Search

U različitim uzorcima elektroizolacijskog papira određivan je sadržaj dušika prema ASTM D982-16.

Danas, u 21. stoljeću, s velikom stopom rasta ljudske populacije, svijet se suočava s onečišćenjem prirodnih resursa. Sukladno tome, vrijeme je za iskorištavanje okolišno prihvatljivih postupaka za vraćanje okoliša u prvobitno stanje. U potrazi za mikrobnim izvorima, koji imaju sposobnost uklanjanja određene onečišćujuće tvari, istražuju se njima već onečišćena područja. Bioremedijacija je istraživački intenzivna tehnologija koja zahtijeva razumijevanje mikrobnih procesa te se za potencijalnu primjenu razvijaju inovativni mikroorganizmi. U ovom radu prikazat će se dostupni i noviji mikrobni izvori dobiveni primjenom genetičkog inženjerstva koji se mogu spojiti s tehnikama bioremedijacije za uspješnu primjenu kako bi se krenulo prema zelenijoj i čišćoj budućnosti.

Of the large quantities of pharmaceuticals that enter the environment, antibiotics that act on microbial populations are the most common. Bacteria can develop the ability to biodegrade xenobiotics as a homeostatic response to the stress to which they are exposed by a particular compound. The acquisition of antibiotic resistance can lead to specific changes in bacterial metabolism or morphology that may be useful for bacterial survival under certain environmental conditions, e.g. in industrial effluents. Pharmaceutical wastewater may contain antibiotics as a group of active pharmaceutical ingredients. Therefore, autochthonous microorganisms found in such complex environments are considered to have adapted enzymatic potential. Furthermore, Morphological changes in bacterial cells may also be an indicator of the antibacterial mechanism of action. In this study, the effect of various erythromycin concentrations on the morphology of the autochthonous bacterial isolate Pseudomonas putida from pharmaceutical industrial wastewater was investigated. The experiments were performed under batch conditions. The changes in cell size and shape were determined by microscopic analysis to investigate the effect of erythromycin on bacterial growth. Microscopic analysis showed that filamentation of cells occurred at an erythromycin concentration of 200 mg/L, with cell length ranging from 6.86 to 19.57 μm during the exponential phase up to 36 hours. The autochthonous bacterial isolate has the ability to survive high concentrations of the macrolide antibiotic erythromycin, which manifests itself in cell morphological changes.

U svakoj kapljici prirodne i otpadne vode krije se nevidljivi živi svijet s nevjerojatnom raznolikošću. Tako se mogu pronaći jednostavni oblici života kao što su bakterije, veliki proizvođači kisika poput algi, različite vrste protozoa nalik vanzemaljcima i slatke mikroskopske životinje poput vodenog medvjeda. Uz pomoć mikroskopa, ova sićušna stvorenja možete vidjeti i otkriti tajne u kojima žive. Pogledajmo što ćete pronaći u kapljici vode!

U Gradu Zagrebu je u listopadu 2022. godine uveden novi sustav naplate odvoza miješanog komunalnog otpada (MKO) čemu je prethodilo informiranje građana strukturi cijene usluge, uvjetima smještaja spremnika za MKO na mjestima primopredaje te namjenskim vrećicama kao mjeri za naplatu varijabilnog dijela cijene usluge. Kao dio spremnosti i informiranosti o navedenom sustavu, u svibnju 2022. godine autori ovog rada organizirali su među poznanicima, za koje su pretpostavili da bi bili voljni sudjelovati, jednomjesečno razdvajanje komunalnog otpada na mjestu nastanka. Mjesta ispitivanja su bili stanovi bez okućnice i kuće s okućnicom. Od svih kandidata, 60% ih je prihvatilo sudjelovati u ispitivanju dok je 20% nesudjelovanje objasnilo nemogućnošću organizacije i kontrole nad procesima razdvajanja i vaganja otpada u kućanstvu, 13% kandidata je bilo stava na nema smisla razdvajati otpad budući da ionako sve završi na odlagalištu dok je 7% kandidata bilo nezainteresirano. Prosječno kućanstvo koje je sudjelovalo u ispitivanju brojilo je 2, 3 člana, prosječna godišnja količina komunalnog otpada iznosila je 186 kg/članu. Količinski najveći tok odvojenog komunalnog otpada obuhvatio je suhe reciklate (papir/karton, plastika, staklo i metal) s udjelom od 48% nakon čega je slijedio tok biootpada iz kuhinja s udjelom od 23%, ostalog odvojenog 7%, a u MKO je bilo odloženo 22%. Uzimajući u obzir prosječnu gustoću pojedinih sastavnica otpada, procijenjen je prosječni mjesečni volumen MKO, odnosno prosječni varijabilni troškovi u iznosu od oko 5, 80 kn/mj, odnosno udio istih u cijeni usluge od oko 13%.

Thermophilic microorganisms have unique biochemical and physiological properties because they live under extreme conditions. They are a valuable source of thermoactive and thermostable enzymes suitable for use in industrial processes. The possibilities of using thermophilic organisms for environmental protection are numerous and increasing day by day thanks to new research. Some of the potential applications include: the production of hydrogen and ethanol as environmentally friendly fuels, bioremediation of petroleum pollutants, heavy metals, textile dyes, composting, and pesticide degradation. In industries such as pharmaceuticals, paper, textiles, and food industry, thermophilic microorganisms are used to improve industrial processes in order to reduce the consumption of chemicals, energy, and other resources and to achieve a shift towards sustainable development and environmental awareness. This paper presents the potential of thermophilic microorganisms, which have developed various adaptive strategies to survive in the environment due to their natural ability to survive at elevated temperatures, which can provide great opportunities for industrial process improvement and bioremediation.

