3434597440

Biotechnologiczne metody w ochronie środowiska, wybrane zagadnienia z biotechnologii - studia II stopnia Ćwiczenie    Biologiczna defosfatacja

tflenowy    Reaktor tlenowy

4

Rys.3. Uproszczony mechanizm zwiększonej akumulacji fosforu

Metoda oznaczania fosforanów

Do oznaczania fosforanów w wodzie i ściekach najczęściej stosuje się metodę kolorymetryczną z molibdenianem amonu i chlorkiem cyny (II) jako reduktorem.

Zasada oznaczania polega na tworzeniu się w roztworze kwaśnym kwasu fosforomolibdenowego H,(P)Mo0₂(0₄)₆ o żółtym zabarwieniu, który ulega redukcji pod wpływem chlorku cyny(ll), tworząc związek kompleksowy błękit molibdenowy — o intensywnym niebieskim zabarwieniu. Intensywność zabarwienia jest proporcjonalna do zawartości fosforanów. Oznacza się ją wizualnie lub spektrofotometrycznie. Dodatkowe zastosowanie ekstrakcji fosforanów z badanej próbki pozwala na zwiększenie czułości oznaczania i zmniejsza wpływ czynników przeszkadzających. Minimalne oznaczane stężenie wynosi ok. 0,01 mg/dm³ P0₄³'. W oznaczaniu przeszkadzają: krzemionka w postaci jonowej w stężeniu powyżej 25 mg/dm³, arseniany, mętność, barwa, znaczne ilości chlorków, azotyny, Fe(lll) powyżej 1 mg/dm³, Fe(ll) powyżej 100 mg/dm³, związki organiczne. Bardzo alkaliczne lub bardzo kwaśne wody należy zobojętnić wobec fenoloftaleiny. Wpływ krzemionki eliminuje się przez rozcieńczenie próbki. Wpływ żelaza można usunąć przez odpowiednie rozcieńczenie próbki lub dodanie równoważnej ilości 0,1 M roztworu wersenianu. Przy dużych ilościach chlorków powstaje błękitno zielone zabarwienie, które kompensuje się, porównując zabarwienie próbki z wzorcem zawierającym chlorki o takim samym stężeniu. Mętność usuwa się przez odwirowanie lub przesączenie próbki. Związki organiczne, barwę, arseniany, w zależności od rodzaju oznaczanych fosforanów, eliminuje się na drodze mineralizacji próbki lub przez odpowiednie rozcieńczenie.

Bakterie nitkowate występujące w osadzie

Bakterie nitkowate (rysunek 108)

(skala referencyjnych obrazów FI 0-5)

Uznaje się, że nadmierny rozwój bakterii nitkowatych jest jedną z głównych przyczyn puchnięcia osadu czynnego. Ponieważ określenie bezwzględnej liczebności jest trudne i bardzo czasochłonne, opracowano system szacowania udziału bakterii nitkowatych (FI w skali 0-5) poprzez porównanie z obrazami referencyjnymi określającymi konkretną wartość skali.

Ważne jest, by przed porównaniem z obrazem referencyjnym obejrzeć cały preparat, w wyniku czego w naszej pamięci powstaje niejako uśredniony obraz pozwalający na bardziej obiektywne porównanie ze zdjęciem referencyjnym.

Actinomycetes (Nocardiopodobne) (rysunek 86)

Cechy charakterystyczne: brak ruchu, krzaczkowate kolonie głównie wewnątrz lub wokół kłaczków, brak granul siarki, Gram-dodatnie, Neisser-ujemne (często są obserwowane Neisser-dodatnie granule polifosforanów),

Czynnik sprzyjające rozwojowi: szeroki zakres wieku osadu, wysoka zawartość tłuszczów, lotnych kwasów tłuszczowych, substancji powierzchniowo czynnych, stosunkowo wysoka temperatura (dominują głównie latem)

Microthrix paruicella (rysunek 91)

Cechy charakterystyczne: brak ruchu, nici skłębione w kłaczkach lub pomiędzy kłaczkami, Gram-dodatnia, Neisser-dodatnia - wybarwione na czarno granule poli-P.

Czynnik sprzyjające rozwojowi: niskie obciążenie osadu, długi i średni wiek osadu, wysoka zawartość kwasów tłuszczowych i ich estrów, niski poziom tlenu w komorze napowietrzania, wysoka zawartość azotu amonowego,

Sphaerotilus natans (rysunek 94)

Cechy charakterystyczne: brak ruchu, nici proste lub lekko wygięte, komórki pałeczkowate lub prostokątne, Gram-ujemne, Neisser-ujemne. Czynniki sprzyjające rozwojowi: niedobór tlenu, wysoki stosunek węgla do azotu i węgla do fosforu, dopływ ścieków zagniwających, przeciążenie ładunkiem przy niedoborze tlenu.

Cel ćwiczenia

Badanie zmian zawartości fosforanów w ściekach świeżych z dodatkiem osadu czynnego w czasie inkubacji próbek w naprzemiennych warunkach tlenowych i beztlenowych. Obserwacja mikroskopowa preparatów osadu czynnego barwionych metodą Neissera.

Prowadzący: dr Sławomir Wierzba