenzen byly v kolonách 2 a 3 biologicky odbourány z 89 až 96 % a 40 až 85 %. V případě kolony 1 byly tyt látky také odstraněny, nicméně zde se opět nejednalo o biodegradaci, ale o adsorpci kontaminace.
Příklad 7: Pilotní verifikace náplňové bariéry
Biologická bariéra s náplní, která je předmětem tohoto vynálezu, byla prakticky odzkoušena na modelové lokalitě v Pardubicích. Na základě hydrogeologického průzkumu lokality byl vypracovaný technický návrh bariéry a uspořádání reaktoru. S ohledem na vysokou míru fluktuace hladiny podzemní vody na lokalitě, byl pro ověření vybrán systém s drénem, který umožnil lepší zachycení kontaminované podzemní vody do reaktoru bariéry. Po přečištění byla pak podzemní voda zasakována do horninového prostředí vsakovací galerií, čímž bylo dosaženo minimálního vzdutí hladiny za reaktorem bariéry.
Jako reakční segment bariéry byl na modelové lokalitě použit systém komorového reaktoru rozdělenou přepážkami na tři komory podle Obrázku 6 a uloženou pod terén. S ohledem na nízký obsah rozpuštěného kyslíku v podzemní vodě na lokalitě byla před dvě paralelní náplňové komory zařazena komora provzdušňovací, viz Obrázek 4. Náplňové komory byly vyplněny směsí hrubě nadrcených PET - 5 objemových dílů - a keramzitu - 3 objemové díly - smíchaných dohromady a následně doplněných horním a spodním podílem štěrku - 2 objemové díly. Z umístění štěrkových podílů je zřejmé, že průtok náplňovými komorami byl zdola nahoru podle Obráz45 ku 3, na němž značí:
pozice 1 - pět až šest objemových dílů drcených PET velikostní frakci 3 až 5 cm pozice 2 - dva až tři objemové díly expandovaného jílu - keramzitu frakce 0,8 až 1,6 cm pozice 3 - dva objemové díly štěrku frakce 0,5 až 1,0 cm - rozdělené na horní a spodní podíl pozice 4 - kazetový obal z inertního materiálu - stPP pozice 5 - reaktor bariéry z inertního materiálu - stPP
V případě ostatních částí bariéry byl průtok horizontální. Piezometry umístěné na bioreaktoru umožňovaly sledovat hladinu podzemní vody ve sběrném drénu, jednotlivých komorách a dále realizovat odběr vzorků vod na vstupu a výstupu z jednotlivých komor.
- 10CZ 303464 B6
Inokulace náplně nebyla prováděna, za účelem tvorby biofilmu byla podpořena autochtonní bakteriální populace - zejména Achromobacter xylosoxidans DEK 2 a Rahnetta sp. DEK 1 přídavkem minerálního NP hnojivá v koncentraci 1 g/l. Koncentrace rozpuštěného kyslíku byla udržo5 vána v rozmezí 7 až 9 mg/l.
Výsledky poprovozního testu potvrdily závěry laboratorních i čtvrtprovozních zkoušek. Svým chováním se nejvíce čtvrtprovozním podmínkám přiblížila náplňová komora III. Bariéry, viz Graf 6. Organická zátěž komory se pohybovala v rozmezí 0,07 až 30,72 mg/l.h, přičemž „dopoio ručená“ koncentrace OL nad 15 mg/l.h byla dodržena během prvních 70-ti dnech testu. Výše znečištění korespondovala s účinností degradace - 24 až 34 % - i s rychlostí biodegradace 4,48 až 10,28 mg/l.h. Dobrá účinnost komory v prvních fází pilotního testu zcela jednoznačně souvisí nárůstem obsahu kultivovaných mikroorganismů a tedy i dostupných autochtonních degradérů znečištění, viz Graf 7. Pokles účinnosti nastává po tomto období z důvodu poklesu organické zátěže pod 15 mg/l.h.
Analýzy PLFA prokázaly rozdílný obsah celkové biomasy v náplňových komorách, V případě komory lil. byl nárůst biofilmu nižší, nicméně jeho charakter - převaha G bakterií - a řádově vyšší nárůst biofilmu naměřený na PET - v porovnání s liadrainem - byl stejný u obou náplňo20 vých komor. LI obou náplňových komor byla taktéž analýzou ribozomální DNA potvrzena přítomnost přirozeného kmene Achromobacter xylosoxidans DEK 2, viz Obrázek 7.