Voda je esencijalni resurs koji ima izrazito značajnu ulogu u odvijanju života na Zemlji. Porastom stanovništva i urbanim načinom života, osim što je kvaliteta vode postala jedan od glavnih problema suvremenog doba, posljedično tome dolazi i do nastanka značajnih količine otpadnih voda [1]. Otpadne vode predstavljaju potencijalnu opasnost za okoliš te se prije ispuštanja moraju obraditi [2]. Biološki postupak pročišćavanja otpadnih voda jedan je od najzastupljenijih postupaka obrade, ne samo zbog ekonomske isplativosti već i zbog okolišne prihvatljivosti [3]. Bioremedijacija koristi mikrobni metabolizam za uklanjanje onečišćenja iz okoliša u kontroliranim uvjetima. Biostimulacija je tehnika bioremedijacije koja uključuje modifikaciju okoliša kako bi se povećao potencijal biorazgradnje stimulirajem prirodno prisutnih mikroorganizama [4]. U ovom radu provedena je biostimulacija procjedne otpadne vode iz biootpada u submerznim uvjetima. Određivanjem vrijednost kemijske potrošnje kisika, masene koncentracije biomase, koncentracije otopljenog kisika i pH vrijednosti u procjednoj vodi iz biootpada dobio se uvid u tijek procesa biorazgradnje prisutne onečišćujuće tvari.

Ubrzana industrijalizacija i ekonomska globalizacija dovela je do nastanka značajnih količina otpadnih voda koje, ispuštajući se u okoliš, zauzimaju značajno mjesto unutar problematike zaštite okoliša. Otpadne vode zbog povećanih koncentracija onečišćujućih tvari mogu biti štetne za organizme unutar ekosustava. Kako bi se smanjile ili u potpunosti izbjegle posljedice u okolišu, potrebno je primijeniti ekonomski isplativ i okolišno prihvatljiv postupak obrade otpadne vode. Primjena bioloških procesa za pročišćavanje otpadnih tokova kategorizira se kao čista tehnologija zbog iskorištavanja potencijala prirodno prisutnih mikrobioloških konzorcija. Bioremedijacijom se može poboljšati proces biološke obrade otpadne vode. Bioaugmentacija je bioremedijacijska tehnika dodavanja specifične vrsta mikroorganizama u onečišćeno područje radi biorazgradnje ciljane onečišćujuće tvari. Navedena tehnika najčešće se primjenjuje u sustavima koji nemaju dovoljnu količinu mikroorganizama ili ako autohtona kultura ne posjeduje metaboličke puteve potrebne za metaboliziranje ciljanih onečišćujućih tvari. U ovom radu provedena je bioaugmentacija procjedne vode iz biootpada u šaržnom reaktoru pri okolišnoj temperaturi uz bioaugmentaciju egzogenih mikrobnih kultura izoliranih iz tla onečišćenog pesticidom. Dobivene vrijednosti za kemijsku potrošnju kisika i masenu koncentraciju biomase u sustavu ukazuju da izolirani rodovi Pseudomonas i Bacillus utječu na poboljšanje procesa biorazgradnje onečišćujuće tvari u procjednoj vodi.

In recent decades, increasing concern for the environment has driven the search for renewable and more environmentally friendly alternatives for the generation of energy and products. The organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) is an abundant type of biowaste and is highly dependent on where and when it is collected in a given area. European and national legislation has focused on diverting OFMSW from landfill and stabilising it with various technologies. Aerobic and anaerobic indices can be used to evaluate the stability of solid waste samples. Biological treatment uses indigenous microorganisms that convert waste into resources in a native way, including composting or anaerobic digestion. The ratio between chemical oxygen demand (COD) and biological oxygen demand over 5 days (BOD5) indicates the degree of biodegradability of a waste. The objective is to investigate the effects of variability in OFMSW composition and microbial activity on biodegradability parameters and final outcomes in biological treatment selection. Physico-chemical and microbiological analyses were performed in eluates prepared from real OFMSW samples according to standard methods. Based on the obtained experimental data from the eluate, biodegradability was evaluated by linear regression analysis. The results show high R2 values, ranging from 0.91 to 0.96. Increased activity of microorganisms is indicated by the dissolved oxygen values, which range up to 0.08 mg/L. The BOD5/COD ratio value is greater than 0.5 and the OFMSW is considered suitable for biological treatment.

Posljednjih nekoliko desetljeća, kao posljedica ubrzane industrijalizacije, modernizacije i porasta broja svjetskog stanovništva, dolazi do povećane emisije ksenobiotika u sve sastavnice okoliša. Onečišćenje okoliša uzrokovano ksenobioticima stvara poremećaje u ekosustavima. Mikrobne zajednice imaju značajnu ulogu u funkcioniranju ekosustava i sposobne su razgraditi širok raspon spojeva. Ksenobiotici u okolišu su otporni na razgradnju, a glavni razlog je taj što ih prirodno prisutni mikroorganizmi ne mogu prepoznati i stoga ne ulaze u uobičajene metaboličke putove. Zbog velikog metaboličkog potencijala, mikroorganizmi se mogu prilagoditi novim supstratima, pri čemu proizvode enzime odgovorne za razgradnju što može biti učinkovito sredstvo za detoksikaciju okoliša. U ovom radu prikazat će se odabrane specifične mikrobiološke kulture za biorazgradnju ksenobiotika baziranu na metaboličkom potencijalu i svojstvima koja omogućuju stanici funkcionalnu aktivnost i otpornost prema uvjetima u onečišćenom okolišu kako bi se doprinijelo većoj učinkovitosti procesa.

Izolirana je autohtona bakterijska kultura roda Pseudomonas iz industrijskog otpadnog toka prilagođenog metabolizma na prisutnost ksenobiotika što je čini optimalnom za bioremedijaciju. Identifikacija bakterijskog izolata provedena je na temelju biokemijskih testova i sadržanih proteina te sekvenciranjem gena. Za uzgoj izolata optimirana je hranjiva podloga obogaćena dodatkom 0, 1 vol. % ksenobiotika. Bioaugmentirani aktivni mulj s bakterijskim izolatom od 0, 22 g/L poboljšava bioremedijaciju skraćivanjem vremena obrade industrijske otpadne vode za 6 sati uz povećanje učinkovitosti od 24, 9 %. Bakterijski izolat pokazao se otpornim na stres uzrokovan varijabilnošću organskog opterećenja od 26, 3 % što se očituje održavanjem poželjnih morfoloških karakteristika i brojnosti u toksičnim i vrlo toksičnim uvjetima. Katabolički potencijal prilagođenog bakterijskog izolata od 40, 3 % izražen je u prisutnosti složenih ksenobiotika u okolišnim uvjetima uz bioaugmentaciju.

