Απομόνωση και χαρακτηρισμός μικροοργανισμών από αστικά λύματα που φέρουν υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο
Creators: name: Βαβουλίδου, Δήμητρα Στέφανου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Μικροοργανισμοί-Βακτήρια
Ενεργός ίλυ
Χρώμιο
Αστικά λύματα
Αναγωγή
Τοξικότητα
Microorganisms-Bacteria
Activated sludge
Chromium
Wastewaters
Reduction
Toxicity

description: Ως συνέπεια της ευρείας χρήσης του χρωμίου στη βιομηχανία, το στοιχείο αυτό διαφεύγει σε μεγάλες συγκεντρώσεις στα βιομηχανικά απόβλητα με αποτέλεσμα να αποτελεί έναν από τους πλέον επικίνδυνους ρύπους των φυσικών οικοσυστημάτων. Σε αρκετές περιπτώσεις τα παραπάνω βιομηχανικά απόβλητα επεξεργάζονται μαζί με αστικά λύματα και τελικά διοχετεύονται σε φυσικούς αποδέκτες. Η χρησιμοποίηση μικροοργανισμών σε μεθόδους βιοαπορρύπανσης των υγρών αποβλήτων από το χρώμιο αντί της απομάκρυνσης του με χημικές μεθόδους, αποτελεί ολοένα και πιο ελκυστική προσέγγιση.Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής ήταν η απομόνωση και ο χαρακτηρισμός μικροβιακών στελεχών, που υπάρχουν στην ενεργό ιλύ μονάδας επεξεργασίας αστικών λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (VI). Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν εργαστηριακής κλίμακας βιοαντιδραστήρες που τροφοδοτήθηκαν με συνθετικό λύμα, με διαφορετικές συγκεντρώσεις χρωμίου (VI) και ενοφθαλμίστηκαν με ενεργό ιλύ που προέρχονταν από τη δεξαμενή αερισμού της Μονάδας Επεξεργασίας Αστικών Λυμάτων (ΜΕΑΛ) της πόλης της Καστοριάς. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας των βιοαντιδραστήρων μετρούνταν οι χημικές παράμετροι οργανικός άνθρακας - COD, αμμωνιακό άζωτο (NH4 - Ν), φωσφόρος (PO4 - P) και το περιεχόμενο των αιωρούμενων στερεών (MLSS). Τα αποτελέσματα από τις μετρήσεις αυτές έδειξαν ότι το χρώμιο, στις συγκεντρώσεις που μελετήθηκε (1 έως και 50 mg/L) δεν παρεμποδίζει την απομάκρυνση του COD, των NH4 και PO4 ιόντων μετά τον απαραίτητο χρόνο εγκλιματισμού των μικροοργανισμών στις συνθήκες του πειράματος και τα MLSS αυξάνονται. Βρέθηκε ότι στους 4 περίπου μήνες λειτουργίας του βιοαντιδραστήρα που λειτουργούσε με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση χρωμίου (VI) γινόταν 100% μετατροπή του σε χρώμιο (III). Η αναγωγή αυτή οφειλόταν στη δράση μικροβίων που αναπτύχθηκαν στο βιοαντιδραστήρα. Απομονώθηκε ένα στέλεχος το οποίο είχε την ικανότητα τόσο να αναπτύσσεται σε υψηλές συγκεντρώσεις χρωμίου όσο και να ανάγει το χρώμιο (VI) σε χρώμιο (III). Ακόμη περισσότερο προσδιορίστηκαν συγκεκριμένα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του μικροοργανισμού ενώ με εφαρμογή του συστήματος BIOLOG δεν επιτεύχθηκε η ταυτοτποίησή του.
description: The widespread industrial use of chromium has caused it to be considered a serious environmental pollutant of natural recipients, as this heavy metal is discharged in high concentrations in industrial effluents. These effluents, commonly treated along with sewages, are finally discharged in nature. The use of microorganism in wastewater treatment plants over against chemical methods for the removal of chromium from wastewaters is of considerable interest as a promising approach for bioremediation.The aim of this study was the isolation and identification of activated sludge microorganisms from a wastewater treatment plant that received sewages with high chromium (VI) concentration. Initially, bench scale activated sludge reactors were used. The reactors were supplied with synthetic sewage containing various concentrations of chromium (VI) and activated sludge obtained from the aeration tank of a municipal wastewater treatment plant of the city of Kastoria. During their operation, chemical parameters such as organics - COD, ammonia -nitrogen (NH4 - N), phosphorus (PO4 - P) and MLSS content were measured. According to the results obtained chromium in all concentrations tested (1 to 50 mg/L) does not affect the removal of COD, NH4 - N, PO4 - P after the required acclimatization period of the activated sludge microorganisms to the experimental conditions and the MLSS content of the sludge reactors is increased.After a period of about 4 months 100% reduction of chromium (VI) to chromium (III) was observed in the reactor operating with the highest chromium (VI) concentration of 50 mg/L. The high chromium removal rate was the result of microbial activity in the reactor. A microorganism able to grow at high chromium concentrations and capable of reducing chromium (VI) to chromium (III) as well was isolated. Furthermore, particular physicochemical characteristics of the specific microorgansim were determined while the identification of the microorgansim could not be accomplished with the BIOLOG identification system used for this purpose.