Biodegradace organických látek aplikací termofilní kultury

Abstract

Cílem práce je studium biodegradability modifikovaných polyuretanových materiálů (pěn a folií) v glukosovém mediu a biodegadability syrovátky pomocí směsné aerobní termofilní bakteriální kultury rodů Bacillus a Thermus. Kultivace probíhaly ve fermentoru a v Erlenmayerových baňkách na temperované třepačce. Nejlépe probíhala degradace polyuretanů při odbourávání ve fermentoru. Docházelo zde k nejvýraznějšímu nárůstu biomasy i poklesu CHSK. Hlavní vliv na degradaci měl abiotický rozpad materiálu a až následně se mohla projevit utilizace štěpných produktů mikrobiálními kulturami. Z dosažených výsledků se jako nejvhodnější modifikační činidlo jeví 10 % karboxymethyl celulóza. Srovnáním polyuretanových pěn a folií jsou lépe odbouratelné polyuretany ve formě pěn. Odbouráváním syrovátky ve fermentoru, která byla zbavena bílkovin, bylo dosaženo 50% poklesu CHSK a laktosy v prvních 20 hodinách. Optimální pH pro biodegradaci syrovátky pro kultivace směsnou termofilní bakteriální kulturu se jeví hodnota 6,5.The aim of this work is focused on biodegradability study of modified polyurethane materials (foams and foils) in glukose medium and biodegradation of whey. The biodegradability was tested with using mixed thermophilic aerobic bacterial culture of the Bacillus and Thermus genera. The cultivations were practised in the fermentor and in Erlenmayer flasks in a heated shaker. Maximal reduction of COD and culture growth has been achieved by biodegradation of polyuretane in the fermentor. Main effect of degradation was abiotic destruction of PUR materials and consequent utilization of degradation products by bacterial culture. These tests indicated that the best modification agent for biodegradation was 10% carboxymethyl cellulose. The polyurethane foam was more decomposed then the polyurethane foil. Biodegradation of whey without proteins in the fermentor was detected decrease of CHSK and lactose concentration about 50 % in 20th hour. Optimal conditions for whey biodegradation with the thermophilic bacterial culture were pH 6,5 and temperature 60 °C.