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, rizici povezani s onečišćenjem procjednim vodama postali su sve očigledniji, kako za okoliš, tako i za zdravlje ljudi. Procjedne vode se mogu kategorizirati kao specifična vrsta otpadnih voda na koju utječe varijabilnost u sastavu otpada i njegovih fizikalnih, kemijskih i bioloških promjena. Kontrola onečišćenja procjednim vodama je globalna briga, a smanjenje izvora onečišćenja i uklanjanje onečišćujućih tvari veliki izazov. Biološka obrada predstavlja potencijalno prihvatljivo rješenje za pročišćavanje procjednih voda s okolišnog i ekonomskog stajališta zahvaljujući djelovanju mikroorganizama. U ovome radu istraživana je kinetika procesa bioremedijacije pri uklanjanju organskih onečišćujućih tvari iz simulirane procjedne vode iz biootpada u šaržnim uvjetima. Proces je opisan Monodovim i Endo-Haldaneovim modelom. Vrijednosti parametara iznosile su: µmax = 1, 04 1/d, Ks = 36, 75 g/dm3 i Y = 0, 20 g/g za Monodov model, te µmax = 2, 03 1/d, Ks = 45, 07 g/dm3, Y = 0, 24 g/g, Ki = 73, 08 g/dm3 i kd = 0, 10 1/d za Endo-Haldaneov model. Na temelju procijenjenih vrijednosti kinetičkih parametara i ocjene prihvatljivosti predloženih modela, rezultati pokazuju da Endo- Haldaneov model bolje opisuje proces bioremedijacije procjedne vode iz biootpada.

Jedan od ciljeva održivog razvoja je ispunjavanje osnovnih životnih potreba poput hrane. Globalni problem nedostatka hrane ne može se riješiti samo povećanjem produktivnosti, već i poboljšanjima u uzgoju. S porastom broja stanovništva raste potreba za povećanom biljnom proizvodnjom za čiji se kontrolirani uzgoj primjenjuju herbicidi. U procesu biorazgradnje i biotransformacije herbicida važnu ulogu imaju mikroorganizmi kojima je tlo prirodno stanište. Kakve su posljedice prekomjerne uporabe herbicida na čovjeka i okoliš? Mogu li mikroorganizmi doprinijeti poboljšanju plodnosti tla i očuvati ovaj neobnovljivi resurs? Ako smo upoznati o načinima na koje mikrobi mogu utjecati na naš život, tada se problemi s kojima se danas suočava svijet mogu na odgovarajući način riješiti što bi u konačnici rezultiralo uravnoteženim i održivim ekosustavom.

The increasing use of pharmaceuticals in modern society is accompanied by their disposal into the environment. The presence of new contaminants derived from pharmaceuticals in water bodies, even at low concentrations, may pose a long-term risk to human health and aquatic ecosystems [1]. A bioremediation technique aims to treat xenobiotics through microbial transformation so that the water becomes less toxic and more stable than its original polluted state [2]. Microbial degradation involves the use of microorganisms and their associated unique enzyme systems to break down, degrade, detoxify or transform environmental pollutants [3]. In this work, bioremediation of real pharmaceutical wastewater was carried out, involving the processes of biosorption and biodegradation of organic pollutants using activated sludge. The biosorption experiment was carried out to study the binding of pollutants from the wastewater to the cellular structure of the activated sludge. Langmuir's model showed good agreement with the experimental data, with the value of F-test = 0.97±0.01. Based on the values of the estimated model parameters and the evaluation of the acceptability of the model, it can be concluded that the model Endo-Haldane can well describe the biodegradation of pharmaceutical wastewater with activated sludge (F-test = 0.96±0.02).

Supplemental material, sj-DOCX-1-wmr-10.1177_0734242X211033712 for An enhanced composting process with bioaugmentation: Mathematical modelling and process optimization by Tea Sokač, Anita Šalić, Dajana Kučić Grgić, Monika Šabić Runjavec, Marijana Vidaković, Ana Jurinjak Tušek, Đuro Horvat, Jasmina Juras Krnjak, Marija Vuković Domanovac and Bruno Zelić in Waste Management & Research

U članku se govori o procesu s aktivnim muljem za pročišćavanje otpadnih voda koji se temelji na principima samopročišćavanja, kao temeljnog svojstva prirodnog okoliša, uz kinetički opis.

