Cassava starch is an important econ

Cassava starch is an important economic product of traditional and rural low technology agro-industry in Southeast Asia as well as in tropical Africa and Central America. Cassava composes approximately 57% of tropical root and tuber production. The cyanide content of cassava root varies with the plant variety and soil conditions and may range between 75 and 1000 mg (CN) kg−1. Unfortunately, large amounts of natural cyanoglycosides found in cassava are released during the production of starch from the cassava tuber. These cyanogenic glycosides can enzymatically hydrolyze to cyanide which is often found within the wastewater discharge from these processing industries. Cyanide concentration in cassava mill wastewater has been reported to contain as high as 200 mg l−1 depending on the cyanoglycoside content of the cassava varieties [1]. The detected cyanoglucosides concentrations in effluents ranged between 10.4 and 274 mg l−1[2].

Cyanide is toxic to humans and animals because it binds to key iron containing enzymes i.e. cytochrome oxidase required for cells to respire aerobically [3]. Ingesting cyanide can also result in either acute poisoning (including death) or chronic poisoning to humans and animals. Cyanide has also been associated with syndromes affecting the central nervous system in animals. Other effects of cyanide include the removal of trace elements from the environment. The resulting wastewater from cassava starch processing is therefore toxic and can pose a serious threat to the environment and aquatic life in the receiving waters. Hence, many countries have implemented a statutory limit of approximately 0.2 mg l−1 for cyanide discharge into natural water basins [4].

In order to comply with government legislations, wastewater containing cyanide must be treated before discharging into the environment. Current wastewater treatments for cyanide removal employ chemical and physical methods which are often expensive and involve the use of additional hazardous reagents (chlorine and sodium hypochlorite) [5]. In many instances, complete degradation of some cyanide complexes is not achieved [6] and [7]. Biological treatment on the other hand is a cost-effective and environmentally acceptable method for cyanide removal. Several researchers report that biological processes could be used to remove cyanide compounds from wastewater [8], [9] and [10]. Some organisms resistant to cyanide have been reported to remain active even at concentrations higher than 1 mM of cyanide [3]. Bacillus, Pseudomonas, and Klebsiella oxytoca have been reported to biodegrade cyanide to non-toxic end-products and using cyanide as the sole nitrogen source under aerobic and/or anaerobic environment [10], [11] and [12].

One of the problems in biological treatment of industrial wastewaters, such as cassava wastewater, is their low nitrogen (N) and high chemical oxygen demand (COD) content leading to a nutritionally unbalanced wastewater. COD removal performance of the biological treatment falls due nitrogen (N) deficiency when biologically utilizable nitrogen concentration is below N/COD < 0.05 [13]. Nitrogen balancing by external addition of nitrogen compounds to industrial wastewater is often necessary. A cheaper alternative to the conventional approach of external nitrogen addition to the nitrogen deficient wastewater is to ultilize nitrogen fixing bacterial in activated sludge. Azotobactor vinelandii, an aerobic nitrogen-fixing Gram-negative bacterium found in soils has the capacity to fix nitrogen gas (N2) to compound of ammonium (NH4+) through the action of nitrogenase [14], [15] and [16] which is inhibited by free oxygen. However, this enzyme is protected from oxygen inhibition by iron and molybdenum salts [17]. Additionally, the enzymes within these strains have been reported such as rhodaneses and nitrogenases to be involved in cyanide detoxification [18], [19] and [20].

To the authors’ knowledge, there has been no work undertaken on the cyanide removal efficiency of A. vinelandii from cassava wastewater. Most of the work undertaken for this bacterial strain in wastewater treatment is concerned with nitrogen fixation in olive-oil and pulp and paper industries [21], [22] and [23] and the role of the enzymes rhodanese and nitrogenase in cyanide detoxification although this information may be useful in understanding certain aspects of the cyanide potential of A. vinelandii.

The major objective of this study was to investigate the performance of A. vinelandii supplemented activated sludge for biological treatment of cyanide in cassava wastewater. The ability of A. vinelandii's to grow in cassava wastewater is assessed and its cyanide removal potential is investigated under various cyanide concentrations. Subsequently, the cyanide removal efficiency of an existing activated sludge wastewater treatment system is studied in the presence and absence of this strain.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แป้งมันสำปะหลังเป็นสินค้าเศรษฐกิจสำคัญของอุตสาหกรรมเกษตรเทคโนโลยีต่ำดั้งเดิม และชนบทแถบเอเชียเช่นในอาฟริกาและอเมริกากลาง มันสำปะหลัง composes ประมาณ 57% ของเขตร้อนผลิตรากและหัว เนื้อหาไซยาไนด์ของรากมันสำปะหลังแตกต่างกันกับความหลากหลายของพืช และดินเงื่อนไข และอาจช่วงระหว่าง 75 และ 1000 มิลลิกรัม (CN) kg−1 อับ cyanoglycosides ธรรมชาติที่พบในมันสำปะหลังจำนวนมากถูกนำออกใช้ในระหว่างการผลิตแป้งจากหัวมันสำปะหลัง เหล่านี้ cyanogenic glycosides สามารถ enzymatically hydrolyze ให้ cyanide ซึ่งมักจะพบภายในปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมแปรรูปเหล่านี้ ความเข้มข้นของไซยาไนด์ในน้ำเสียโรงงานผลิตมันสำปะหลังได้รับรายงานประกอบด้วยสูงถึง 200 มิลลิกรัม l−1 ตามเนื้อหา cyanoglycoside ของมันสำปะหลังพันธุ์ [1] ความเข้มข้นของ cyanoglucosides ที่พบใน effluents อยู่ในช่วงระหว่าง l−1 mg 10.4 และ 274 [2]