V závěru poloprovozního experimentu byla porovnána naměřená data redukce znečištění v jednotlivých komorách biologické bariéry, byly stanoveny rozpadové konstanty kontaminace - k, h’1
- podle modelu rozkladu I. řádu, následně byly vykalkulovány poločasy rozpadu kontaminace t]/2, h. Experimentálně stanovené poločasy rozpadu prokázaly jednoznačně pozitivní efekt přídavku náplně na degradaci znečištění, v komorách IL a IIL došlo k výraznému z krácení doby rozpadu u většiny sanovaných látek. Výjimku tvoří dvě nitrosloučeniny, které patří obtížně degradovatelné látky. Přídavek nosiče zde neměl ani pozitivní, ale ani negativní vliv na rychlost jejich odbourání.
Výše uvedené praktické aplikace - Příklady 1 až 7 - směsi drcených PET, keramzitu a štěrku a vybraných G“ degradérů, v případě potřeby kombinované s přídavkem minerálních látek a kyslíku do sanované podzemní vody, prokázaly svou uplatnitelnost v rámci technologie biologických náplňových bariér, jakožto efektivnost pro urychlení biodegradace vybraných organických polutantů prostřednictvím tvorby stabilních biofilmů.
Tabulka 1: Celkový úbytek anilinu včetně specifikace úbytku způsobeného bíofilmem kmene
Comamonas acidovorans ANI 1 a adsorpcí na povrch použitého nosiče
| Materiál, nosič Φ | Celkový úbytek |%| | Adsorpce |%| | Biodegradace |%] |
| liadrain - drcený keramzit | 17,0 | 2,6 | 14,4 |
| zeolit | 35,0 | 5,3 | 29,7 |
| drcené PET | 44,7 | 8,2 | 36,5 |
| GAC S835 | 95,0 | 69,0 | 26,0 |
| GAC K835 | 95,8 | 70,1 | 25,7 |
- II CZ 303464 B6
Tabulka 2: Celkové množství proteinů na nosičích
| Materiál, nosič | Proteiny [ mg/g] |
| drcené PET | 0,397 |
| liadrain - drcený keramzit | 0,252 |
| zeolit | 0,139 |
| GAC S835 | 0,130 |
| GAC K835 | 0,134 |
Tabulka 3: Složení médií použitých pro studium vlivu obsahu N a P na b i ode gradaci naftalenu bakterií Ochrobactrum anthropiNAV B1
| Zdroj Pa N -> Medium - N : P i | P- zdroj K2HPO4+KH2PO4 ]g/l] | N - zdroj (NH4)iSO4 ]g/l] |
| Ml-l:0 | 0,00 | 0,71 |
| M 2 - 1 : 0,2 | 0,15 | 0,71 |
| M 3 - 1 : 0,4 | 0,30 | 0,71 |
| M 4 - 1 : 0,9 | 0,60 | 0,71 |
| M5-0: 1 | 0,30 | 0,00 |
| M6-1 : 1,7 | 0,30 | 0,18 |
| M 7 - 1 : 0,8 | 0,30 | 0,36 |
| M 8 - 1 : 0,2 | 0,30 | 1,42 |
Tabulka 4: Vliv míry provzdušnění na biodegradaci organických látek v reálné odpadní vodě
| Míra vzdušnění —> Parametr výstupy obě kolony 1 | 501/h | 401/h | 301/h | 201/h | 101/h |
| nitrobenzen [zbytk. konc. %] | 2 | 1,2-2 | 4 | 3,6-4 | 9-11 |
| Ν,Ν-diethylanilin (zbytk. konc. %| | 3-15 | 5-8 | 18 | 20 | 6-6,5 |
| koncentrace DO ]mg/l] | 6,7-6,9 | 6,7-6,8 | 6-6,2 | 5-5,3 | 3,7-3,8 |
| produkce CO2 [mg/24h.l| | 502-555 | 581,4 | 329-423 | 423-444 | 338-423 |
| počet mikroorganismů voda |KTJ/ml] | 106-10’ | 104-105 | 104-l05 | 105 | 10 |
| počet mikrooiganismů náplň [KTJ/g] | 106 | 107 | I0M07 | ιο’-ιο6 | 10M05 |
| pH | 4-4,5 | 5,4-5,7 | 6,5-6,6 | 4,4-5,4 | 3,3-4,3 |
- 12 CZ 303464 Β6
Tabulka 5: Poločasy rozpadu kontaminace v jednotlivých komorách bariéry
| Komora biobariéry —> Kontaminant Φ | I. aerace | II. náplň | III. náplň |
| BTEX | 990 | 231 | 231 |
| chlorbenzen | 1 155 | 347 | 231 |
| dichlorbenzen | 1 155 | 347 | 347 |
| nitrobenzen | 347 | 347 | 347 |
| anilin | 693 | 693 | 693 |
| naftalen | 693 | 231 | 231 |
| jednosytné fenoly | 231 | 173 | 173 |
| nepolární extrahovatelné látky | 1 386 | 173 | 173 |
Průmyslová využitelnost vynálezu
Směsná náplň a způsob její inokulace vybranými bakteriálními kmeny uvedený ve vynálezu je široce průmyslově využitelný v oblasti nápravy starých ekologických zátěží, především při in šitu sanaci kontaminovaných podzemních vod. Ve srovnání s jinými biologickými propustnými reaktivními bariérami využívá postup specifikovaný ve vynálezu nové směsné nosné médium biofilmu, které díky oživení přesně definovanou skupinou G“ alochtonních degradérů, příp. kombinovaných s autochtonní mikroflórou, je schopno pozitivně podpořit biodegradaci protékající kontaminované podzemní vody za současného snížení provozních nákladů a zkrácení doby sanace. Z působ podle vynálezu je vhodný zejména pro sanaci aromatických a póly aromatických látek přítomných v kontaminované podzemní vodě, přičemž tyto polutanty mohou mít jeden a více atomů uhlíku substituován skupinami Cl- CH3-, NH2-, NO2- a OH-. Jedná se především o chlorbenzeny, chlorfenoly, anilin, nitrobenzen, nitrotoluen, fenol, kresol, naftalen, anthracen, fenanthren,