Jedan od ciljeva održivog razvoja je ispunjavanje osnovnih životnih potreba. S porastom broja stanovništva raste potreba za povećanjem proizvodnje hrane. Sredinom prošlog stoljeća, sa svrhom suzbijanja rasta neželjenih biljnih vrsta i povećanja prinosa poljoprivrednih usjeva, počeli su se upotrebljavati herbicidi. Prekomjerna primjena herbicida dovela je do njihove postepene akumulacije i onečišćenja okoliša, koja se na zdravlje biljaka, životinja, a na posljetku i čovjeka, manifestirala kroz različite štetne i toksične učinke. Stoga se u današnje vrijeme znanost orijentirala prema traženju rješenja za očuvanje i zaštitu tla, neobnovljivog i nezaštićenog resursa, primjenom autohtonih bakterijskih kultura. Bakterije zahvaljujući sadržaju enzima imaju sposobnost biorazgradnje herbicida do spojeva potencijalno manje toksičnosti ili poželjnije do krajnjih produkata, ugljikovog dioksida i vode. Takvi produkti u tlu mogu biti korisni, jer predstavljaju osnovne i početne komponente prirodnih procesa u kojima dolazi do stvaranja energije, poput fotosinteze i Krebsova ciklusa. Na taj način osigurava se održivost okoliša, budući da se herbicidi nakon obavljanja svoje uloge prirodno razgrađuju te se njihovi bezopasni produkti uključuju u procese kruženja tvari u okolišu, ne ostavljajući za sobom štetne ili toksične ostatke. U ovom radu, iz tla onečišćenog herbicidom pendimetalinom, izolirano je nekoliko bakterijskih vrsta, koje pripadaju dvama rodovima: Bacillus i Pseudomonas. Rezultati karakterizacije i identifikacije pokazuju da su u uzorku prisutne bakterijske vrste: Bacillus megaterium, Bacillus marisflavi, Bacillus firmus, Bacillus cereus, Bacillus arsenicus i Pseudomonas monteilii te se pretpostavlja njihova sposobnost u biorazgradnji herbicida. Nadalje je u radu predstavljen put i mehanizam biorazgradnje pendimetalina s izoliranim bakterijskim kulturama te nastali produkti. Također je predstavljena i opisana spektroskopska karakterizacija herbicida pendimetalina 1H NMR, 1H - 1H COSY, NOESY, 13C, IR i GC/MS spektrom. Osim za pendimetalin, prikazani su i još neki do danas poznati putevi biorazgradnje različitih vrsta herbicida, koji se ostvaruju eksperimentalno izoliranim bakterijskim kulturama, te njihovi mehanizmi i produkti. Na posljetku je provedena procjena bioloških aktivnosti različitih početnih herbicidnih spojeva, kao i njihovih konačnih produkata pomoću softvera PASS. Procjena biološke aktivnosti provedena je sa svrhom usporedbe i dokazivanja smanjenja štetnih i toksičnih učinaka krajnjih produkata biorazgradnje na ljudsko zdravlje u odnosu na početne herbicidne spojeve. Na temelju navedenog, potvrđen je potencijal autohtonih mikroorganizama u biorazgradnji tla onečišćenog herbicidima i njihova uloga u postizanju održivosti okoliša.

Kvaliteta života i antropogene aktivnosti utječu na složenost sastava komunalnih otpadnih voda. Pročišćavanje komunalnih otpadnih voda predstavlja jedan od osnovnih uvjeta održivog upravljanja vodenim resursima te unaprjeđenje zaštite okoliša. Proces s aktivnim muljem je najčešći izbor za uklanjanje organskog opterećenja iz otpadnih voda. Mikroorganizmi i održavanje aktivne populacije su ključni dio procesa. Na aktivnost mikroorganizama utječu mnogi procesni parametri čime se izravno utječe na učinkovitost postupka pročišćavanja, a u konačnici rezultira određenom kvalitetom pročišćene vode. U ovom radu praćena je promjena organskog opterećenja u komunalnim otpadnim vodama iz Centralnog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba. Tijekom procesa su praćene vrijednosti kemijske potrošnje kisika i petodnevne biokemijske potrošnje kisika, taložive krute tvari, ukupne suspendirane tvari te koncentracije ukupnog dušika i ukupnog fosfora. Mikroskopskom analizom je dobiven uvid u učinkovitost pročišćavanja otpadnih voda. Učinkovitosti uklanjanja taložive krute tvari i ukupne suspendirane tvari te smanjenja KPK i BPK5 iznosile su više od 90 % u prosjeku, a koncentracija ukupnog dušika i ukupnog fosfora smanjena je za 44 %, odnosno 45 %. Mikroskopskom analizom omogućen je brzi uvid u proces s aktivnim muljem kako bi se na vrijeme mogli osigurati optimalni uvjeti za biološku obradu komunalne otpadne vode.

The manufacture of pharmaceutical products generates wastewater that contains a variety of specific contaminants. The application of biological treatment with activated sludge is a commonly used process in industrial wastewater treatment with the aim of removing organic compounds through the combination of biosorption process and metabolic reactions of microorganisms. The mechanism of the biosorption process is a physicochemical phenomenon in activated sludge that involves both adsorption of organic matter on the cellular structure and storage of soluble organic matter within the cells. The biosorption process plays a key role in the rapid removal of organic compounds in the early stages of biological wastewater treatment and occurs within a short period of time. In this study, the role of biosorption in activated sludge process for pharmaceutical wastewater treatment was investigated. The biosorption experiments were carried out to study the binding of contaminants from wastewater with different initial concentrations of activated sludge. The optimum initial concentration of activated sludge for the biosorption process of contaminants from pharmaceutical wastewater was 5.12 ± 0.13 g/L. By increasing the initial concentrations of the activated sludge, the specific surface area of the sludge increases, which allows better sorption of sorbates. The average value of biosorption process efficiency was 25.55 ± 10.62%, while the average value of toxic compounds removed was 41.14 ± 10.06%.

Tlo je neobnovljiv resurs koji ima velik socijalno – ekonomski i ekološki značaj te nam omogućuje život na Zemlji kakav poznajemo. Ipak, na razini Europske Unije ne postoje sveobuhvatni zakonski propisi za zaštitu tla, stoga danas svjedočimo značajnoj degradaciji tla na globalnoj razini. Kao jedan od većih problema izdvaja se onečišćenje tla koje nastaje u gotovo svim granama industrije. Onečišćenje tla naftom i naftnim produktima predstavlja značajan rizik za ljudsko zdravlje i okoliš. Danas postoje brojne remedijacijske tehnologije koje se koriste za rješavanje ovoga problema. U ovom radu kao tehnologija obrade tla s naftnim ugljikovodicima primijenjena je ex-situ bioremedijacija koja se temelji na sposobnosti mikroorganizama da svojom metaboličkim procesima razgrade onečišćenje te ga koriste kao izvor energije. Provedena je rekonstrukcija dvije benzinske postaje (BP-A i BP-B). Iskopano je onečišćeno tlo koje je sadržavalo koncentracije ukupnih naftnih ugljikovodika (TPH) od 1694, 60 mg/kg (BP-A) i 1159, 40 mg/kg (BP-B). Postupak bioremedijacije provodio se uz dodatak komercijalnog preparata bakterijskih sojeva te uz održavanje optimalnih okolišnih uvjeta. Rezultati postupka pokazuju postizanje ciljanih graničnih vrijednosti (