ไซยาไนด์เป็นพิษกับมนุษย์และสัตว์ เพราะมัน binds รีดคีย์ประกอบด้วยเอนไซม์เช่น cytochrome oxidase จำเป็นสำหรับเซลล์ respire aerobically [3] Ingesting ไซยาไนด์อาจยังทำพิษเฉียบพลัน (รวมตาย) หรือโรคที่เป็นพิษกับมนุษย์และสัตว์ ไซยาไนด์ยังได้เชื่อมโยงกับแสงศตวรรษที่มีผลต่อระบบประสาทกลางในสัตว์ ลักษณะพิเศษอื่น ๆ ของไซยาไนด์รวมเอาองค์ประกอบติดตามจากสิ่งแวดล้อม น้ำเสียที่เกิดจากการแปรรูปแป้งมันสำปะหลังจึงเป็นพิษ และสามารถก่อให้เกิดภัยคุกคามอย่างร้ายแรงเพื่อชีวิตสิ่งแวดล้อมและน้ำในน้ำรับ ดังนั้น หลายประเทศได้ดำเนินการตามกฎหมายจำนวนประมาณ 0.2 มิลลิกรัม l−1 สำหรับปล่อยไซยาไนด์ในน้ำอ่างล่างหน้า [4]

เพื่อให้สอดคล้องกับรัฐบาล legislations ต้องถือว่าประกอบด้วยไซยาไนด์น้ำเสียก่อนปล่อยลงในสภาพแวดล้อม ปัจจุบันรักษาน้ำเสียการกำจัดไซยาไนด์ใช้วิธีทางเคมี และกายภาพซึ่งมักมีราคาแพง และเกี่ยวข้องกับการใช้ reagents อันตรายเพิ่มเติม (คลอรีนและฟอก) [5] ในหลายกรณี ย่อยสลายที่สมบูรณ์ของสิ่งอำนวยความสะดวกบางไซยาไนด์ไม่ทำได้ [6] [7] และ บำบัดชีวภาพคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ และเป็นที่ยอมรับต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับกำจัดไซยาไนด์ นักวิจัยหลายรายงานที่ สามารถใช้กระบวนการทางชีวภาพเพื่อเอาสารประกอบไซยาไนด์จากน้ำเสีย [8], [9] [10] และ สิ่งมีชีวิตบางทน cyanide มีการรายงานยังคงแม้ที่ความเข้มข้นมากกว่า 1 mM ของไซยาไนด์ [3] คัด Pseudomonas และมีการรายงาน Klebsiella oxytoca เพื่อ biodegrade ไซยาไนด์พิษผลิตภัณฑ์สิ้นสุดและการใช้ไซยาไนด์เป็นแหล่งไนโตรเจนแต่เพียงผู้เดียวภายใต้การเต้นแอโรบิก และ/หรือไม่ใช้สิ่งแวดล้อม [10], [11] [12]

หนึ่งปัญหาใน wastewaters อุตสาหกรรม เช่นมันสำปะหลังน้ำเสีย บำบัดทางชีวภาพ มีไนโตรเจน (N) ของตนต่ำ และเนื้อหาเคมีออกซิเจนความต้องการสูง (COD) ที่นำไปสู่ระบบบำบัดน้ำเสียคุณค่าทางโภชนาการไม่สมดุล ประสิทธิภาพการกำจัด COD ของการบำบัดทางชีวภาพอยู่ครบกำหนดขาดไนโตรเจน (N) เมื่อความเข้มข้นของไนโตรเจน utilizable ชิ้นนี้ N/COD < 0.05 [13] ไนโตรเจนสมดุล โดยเพิ่มภายนอกของสารประกอบไนโตรเจนกับน้ำเสียอุตสาหกรรมจำเป็นบ่อยครั้ง ทางเลือกถูกกว่าเพื่อเพิ่มไนโตรเจนภายนอกวิธีทั่วไปการบำบัดน้ำเสียขาดสารไนโตรเจนไนโตรเจน ultilize แก้ไขแบคทีเรียในเปิดใช้งานได้ Azotobactor vinelandii การเต้นแอโรบิกแก้ไขไนโตรเจนแบคทีเรียแกรมลบแบคทีเรียในดินเนื้อปูนมีความสามารถในการแก้ไขปัญหาก๊าซไนโตรเจน (N2) การผสมของแอมโมเนีย (NH4) ผ่านการดำเนินการของ nitrogenase [14], [15] และ [16] ซึ่งถูกห้าม โดยออกซิเจนฟรี อย่างไรก็ตาม มีป้องกันจากออกซิเจนยับยั้งเอนไซม์นี้ โดยเหล็ก และโมลิบดีนัม salts [17] นอกจากนี้ เอนไซม์ภายในสายพันธุ์เหล่านี้มีการรายงานเช่น rhodaneses และ nitrogenases การมีส่วนร่วมในการล้างพิษไซยาไนด์ [18], [19] [20] และ

