Εφαρμογή επιφανειοδραστικών ουσιών στην αερόβια κομποστοποίηση για την επιτάχυνση της διαδικασίας κομποστοποίησης

2022-06-05 17:29:50

Η δοκιμή δημιούργησε δύο αγωγές με και χωρίς επιφανειοδραστικό (APG) και έλεγχο (CK) και κάθε θεραπεία επαναλήφθηκε για 3 φορές. Η ποσότητα προσθήκης επιφανειοδραστικού APG είναι 100 mg kg − 1 (στοίβαγμα). Κατά τη διαδικασία στοίβαξης, συλλέχθηκαν δείγματα από διαφορετικά μέρη του κομπόστ στις 0d, 3D, 5D, 7d, 14d, 21d και 28d του κομπόστ και προσδιορίστηκε η μικροβιακή ποσότητα και η ενζυμική δραστηριότητα του κομπόστ μετά από πλήρη ανάμειξη. Το τεστ διήρκεσε 30 ημέρες (από 11 Αυγούστου έως 9 Σεπτεμβρίου 2008).

Η θερμοκρασία κομποστοποίησης μετράται με ηλεκτρόδιο πλατίνας PT-100 στο κεντρικό τμήμα του κομποστοποίησης στις 10:00 π.μ. και στις 17:00 μ.μ. κάθε μέρα. Η μικροβιακή ποσότητα προσδιορίστηκε με τη μέθοδο μέτρησης αποικιών πλακών [29]. Τα μέσα καλλιέργειας που χρησιμοποιήθηκαν για την καταμέτρηση βακτηρίων, ακτινομυκήτων και μυκήτων ήταν το εκχύλισμα βόειου κρέατος μέσο άγαρ πεπτόνης, το μέσο κόκκινο άγαρ Βεγγάλης και το τροποποιημένο μέσο Gauss Νο. 1.

Μέθοδος προσδιορισμού της ενζυμικής δραστικότητας: η δραστικότητα ουρεάσης προσδιορίζεται λαμβάνοντας ουρία ως υπόστρωμα για την ενζυματική αντίδραση και μετρώντας την ποσότητα της αμμωνίας που παράγεται για την έκφραση της δραστικότητας ουρεάσης. Ο προσδιορισμός της δραστικότητας της καταλάσης υιοθετεί τη μέθοδο τιτλοδότησης. Υπό όξινες συνθήκες, τιτλοδοτήστε το υπεροξείδιο του υδρογόνου στο μείγμα της αντίδρασης με 0,1 mol L − 1 υπερμαγγανικό κάλιο. Ο όγκος του υπεροξειδίου του υδρογόνου λαμβάνεται σύμφωνα με τη συγκέντρωση και τον όγκο του υπερμαγγανικού καλίου και τη συγκέντρωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Η κατανάλωση υπεροξειδίου του υδρογόνου πριν και μετά την αντίδραση χρησιμοποιείται για την έκφραση της δραστηριότητας της καταλάσης και η μονάδα δραστηριότητας είναι mmol g − 1. Η δραστικότητα ινβερτάσης προσδιορίστηκε με χρωματομετρία 3,5-δινιτροσαλικυλικού οξέος μετά την υδρόλυση της σακχαρόζης με ινβερτάση για την παραγωγή αναγωγικού σακχάρου. Η μονάδα δραστικότητας ήταν Mg (γλυκόζη) g − 1 24h − 1; Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος DNS για τον προσδιορισμό της δραστικότητας της κυτταρίνης, δηλαδή το άλας νατρίου καρβοξυμεθυλοκυτταρίνης χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα για την παραγωγή αναγωγικού σακχάρου μετά την υδρόλυση της κυτταρινάσης και στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε επίσης η μέθοδος 3,5-δινιτροσαλικυλικού οξέος για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε αναγωγικό σάκχαρο. Η μονάδα δραστικότητας κυτταράσης ήταν μ g·min−1.

Τα βιοεπιφανειοδραστικά είναι ένας νέος τύπος επιφανειοδραστικών ουσιών που παράγονται από μικροοργανισμούς. Σε σύγκριση με τα χημικά τασιενεργά, τα βιοεπιφανειοδραστικά έχουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως χαμηλή τοξικότητα, ικανότητα αποικοδόμησης, οικολογική συμβατότητα, υψηλή απόδοση και σταθερότητα. Ως εκ τούτου, τα βιοεπιφανειοδραστικά δεν χρησιμοποιούνται ευρέως μόνο στην εκμετάλλευση και μεταφορά πετρελαίου, τη φαρμακευτική βιομηχανία, τη βιομηχανία τροφίμων, τη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας και τη βιομηχανία καλλυντικών. Η προσθήκη βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών στην αερόβια διαδικασία κομποστοποίησης στερεών οργανικών αποβλήτων μπορεί να βελτιώσει το μικροπεριβάλλον της κομποστοποίησης, να προωθήσει την υποβάθμιση της οργανικής ύλης και να επιταχύνει τη διαδικασία κομποστοποίησης.

Ωστόσο, μόνο λίγα βιοεπιφανειοδραστικά έχουν εισέλθει στην αγορά και τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται στο στάδιο της πειραματικής έρευνας, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής τους. Υπολογίζεται ότι τα βιοεπιφανειοδραστικά είναι 3-10 φορές το κόστος των χημικών τασιενεργών. Ταυτόχρονα, ορισμένοι βακτηριακοί παράγοντες που παράγουν βιοεπιφανειοδραστικές ουσίες, όπως το Pseudomonas aeruginosa, είναι απαγορευμένα στελέχη για γεωργική κομποστοποίηση και μικροβιακά λιπάσματα. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή βιοεπιφανειοδραστικών στη γεωργική κομποστοποίηση είναι πολύ περιορισμένη. Σύμφωνα με αναφορές της βιβλιογραφίας, η προσθήκη του χημικού επιφανειοδραστικού Tween-80 μπορεί να αυξήσει τη δραστηριότητα της κυτταράσης και να προωθήσει τη βιοαποικοδόμηση της κυτταρίνης. Η εφαρμογή χημικών τασιενεργών στην αερόβια κομποστοποίηση για την επιτάχυνση της διαδικασίας κομποστοποίησης έχει σπάνια αναφερθεί.