Porast stanovništva i ubrzana industrijalizacija svakodnevno dovode do nastanka velikih količina otpada čije zbrinjavanje predstavlja ekološki i ekonomski problem. Veliki udio otpada na odlagalištima čini biorazgradivi otpad, a kao prihvatljiv način zbrinjavanja takvog otpada smatra se process kompostiranja. Kompostiranje je proces razgradnje organskih tvari pomoću mikroorganizama u aerobnim uvjetima pri čemu kao produkt nastaje kompost, prirodan i koristan dodatak tlu. U ovom radu prikazani su rezultati provedbe procesa kompostiranja biorazgradive frakcije komunalnog otpada u laboratorijskom mjerilu na način da je proveden proces kompostiranja bez i proces kompostiranja s bioaugmentacijom, odnosno uz dodatak mikroorganizama izoliranih tijekom provedbe samog procesa kompostiranja. Tijekom procesa kompostiranja praćene su karakteristične procesne veličine poput C/N omjera, pH-vrijednosti, sadržaja vlage i hlapive tvari, a biorazgradnja je praćena i preko sastava eluate što je omogućilo usporedbu provedenih procesa. Postavljen je i matematički model procesa kompostiranja, a rezultati simulacije matematičkog modela procesa upotrijebljeni su za optimizaciju procesnih uvjeta.

Provedeno je određivanje biorazgradivosti komunalnog otpada odnosno organske frakcije iz miješanog komunalnog otpada.

Teški metali (TM) narušavaju kvalitetu atmosfere, vodnih tijela i tala te predstavljaju najtrajniju i najsloženiju vrstu onečišćujućih tvari kada je u pitanju remedijacija u prirodi. Nisu podložni metaboličkoj razgradnji stoga postoji rizik od biomagnifikacije, odnosno bioakumulacije u tkivima članova hranidbenog lanca proporcionalno trofičkim razinama, čime su organizmi na vrhu najugroženiji. Pojam fitoremedijacije odnosi se na skup postupaka koji upotrebljavaju biljke i okolišne mikroorganizme prisutne u zoni korijenja za nedestruktivnu remedijaciju tala. Fitoekstrakcija predstavlja unos TM korijenskim sustavom, prijenos u vaskularna tkiva te akumulaciju u biljnim izbojcima nadzemne biomase za žetvu. Fitostabilizacija predstavlja postavljanje biljnog pokrova na onečišćenom tlu s ciljem ograničavanja migracije i bioraspoloživosti onečišćujućih tvari akumuliranjem unutar korijenja ili imobilizacijom u rizosferi. Općenito, učinkovitost fitoremedijacije ovisi o odabranoj biljnoj vrsti i značajkama tla, karakteristikama onečišćujućih tvari, zoni korijenja i okolišnim uvjetima te dodacima za poboljšanje procesa. Budućnost fitoremedijacije leži u boljem poznavanju genetičkih značajki i temeljnih biokemijskih procesa biljnih stanica te u manipulaciji istih u svrhu poboljšanja procesa. Kako bi fitoremedijacija postala pouzdana tehnologija za širok spektar primjena u većem mjerilu, potrebno je ulagati resurse u nova istraživanja s ciljem boljeg razumijevanja procesa u cjelini, a posebice na genetičkoj i biokemijskoj razini. Autori zahvaljuju Hrvatskoj zakladi za znanost za financira¬nje stipendije za doktorat Nevene Milčić.

Svrha radionice je sudionike upoznati s procesom bioreaktorskog kompostiranja biorazgradivog otpada u roku od 6-8 tjedana te mogućnostima i perspektivom ovog modernog i održivog postupka obrade biorazgradivog otpada. Recikliranjem biološki razgradivog otpada do komposta, kao dijela kružne ekonomije prihvatljive za okoliš i ekonomski isplative, KOMPOSTIRANJE je našlo svoje mjesto u gospodarenju otpadom. Radionica je namijenjena svima koji žele dobiti odgovore na pitanja u vezi s kompostiranjem otpada kroz stručna predavanja poznatih stručnjaka u ovom području, kao i kroz praktični dio u simuliranom okruženju uz obuku za rukovanje strojevima, ali i vođenjem procesa bioreaktorskog kompostiranja. Praktični dio vođenja i kontrole procesa kompostiranja u kontroliranim uvjetima reaktorskog sustava predstavit će stručni tim kompanije Tehnix i Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu s višegodišnjim iskustvom u području biološke obrade otpada.

Biološka obrada otpadnih tvari primarno je usmjerena na stabilizaciju organske tvari. Poznavanje mikrobnih procesa preduvjet je za optimalno korištenje biorazgradivog otpada. Obrada ovakve vrste otpada preporuča se iz dva razloga: minimiziranje rizika za okoliš zbog nekontrolirane emisije i obnavljanja resursa. Transformacija organskih tvari uzrokuje pojavu i nestajanje različitih metaboličkih produkata. Svojstva ulaznog materijala utječu na brzinu transformacije koja se odvija prema načelima mikrobnih metaboličkih putova. U ovom radu određivan je potencijal biorazgradivosti organske frakcije iz miješanog komunalnog otpada. Rezultati pokazuju visoke vrijednosti biorazgradivosti ulaznog materijala od 97 %. Aerobnom obradom se postiže učinkovitost preko 75 % uz smanjenje toksičnosti od 87 %.

