B1: Spetsiifiliste parameetrite ja mikroobikonsortsiumide optimeerimine

B1: Spetsiifiliste parameetrite ja mikroobikonsortsiumide optimeerimine (3)

B1.3. Katsestendi katse 20-liitrises reaktoris bioleostamise 2-etapilise kombineeritud protsessiga

20-liitrised katsestendi reaktorid on varustatud kõigi vajalike andurite, proovivõtuportide, segajate ja juhtmooduliga protsessi suuremamahuliseks testimiseks.

Joonis. a. 20-liitrine klaasreaktor koos andurite, seguri, proovivõtuportide ja juhtseadmega; b. Katsestendi katse jaoks valmis seatud kasvukeskkonna komponendid, töödeldav tooraine ja inokulum ARGCON5; c. Juhtmooduli arvutiliides.

20-liitrise katse põhitulemused on sarnased labori skaalal saadud tulemustega, kuid siiski

  • Cu ekstraheerimine kaheastmelise anaeroobse-aeroobse protsessiga oli peaaegu kaks korda efektiivsem kui üksnes aeroobse protsessi kasutamisel (Cu saagis 28,02% vs 13,58%);
  • täheldati Pt mõõdukat ekstraheerimist anaeroobses etapis (efektiivsus 5,6%);
  • Au ja Ag ei vabanenud ei aeroobses ega ka 2-etapilises kombineeritud anaeroobses-aeroobses protsessis.
  • Kuna anaeroobse etapi põhiväärtus on biogaasi tekitamine, tuleks tähelepanu pöörata inokulumi elujõulisusele ja inokulumi kontsentratsiooni õigele valikule.

pH on oluline parameeter bioleostamisprotsessi kineetika jälgimiseks ja usaldusväärne indikaator metaani tekke võimalikkuse kohta.

B1.2. Aeroobses etapis tehtud katsed

Aeroobsed kultiveerimiskatsed puhaskultuuriga Acidithiobacillus ferrooxidans DSM14882 viidi läbi trükkplaatide suspensiooni anaeroobse töötluse jäägiga 250-mL kolbides. Kultuure aereeriti loksutis, simuleerides bioleostamisprotsessi aeroobset etappi.

Joonis. Bioleostamise aeroobne etapp. Metallide leostumine trükkplaatide suspensioonist atsidofiilse puhaskultuuriga Acidithiobacillus ferroxidans DSM 14882.

Joonis. Bioleostamise aeroobne etapp. Metallide leostamine trükkplaatide suspensioonist (töötlemata materjal) atsidofiilse puhaskultuuriga Acidithiobacillus ferroxidans DSM 14882.

48 tunni jooksul saavutati 100% Fe, 80% Ni ja 60% Cu eraldumine trükkplaatide suspensiooni anaeroobse töötluse jäägist. Metallide, välja arvatud Ni leostamise efektiivsus oli praktiliselt sama, mis ilma eelneva töötluseta trükkplaatide puhul.

B1.1. Anaeroobses etapis tehtud katsed

Tehti katsed metallide leostumise võrdlemiseks järgmistes tingimustes:

  1. inokulum ARGCON5 (inokulum 5A) vs inokulum 32 (e-jäätmetele kohandatud mikroobikooslus);
  2. kultiveerimissööde (pluss inokulum) vs e-jäätmete suspensioon (pluss inokulum);
  3. e-jäätmete suspensioon (pluss inokulum) vs e-jäätmete suspensioon (ilma inokulumita);
  4. kultiveerimissööde (R2A puljong või vinass) vs steriliseeritud kraanivesi;
  5. erinevate söötmekomponentide võrdlus – betaiin vs vinass

Joonis. Muutused biogeense gaasi saagises trükkplaatide suspensiooni sisaldavates mikrokosmides; t = 37ºC, inokulum ARGCON5 (inokulum 5A), substraadi kontsentratsioonid 1% ja 5%, normaliseeritud inokulumiga.

Leiti, et mitmete ümberkülvidega värskesse kasvukeskkonda (adaptiivne laboratoorne evolutsioon) paranes nii mikroobikonsortsiumide biogaasi tootmise kui ka metallide leostamise võime.