Claims (4)
1. Nosný materiál pro tvorbu biofilmu v náplňových biologických bariérách za účelem sanace podzemních vod kontaminovaných organickými sloučeninami, vyznačující se tí m , že obsahuje směs nadrcených odpadních plastových lahví vyrobených z polyethylentereftalátu (PET), doplněného určitým podílem expandovaného jílu (keramzit) a štěrku, přičemž obsahuje 5 až 6 objemových dílů drcených PET velikostní frakce 3 až 5 cm, 3 až 2 objemové díly keramzitu frakce 0,8 až 1,6 cm a 2 objemové díly štěrku frakce 0,5 až 1 cm, přičemž drcené PET a keramzit jsou spolu mechanicky smíchány a štěrk tvoří homí/přední a spodní/zadní vrstvu náplně v závislosti na směru proudění podzemní vody.
2. Nosný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro vertikální tok čištěné podzemní vody bariérou je nosný materiál uložen v kazetovém obalu ze stabilizovaného polypropylenu (stPP).
- 13CZ 303464 B6
3. Nosný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jedno inokulum degradéru, vybrané z gramnegativní (G~) skupiny bakterií, zahrnující Achromobacter xylosoxidans DEK 2, Citrobacterfreundii DEK IC, Comamonas acidovorans ANI 1, Cupriavidus metallidurans DEK IR, Ochrobactrum anthropi NAF Bl, Pseudomonas putida 161, Pseu5 domonas veronii 145, Vl-2 a V2-1 & Rahnellavp. DEK 1.
4. Nosný materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje dusík (N) a fosfor (P) ve vzájemném hmotnostním poměru 1 : 0,6 až 1,2 ve formě minerálního hnojivá, v koncentraci 1 až 3,5 g/1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100908A CZ303464B6 (cs) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Nosný materiál pro tvorbu biofilmu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100908A CZ303464B6 (cs) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Nosný materiál pro tvorbu biofilmu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010908A3 CZ2010908A3 (cs) | 2012-09-26 |
| CZ303464B6 true CZ303464B6 (cs) | 2012-09-26 |
Family
ID=46871555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100908A CZ303464B6 (cs) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Nosný materiál pro tvorbu biofilmu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303464B6 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306828B6 (cs) * | 2016-08-15 | 2017-07-26 | Technická Univerzita V Košiciach | Náplň propustné reaktivní bariéry pro sanaci znečištěné podzemní vody a způsob její aplikace |
| US11541439B2 (en) | 2021-04-28 | 2023-01-03 | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | Permeable reactive barrier |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS213775B1 (cs) * | 1979-11-20 | 1982-04-09 | Petr Hapala | Biofiltr pro čistění organicky znečištěných vod |
| DE3816679A1 (de) * | 1988-05-17 | 1989-11-23 | Int Biotech Lab | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen beseitigung von schadstoffen aus waessern |
| EP0442157A1 (en) * | 1990-02-14 | 1991-08-21 | Tauw Milieu B.V. | A method for the purification of contaminated water and apparatus for carrying out said method. |
| WO1994010095A1 (de) * | 1992-10-23 | 1994-05-11 | Leca Deutschland Gmbh | Offenporige mineralische schüttstoffe mit immobilisierten mikroorganismen, deren herstellung und verwendung |
| JPH10156378A (ja) * | 1996-12-03 | 1998-06-16 | Hymo Corp | プラスチック担体の濡れ促進方法 |
| JPH1177077A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-23 | Hymo Corp | 廃水の処理方法 |
| GB2367815A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-17 | Neil Andrew Mcleod | Clays for treating contaminants |
-
2010
- 2010-12-08 CZ CZ20100908A patent/CZ303464B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS213775B1 (cs) * | 1979-11-20 | 1982-04-09 | Petr Hapala | Biofiltr pro čistění organicky znečištěných vod |
| DE3816679A1 (de) * | 1988-05-17 | 1989-11-23 | Int Biotech Lab | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen beseitigung von schadstoffen aus waessern |
| EP0442157A1 (en) * | 1990-02-14 | 1991-08-21 | Tauw Milieu B.V. | A method for the purification of contaminated water and apparatus for carrying out said method. |