Microbial community from activated sludge has the ability to withstand and adapt to oscillations within complex environments such as wastewater from pharmaceutical production. Among the most significant strategies for the removal of organic compounds from wastewater is harnessing the metabolic capability of microorganisms present in the wastewater system. Improvement of specific organic compound catabolism can be applied successfully through bioaugmentation. Selected isolates represent microorganisms that are resistant to changing environmental conditions within the pharmaceutical wastewater treatment system. The focus in this study was put on the isolation and identification of predominant microbial cultures from activated sludge and wastewater from the pharmaceutical wastewater treatment plant. Isolation of microbial cultures was done by standard microbial culturing procedures. Microbial isolates were characterized through morphological, physiological, and biochemical analyses. Isolated strains were confirmed by MALDI-TOF MS analysis and 16S rDNA. The pharmaceutical wastewater system is abundant with cultivable microbial strains with a significant amount of bacterial strains. The identified predominant fungi were Fusarium sp., Geotrichum sp., Saccharomyces cerevisiae, Candida lypolitica, while prevalent bacterial strains were Bacillus sp., Alcaligenes sp., Cupriavidus sp., Aeromonas hydrophila, Pseudomonas plecoglosicida. Selected isolates can degrade specific organic compounds from the complex environments such as pharmaceutical wastewater, which leads to the successful application of bioaugmentation.

Bisfenol A (BPA) je osnovna građevna jedinica u proizvodnji polikarbonata, epoksi smola, stomatoloških potrepština te drugih materijala. BPA dospijeva u okoliš tijekom kemijske proizvodnje, transporta ili prerade te neispravnim odlaganjem proizvoda koji ga sadržavaju. BPA zbog svoje toksičnosti štetno utječe na ljudsko zdravlje, životinjski i biljni svijet te ga je potrebno ukloniti iz okoliša. U ovom je radu provedena biorazgradnja BPA u vodenoj otopini bakterijskim kulturama Pseudomonas aeruginosa BSW, Pseudomonas putida i Streptomyces sp. izoliranim iz okoliša. Pokusima su ispitani različiti čimbenici koji utječu na proces biorazgradnje BPA, poput pH-vrijednosti, temperature i optičke gustoće navedenih kultura. Prema dobivenim rezultatima pri pH-vrijednosti 7 i temperaturi od 35 °C postignuta je najbolja biorazgradnja BPA od 40 %, odnosno 50 % za sva tri ispitana mikroorganizma. Pri optičkoj gustoći od 0,3 postignuta je 10 % veća biorazgradnja BPA nego pri optičkoj gustoći od 0,2 kulturama Pseudomonas aeruginosa BSW i Pseudomonas putida, dok je primjenom kulture Streptomyces sp. najbolja biorazgradnja postignuta pri optičkoj gustoći od 0,2., Bisphenol A (BPA) is the basic building block in the production of polycarbonates, epoxy resins, dental products and other materials. BPA enters the environment during the chemical production, transport, processing or inadequate disposal of the product containing it. Because of its toxicity, BPA has an adverse impact on human health as well as animal and plant life, and has to be removed from the environment. In this paper, the biodegradation of BPA took place in the aqueous solution containing bacterial cultures of Pseudomonas aeruginosa BSW, Pseudomonas putida and Streptomyces sp. isolated from the environment. Various factors affecting the BPA biodegradation process, such as pH value, temperature, and optical density of the mentioned cultures were tested. According to the obtained results, the best BPA biodegradation of 40% i.e. 50% was achieved at pH value of 7 and temperature of 35° C for all three tested microorganisms. At optical density of 0.3, 10% higher BPA biodegradation was achieved with cultures Pseudomonas aeruginosa BSW and Pseudomonas putida than at optical density of 0.2 whereas the use of the culture Streptomyces sp. resulted in the best biodegradation at optical density of 0.2.

U ovom radu ispitala se prisutnost željezo- oksidirajućih bakterija i nitrificirajućih bakterija u uzorku vode i talogu.

With the rapid modernization and development of human society, there has been a very sharp increase in the demand of plastic- based products. Plastic is one of the most vital man- made products that has been produced in huge quantity and is used widely for different purposes in our everyday life. Question may arise why nonbiodegradable plastics are not degradable and why biodegradables are degradable? Microbial/biochemical degradation is a new concept in which some live microorganisms are used, which produces some biologically active enzymes to degrade the polymers, and these microorganisms use these polymers as carbon and energy sources. Microorganisms such as bacteria and fungi are involved in the degradation of plastics. The biological degradation of polymeric substances is a complex process involving several subsequent steps induced by the action of enzymes. During degradation, enzymes from microorganisms break down complex polymers yielding short chains or smaller molecules that are smaller enough to pass the semipermeable outer bacterial membranes and then to be utilized as carbon and energy sources [2]. This initial process of polymer breaking down is called depolymerization and the degradative pathways are often determined by the environmental conditions. The most important type of enzymatic polymer cleavage reaction is hydrolysis. Generally, the biological degradation of polymeric substances is influenced by the presence of enzymes and microorganisms, biotic availability of the polymeric structure and appropriate abiotic factors.

In front of you are the Proceedings of the International Conference 17th Ružička days: „Today Science – Tomorrow Industry“ that was held in Vukovar, Croatia at September 19-21, 2018. The main goal of this interdisciplinary conference is to promote excellence in science and engineering as well as application of up-to-date research results and technological achievements in industry. In its fifth issue (2011, 2013, 2015, 2017, 2019) the Proceedings continues with publishing of quality scientific and professional full papers in sections Chemical Analysis and Synthesis (2), Chemical and Biochemical Engineering (3), Food Technology and Biotechnology (4), Medical Chemistry and Pharmacy (2), Environmental Protection (9) and Meeting of Young Chemists (4). All the papers were thoroughly reviewed from respectable evaluators, to whom we express our gratitude. We are also thankful to all the authors and participants of the Ružička days, and to all that support and contribute in its organization; especially our international coorganizers EuCheMS, EFFoST and EHEDG, the members of organizing and scientific committee, plenary and invited lecturers, sponsors, and of course our highly skilled and committed associates, which put a lot of effort in preparation of this book.

