Ταυτοποίηση μεθόδου για την αναερόβια βιοδιασπασιμότητα φαινολικών ενώσεων που βρίσκονται σε υγρά απόβλητα.

Abstract

Η εργασία αυτή έχει ως στόχο, την δυνατότητα ταυτοποίησης μιας μεθόδου για την αναερόβια βιοδιάσπαση φαινολικών ενώσεων που συναντούμε σε υγρά απόβλητα και οργανικά υπολείμματα. Πρόκειται για δύσκολα βιοδιασπώμενα οργανικά μόρια που φέρουν σημαντικό ρυπαντικό φορτίο. Η μέθοδος βασίστηκε στην αξιολόγηση, από τους Miller and Wolin (1974), της ικανότητας των αναερόβιων οργανισμών να αποσυνθέτουν φαινολικές ενώσεις. Για την διεξαγωγή της συγκεκριμένης έρευνας, χρησιμοποιήθηκε ως δοκιμαζόμενη ουσία ( φαινολική ένωση) το Gallic acid ( GA / 3, 4, 5 – trihydroxybenzoic). Η ουσία αυτή επιλέχθηκε γιατί σύμφωνα με μελέτη (Borja R. et al., 1993) φαινολικές ενώσεις όπως το gallic acid, p-coumaric acid και το gentistic acid υπάρχουν σε σημαντική ποσότητα σε υγρά απόβλητα ελαιουργείων. Επιπροσθέτως άλλη μια έρευνα ( Mousa L., Forster CF., 1999) έδειξε ότι τέτοιου είδους οργανικά μόρια είναι πολύ δύσκολο να διασπασθούν σε αναερόβιες συνθήκες και μάλιστα το gallic acid θεωρείται ως αναστολέας της αναερόβιας διάσπασης. Όλα τα παραπάνω όμως δοκιμάστηκαν σε αναερόβιους χωνευτήρες για 3- 24 ώρες. Η εργασία αυτή εξέτασε το ενδεχόμενο της διάσπασης αυτών των δύσκολα βιοδιασπόμενων οργανικών ενώσεων, επιλέγοντας το GA, με μια πιο παρατεταμένη περίοδο έκθεσης σε αναερόβιους μικροοργανισμούς. Δημιουργήθηκαν μίγματα διαφόρων συγκεντρώσεων Gallic acid και λάσπης αποβλήτων (αναερόβιοι οργανισμοί), που υπο σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας, γινόταν καθημερινή μέτρηση των παραγόμενων από την βιοδιάσπαση αεριών. Έτσι, μετά από 23 μέρες βρέθηκε ότι στα δείγματα των 1000ppm GA με λάσπη παρήχθησαν 87,6 ± 2,4 ml αερίου, ενώ στα δείγματα που δεν είχε προστεθεί λάσπη μόνο 9,3 ± 1,0 ml αερίου. Αντιστοίχως, σε δείγματα μίγματος GA και λάσπης 500 ppm συγκέντρωσης παρήχθησαν 48,0 ± 8,0 ml αερίου, ενώ στα δείγματα που απουσίαζε η λάσπη είχαμε 6,5 ± 1,0 ml αερίου. Τέλος, στα μιγματα συγκέντρωσης 100 ppm GA 30.8 ± 4.7 ml αερίου συλλέχθηκαν και 9,6 ± 2,3 ml στα αντίστοιχα χωρίς λάσπη. Κάθε δείγμα επαναλαμβανόταν 6 φορές για την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων. Επίσης, δείγματα που αποτελούνταν από σκέτη λάσπη και αποσταγμένο νερό παρήγαγαν 13,6 ± 5,1 ml. Σε άλλα που προστέθηκαν 200 ppm σουκρόζης σε μίγματα πήραμε 34,1 ± 2,7 ml αερίου. Τα δείγματα που περιείχαν μόνο GA σε διαφορετικές συγκεντρώσεις, μόνο λάσπη και μίγμα (GA - λάσπης) και σουκρόζη χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες, ως βάση για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων μας. Τα αποτελέσματα λοιπόν, μας έδειξαν ότι ακόμη και σε υψηλές συγκεντρώσεις το Gallic acid μπορεί να βιοδιασπαστεί σε αναερόβιες συνθήκες αν υπάρχει επαρκής χρόνος.

Aim of the paper was to test the applicability of a low cost method suggested by Miller and Wolin (1974) for evaluating the ability of anaerobic microorganisms to decompose phenolic compounds found in olive mill wastewater (OMW). Gallic acid (GA / 3, 4, 5 – trihydroxybenzoic) was used as test substance. When 1000 ppm of GA with sludge were used the average cumulative value of gas volumes (in ml) collected daily in each of the six replicas was 87.6  2.4 ml (standard error), where when no sludge was added only 9.3  1.0 ml were produced. Similarly the respective values for the 500 ppm mixture was 48.0  8.0 ml when sludge was used and 6.5  1.0 when no sludge was added. For the 100 ppm GA mixture the average cumulative value of produced gases were 30.8  4.7 ml and 9.6  2.3 respectively. Sludge mixed with distilled water produced in average 13.6  5.1 ml where 200 ppm sucrose produced 34.1  2.7 ml. These results suggest that GA is an easily decomposable, under anaerobic conditions, compound even in high concentrations (1000 ppm) if adequate fermentation time is provided. The produced gases volumes are strongly related (r2 = 0.9501) with the GA’s concentration in the mixtures.