VALORFOOD: Behandeling van industriële effluenten, rijk aan zware metalen, met behulp van brouwersgisten (S. cerevisiae)

25/03/2016

VALORFOOD: Behandeling van industriële effluenten, rijk aan zware metalen, met behulp van brouwersgisten (S. cerevisiae)

© K. Raes & Y. Zou – Van reststromen naar geldstromen – 24/03/2016

Inleiding • Waarom zware metalen uit industrieel afvalwater verwijderen? 1.

Toxiciteit • Cu, Fe, Zn, Co en Mn • Cd, Hg en Pb • Niet biodegradeerbaar en kunnen accumuleren in de voedselketen

2.

Mogelijkheid van herwinning • Beschermen van natuurlijke bronnen • Reductie van energie • Reductie van mijnbouw activiteiten, welke het ecosystem verstoren


1

25/03/2016

Inleiding • Industriën die afvalwater rijk aan zware metalen produceren: • • • • •

Leder- en looi-industrie Energie productie Pigment en batterij productie Mijnactiviteit, metaal- en electro-industrie bv., Cr (III), Cr (VI), Cu (II), Ni (II), Zn (II): 120 keer hoger dan wettelijk toegelaten


Inleiding

Manuela D., 2010 © K. Raes & Y. Zou – Van reststromen naar geldstromen – 24/03/2016

2

25/03/2016

Inleiding • Effluenten moeten voorbehandeld worden voor lozing • Inefficiënte technologiën : • Niet mogelijk om metalen te verwijderen in concentraties tussen 1-100 mg/l (alkalische precipitatie) • Hoge investeringskosten en exploitatiekosten (ion exchange)

• Nieuwe mogelijkheden ? • Cellulose materialen • Zeewier • Micro-organismen: brouwersgist (S. cerevisiae)


Inleiding • Gisten als bijproducten uit de brouwerijen • • • • • •

Re-pitching: 7-20 fermentaties 2e belangrijkste bijproduct: 1.7-2.3g/L bier Als diervoeding na inactivatie door hitte Mogelijkheden tot accumulatie van zware metalen Sedimentatie mogelijkheden (flocculatie) Veilig micro-organisme


3

25/03/2016

Introduction Materiaal

Marktprijzen (€/ton)

Polyaluminium chloride Actief koolstof

180 800-2400

Klei

40-120

Zeolieten

30-120

Geïnactiveerd brouwersgist

11


Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen

• ‘Biosorption’ • • • • • •

Passief process Zowel levende als dode cellen Snel Onafhankelijk van het metabolisme Geen noodzaak voor extra energiebron Verschillende mechanismen van passieve metaalsequestratie


4

25/03/2016

Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen • Bioaccumulatie • • • • •

Metabolisme-afhankelijk proces In levende gistcellen Traag proces Berust op werking van H+- ATPase Beïnvloed door temperatuur en metaalinhibitoren


Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen • Gebruik van dode gistcellen(milde hittebehandeling) • • • • •

Immuun voor aanwezigheid van toxische stoffen Vereist geen toevoeging van nutriënten Gemakkelijker bewaren als gedroogde biomassa Regeneratie mogelijk Gemakkelijker om zware metalen terug te winnen


5

25/03/2016

Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen • Regeneratie of destructie van gistcellen • Biomassa regeneratie: • Beschadiging aan gistcellen • Daling van de mogelijkheid om metalen op te nemen • Daling in the capaciteit om metalen te concentreren in een klein volume oplossing


Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen • Regeneratie of destructie van gistcellen • Biomassa verbranding • Produceert een geconcentreerde oplossing aan zware metalen • Snelle en efficiënte reductie van de biomassa met de zware metalen • Selectieve herwinning van de zware metalen


6

25/03/2016

Verwijdering en hergebruik van metalen door gistcellen

Manuela D., 2010 © K. Raes & Y. Zou – Van reststromen naar geldstromen – 24/03/2016

Conclusies • • • • •

Milde hittebehandeling van de gistcellen verhogen de metaalaccumulerende capaciteit; Effectief in de behandeling van industriële afvalwaters; Flocculatie maakt het gebruik van vaste stof – vloeistof scheiding overbodig; Aanwezige sedimentatietanks kunnen direct gebruikt worden; Noodzakelijk om te linken met een selectieve herwinning van metalen.


7

25/03/2016

Bedankt voor de aandacht! Meer informatie? [email protected]


8

VALORFOOD: Behandeling van industriële effluenten, rijk aan zware metalen, met behulp van brouwersgisten (S. cerevisiae)

Recommend Documents