Biorazgradivi komunalni otpad je otpad koji se može razgraditi biološkim aerobnim ili anaerobnim postupkom i obuhvaća biološki razgradive vrste otpada podrijetlom iz kućanstva i otpad koji je po prirodi i sastavu sličan otpadu iz kućanstva, s značajnim udjelom u miješanom komunalnom otpadu. Kompostiranje je jedna od tehnologija recikliranja biorazgradivog komunalnog otpada u stabilan produkt kompost koja se zbog okolišne prihvatljivosti sve više koristi. Razgradnju biorazgradive tvari provode aerobni mikroorganizmi. Tijekom kompostiranja generira se toplina unutar reaktora što je posljedica egzotermne reakcije biorazgradnje i količina razvijene topline proporcionalna je oksidaciji organske tvari. Vrijednost temperature pri kojoj se postiže biorazgradnja ovisi o tvari koja se razgrađuje. Praćenje i održavanje temperature jedno od najvažnijih dijelova upravljanja i vođenja sustava za kompostiranje. U ovom radu provedena je aerobna obrada realnog uzorka biorazgradive frakcije iz miješanog komunalnog otpada u reaktorskom sustavu. Konverzija hlapive tvari iznosila je do 55, 7 %. Omjer C/N se smanjio s početne vrijednosti od 21, 3 do 10, 3. Vrijednost temperature se kretala do 64 °C uz trajanje termofilne faze 3, 5 dana. Na temelju eksperimentalnih rezultata izabran je kinetički model i procijeni su parametri modela. Reakcijska entalpija koja je iznosila 640, 4 kJ kgHT-1 izračunata je iz mjerenih temperatura unutar reaktora uz pretpostavku da je oslobođena toplina proporcionalna napredovanju razgradnje organske tvari. Dobro slaganje modela s eksperimentalnim rezultatima ukazuje na mogućnost primjene modela u realnim uvjetima.

Provedena je fizikalna i mikrobiološka analiza realnog uzorka iz SBR-a za obradu procjedne vode.

Aktivne farmaceutske tvari predstavljaju ekološki problem globalnih razmjera. U okoliš dospijevaju isključivo uslijed antropogenih aktivnosti. Prisustvo farmaceutika u okolišu povećava rizik za sve žive organizme zbog njihove sposobnosti bioakumulacije i svojstva ekotoksičnosti. Povećane koncentracije uočene su u razvijenim zemljama i zemljama u razvoju zbog urbanizacije i industrijalizacije. Koliko su farmaceutici štetni, potvrđuje činjenica da uzrokuju nepovratne promjene za prirodna okruženja. Zabrinutost je sve veća jer su prisutni u pitkim vodama što izravno utječe na ljudsko zdravlje. U ovom radu istraživan je utjecaj makrolidnog antibiotika eritromicina na bakterijsku kulturu Pseudomonas putida izoliranu iz farmaceutske otpadne vode. Rezultati testova osjetljivosti pokazuju otpornost bakterijske kulture na koncentracije eritromicina od 0, 2 do 2000 mg dm- 3. Pri uzgoju P. putida u tekućoj hranjivoj podlozi s koncentracijom eritromicina od 200 mg dm-3 uočene su značajne promjene u morfologiji stanica. Kako bi se vidjelo inducira li eritromicin proizvodnju enzima u stanicama P. putida, tijekom uzgoja u hranjivoj podlozi uz 0, 2 i 200 mg dm-3 eritromicina, praćena je aktivnost enzima esteraze. Tijekom 72 h uzgoja bakterijske kulture P. putida s eritromicinom, zamijećen je porast enzimatske aktivnosti. U trenutku postizanja maksimalne aktivnosti enzima, stanice P. putida su razbijene ultrazvukom te je enzimski ekstrakt nakon taloženja s amonijevim sulfatom testiran za razgradnju makrolidnog antibiotika eritromicina.

provedena je mikrobiološka analiza uzoraka vode koja uključuje kvalitativno dokazivanje prisutnosti aerobnih te Fe i Mn bakterija i određivanje toksičnosti pomoću bakterije Vibrio fischeri.

U različitim uzorcima elektroizolacijskog papira određivan je sadržaj dušika prema ASTM D982-16.

Bisfenol A (BPA) je sveprisutni organski spoj koji se primjenjuje u proizvodnji polikarbonata, epoksi smola i raznih drugih materijala. Polikarbonati se koriste u proizvodnji plastičnih ambalaža za hranu i piće, bočica za djecu, kuhinjskih pomagala, pakiranju lijekova, elektroničke opreme. BPA dospijeva u okoliš, odnosno u tlo i vode, tijekom kemijske proizvodnje, transporta ili prerade te neispravnim odlaganjem proizvoda koji ga sadržavaju. Zanimljiv je zbog štetnog utjecaja na ljudsko zdravlje, životinjski svijet i okoliš te ga je potrebno ukloniti. Biorazgradnja BPA u vodi je jedan od mogućih načina uklanjanja BPA iz okoliša. U ovom radu provedena je biorazgradnja bisfenolom A u vodi bakterijskim kulturama Pseudomonas aeruginosom BSW i Streptomycesom sp. Pokusima su ispitani različiti čimbenici koji utječu na proces biorazgradnje BPA, poput pH- vrijednosti (5, 6 i 7), koncentracije biomase P. aeruginosa BSW i Streptomyces sp. (optička gustoća 0, 1 ; 0, 2 ; 0, 3), koncentracije BPA (od 0 do 15 mg dm-3 ) i temperature (25, 35 i 40°C). Prema dobivenim rezultatima Pseudomonas aeruginosa BSW najviše BPA razgradila je pri temperaturi od 35 °C, pH-vrijednosti 7 i optičkoj gustoći od 0, 3. Streptomyces sp. najviše BPA razgradio je pri temperaturi od 35 °C, pH- vrijednosti 7 i optičkoj gustoći 0, 2. Pri ispitivanju utjecaja različitih početnih koncentracija BPA na njegovu biorazgradnju, Pseudomonas aeruginosa BSW pokazala je najbolje rezultate pri početnoj koncentraciji BPA od 5 mg dm-3 , a Streptomyces sp. pri 7, 5 mg dm-3. Uspoređujući rezultate pokusa s modelom može se ustanoviti da Monodov model dobro opisuje kinetiku procesa.