| WO1994010095A1 (de) * | 1992-10-23 | 1994-05-11 | Leca Deutschland Gmbh | Offenporige mineralische schüttstoffe mit immobilisierten mikroorganismen, deren herstellung und verwendung |
| JPH10156378A (ja) * | 1996-12-03 | 1998-06-16 | Hymo Corp | プラスチック担体の濡れ促進方法 |
| JPH1177077A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-23 | Hymo Corp | 廃水の処理方法 |
| GB2367815A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-17 | Neil Andrew Mcleod | Clays for treating contaminants |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306828B6 (cs) * | 2016-08-15 | 2017-07-26 | Technická Univerzita V Košiciach | Náplň propustné reaktivní bariéry pro sanaci znečištěné podzemní vody a způsob její aplikace |
| US11541439B2 (en) | 2021-04-28 | 2023-01-03 | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | Permeable reactive barrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2010908A3 (cs) | 2012-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xia et al. | Microbial community structure and function in aerobic granular sludge | |
| Li et al. | Waste water produced from an oilfield and continuous treatment with an oil-degrading bacterium | |
| Zhang et al. | Behavior of solid carbon sources for biological denitrification in groundwater remediation | |
| Zhang et al. | Biofilm characteristics in natural ventilation trickling filters (NVTFs) for municipal wastewater treatment: Comparison of three kinds of biofilm carriers | |
| Wang et al. | Performance and mechanisms of a microbial-earthworm ecofilter for removing organic matter and nitrogen from synthetic domestic wastewater | |
| Vandermaesen et al. | Application of biodegradation in mitigating and remediating pesticide contamination of freshwater resources: state of the art and challenges for optimization | |
| Luo et al. | Effect of dissolved oxygen on heterotrophic denitrification using poly (butylene succinate) as the carbon source and biofilm carrier | |
| US10478652B2 (en) | Method for biodegrading high molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbon pyrenes with halophilic bacteria | |
| US9902636B2 (en) | Method of reducing residual recalcitrant organic pollutants | |
| Nickzad et al. | Biodegradation of Phenol by Ralstonia eutropha in a Kissiris‐Immobilized Cell Bioreactor | |
| Ma et al. | Migration and biotransformation of three selected endocrine disrupting chemicals in different river-based aquifers media recharge with reclaimed water | |
| Gu et al. | Isolation and transcriptome analysis of phenol-degrading bacterium from carbon–sand filters in a full-scale drinking water treatment plant | |
| Qin et al. | Removal trend of amoxicillin and tetracycline during groundwater recharging reusing: Redox sensitivity and microbial community response | |
| Bertrand et al. | Applied microbial ecology and bioremediation: Microorganisms as major actors of pollution elimination in the environment | |
| Jechalke et al. | Aerated treatment pond technology with biofilm promoting mats for the bioremediation of benzene, MTBE and ammonium contaminated groundwater | |
| Wang et al. | An efficient way to achieve stable and high-rate ferrous ion-dependent nitrate removal (FeNiR): Batch sludge replacement | |
| Fitch et al. | Biological fixed film systems | |
| Davidson et al. | Characterization of bromate-reducing bacterial isolates and their potential for drinking water treatment | |
| Wang et al. | Isolation and characterization of a nitrobenzene-degrading bacterium Klebsiella ornithinolytica NB1 from aerobic granular sludge | |
| Chen et al. | Efficient atrazine removal in bioaugmentation constructed wetland: Insight from stable isotope fractionation analysis | |
| Papadopoulou et al. | Methanotrophic contribution to biodegradation of phenoxy acids in cultures enriched from a groundwater-fed rapid sand filter | |
| Ohandja et al. | Development of a membrane‐aerated biofilm reactor to completely mineralise perchloroethylene in wastewaters | |
| Sgountzos et al. | Growth kinetics of Pseudomonas fluorescens in sand beds during biodegradation of phenol | |
| CZ303464B6 (cs) | Nosný materiál pro tvorbu biofilmu | |
| López et al. | Biostimulation and Bioaugmentation: Case Studies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20211208 |