Waste is one of the biggest environmental problems in today's time. With the growth of the human population on the planet Earth, the quantity of waste generated proportionally increases. Under the domain of waste management, great importance is placed on the reduction of waste disposal in landfills. A considerable amount of municipal solid waste is biowaste which can cause greenhouse gas and leachate emissions leading to environmental problems. The production of biowaste across the supply chain is inevitable and it is desirable to reclaim value from this waste stream. Through composting process organic biodegradable fractions from biowaste are biochemically decomposed to stable end products. Generated leachate can be treated by aerobic biodegradation process. Biological treatment is cost effective and environmentally acceptable approach for biowaste and leachate management. In this work the influence of substrate composition on the biodegradation process was investigated. The biodegradation of organic matter in the leachate from biowaste and the composting process were conducted in batch conditions where physico- chemical and microbiological analyses of the leachate and biowaste were carried out. The efficiency of biodegradation of organic matter from leachate and composting of biowaste was 91 % and 46 %, respectively.

Today, with the increase in population and the development of industry, the amount of wastewater that needs to be treated is growing globally. The biological treatment of wastewater, which is one of the most acceptable treatments due to its simplicity and economic viability, legs behind the activated sludge that must be disposed appropriately. There are various ways of treating activated sludge, such as mechanical, biological and physical processes. Composting is a natural biological process that is carried out by various natural microorganisms, including bacteria and fungi that utilize solid waste as an energy source and break down organic material into simpler substances. The aim of this work was to investigate treatment of activated sludge by composting process. Activated sludge (AS) was mixed with biowaste (BW) in ratio, AS:BW = 1:2.5, and the structural material was added. The composting process was carried out in adiabatic reactor with working volume of Vr = 10 L during 16 days and the following parameters were monitored: temperature, CFU, C/N ratio, moisture content, volatile matter content, substrate and condensate pH, condensate volume, evolved CO2 and NH3 and conversion was calculated. The maximum achieved temperature was 58°C and thermophilic phase lasted 4 days. The cumulative evolved CO2 was 344.42 g kgVM0-1 and NH3 was not detected. At the beginning of process pH value was 6.2 and at the end 8.5. The obtained conversion was 42 %.

The disposal of biodegradable waste represents a significant ecological problem for local communities. The collection and recycling of biowaste is an important factor for the success of circular economy as a component of modern waste management policy. Composting is a controlled aerobic, self-heating, solid-phase accelerated natural process of biodegradation of organic matter. Microbes play a key role as degraders during the composting process and the microbial activity leads to rapid increase in temperature inside the waste material. Different microbial cultures predominate during the various composting phases, where each of them is being adapted to a specific environment. Inoculation with more efficient microorganisms may prove beneficial and make the process of biodegradation quicker and economically viable. The study of enzymatic activities associated with composting gives a better insight into the biological process progress and the quality of finished compost. In this work a collection of bacteria isolated at different stages of biowaste composting was obtained. Decimal serial dilution plate technique was adopted for the enumeration and isolation of bacteria using spread plate method. The streak plate method was performed several times in order to obtain purified bacterial colonies. The most dominant bacterial colonies were picked up and streaked across the nutrient agar. For the identification of purified isolates, matrix- assisted lasers desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) analysis was carried out. The objective of the present study is to provide information regarding to the characterization of the enzymes produced by the mesophilic and thermophilic bacteria and to suggest how they could be used for the composting process improvement.

Provedena je mikrobiološka analiza uzoraka vode koja uključuje kvalitativno dokazivanje prisutnosti aerobnih te Fe i Mn bakterija u uzorku vode i taloga.

Zbog brzog ekonomskog i demografskog rasta, trend stvaranja komunalnog otpada je značajno porastao na globalnoj razini. Jedan od postupaka zbrinjavanja takve vrste otpada je odlaganje. Odlagališta otpada predstavljaju potencijalnu opasnost za okoliš zbog odlagališnih plinova i procjednih voda koji nastaju kao posljedica fizikalno-kemijskih i bioloških procesa unutar odlagališta. Poseban naglasak se stavlja na biorazgradivi otpad unutar komunalnog otpada, koji dovodi do značajnog stvaranja procjednih voda. Takve otpadne vode su kompleksnog sastava i visoko su opterećene te ih je potrebno obraditi kako bi se smanjio njihov štetan utjecaj na okoliš i ljudsko zdravlje. Biološka obrada je ekonomski učinkovita i ekološki prihvatljiva jer se obrada zasniva na korištenju mikroorganizama koji prevode onečišćujuće tvari u krajnje netoksične produkte, ugljikov dioksid i vodu. Procjedne vode iz biootpada su izvor prirodno prisutnih mikrobnih zajednica koje imaju potencijal za razgradnju onečišćujućih tvari zbog prilagođenosti na uvjete navedenog sustava. U ovom radu je istražena kinetika biorazgradnje organskih tvari u procjednoj vodi nastaloj iz biootpada. Biostimualcijom prirodno prisutnih mikrobioloških kultura u procjednoj vodi u šaržnim uvjetima potaknut je proces biorazgradnje. Tijekom procesa je praćena kemijska potrošnja kisika, koncentracija otopljenog kisika, pH-vrijednost, vodljivost, toksičnost i koncentracija suspendirane tvari te se provodila mikrobiološka analiza sustava. Mikroskopskom analizom je dobiven uvid u tijek stvaranja aktivnog mulja. Iz eksperimentalnih rezultata izračunate su vrijednosti µ, qs te Yx/s koje su iznosile 0, 04 d-1, 0, 19 g g-1 d-1 te 0, 21 g g-1. Monodov i Endo-Haldaneov model dobro opisuju kinetiku procesa biorazgradnje pri čemu je R2 iznosio 0, 99.