ความรู้ของผู้เขียน มีไม่มีงานทำประสิทธิภาพการกำจัดไซยาไนด์ของ A. vinelandii จากน้ำเสียมันสำปะหลัง ส่วนใหญ่ดำเนินการนี้ต้องใช้แบคทีเรียในการบำบัดน้ำเสียทำงานเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนใน น้ำมันมะกอก และเยื่อ และกระดาษอุตสาหกรรม [21], [22] และ [23] และบทบาทของเอนไซม์ rhodanese และ nitrogenase ในไซยาไนด์ตรู่แม้ว่าข้อมูลนี้อาจเป็นประโยชน์ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะของศักยภาพไซยาไนด์ของ A. vinelandii

วัตถุประสงค์หลักของการศึกษานี้ได้ตรวจสอบตะกอนประสิทธิภาพของ vinelandii อ.เสริมที่ใช้สำหรับการรักษาทางชีวภาพของไซยาไนด์ในน้ำเสียมันสำปะหลัง มีประเมินความสามารถของ A. vinelandii จะเติบโตในมันสำปะหลังน้ำเสีย และการกำจัดไซยาไนด์อาจถูกสอบสวนภายใต้ความเข้มข้นของไซยาไนด์ต่าง ๆ ในเวลาต่อมา ไซยาไนด์เอาประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำเสียเปิดใช้งานการอยู่ศึกษาในสถานะการขาดงานนี้ต้องใช้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แป้งมันสำปะหลังเป็นสินค้าสำคัญทางเศรษฐกิจของแบบดั้งเดิมและชนบทเทคโนโลยีอุตสาหกรรมเกษตรในระดับภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตลอดจนในเขตร้อนของแอฟริกาและอเมริกากลาง ประกอบด้วยรากมันสำปะหลังประมาณ 57% ของเขตร้อนและการผลิตมันฝรั่ง ปริมาณไซยาไนด์ในหัวมันสำปะหลังแตกต่างกันกับพืชต่าง ๆและสภาพดินและอาจช่วงระหว่าง 75 และ 1000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ( CN ) − 1 ขออภัยจำนวนมากของ cyanoglycosides ธรรมชาติที่พบในมันสำปะหลังออกระหว่างการผลิตแป้งจากมันสำปะหลัง มันฝรั่ง สารจำพวกไซยาโนเจนนิคกลัยโคไซด์เหล่านี้สามารถ enzymatically ย่อยให้ไซยาไนด์ซึ่งมักจะพบในน้ำเสียจากอุตสาหกรรมแปรรูปการเหล่านี้ความเข้มข้นของไซยาไนด์ในน้ำเสียโรงงานมันสำปะหลัง มีรายงานว่า มีสูงถึง 200 mg L − 1 ขึ้นอยู่กับ cyanoglycoside เนื้อหาของพันธุ์มันสำปะหลัง [ 1 ] พบ cyanoglucosides ความเข้มข้นในน้ำทิ้งมีค่าระหว่าง 10.4 และ 274 mg L − 1 [ 2 ] .

ไซยาไนด์เป็นพิษต่อมนุษย์และสัตว์ เพราะมันผูกกับกุญแจเหล็กที่มีเอนไซม์เช่นนกลุมพูที่จำเป็นสำหรับเซลล์ที่จะหายใจ aerobically [ 3 ] ingesting ไซยาไนด์สามารถส่งผลให้พิษเฉียบพลัน ( รวมทั้งความตาย ) หรือเรื้อรังเป็นพิษต่อมนุษย์และสัตว์ ไซยาไนด์ได้รับการเชื่อมโยงกับอาการที่มีผลต่อระบบประสาทในสัตว์ ผลอื่น ๆรวมถึงการกำจัดไซยาไนด์ธาตุจากสิ่งแวดล้อมน้ำเสียจากกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งเป็นพิษดังนั้นและสามารถก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมและชีวิตสัตว์น้ำในการรับน้ำ ดังนั้น หลายประเทศได้ใช้วงเงินประมาณ 0.2 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามกฎหมายของ− 1 สำหรับไซยาไนด์ไหลลงสู่อ่างน้ำธรรมชาติ [ 4 ] .

เพื่อให้สอดคล้องกับกฎหมายของรัฐบาลการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนสารไซยาไนด์ต้องถูกบำบัดก่อนปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม การบําบัดน้ำเสียในปัจจุบันการกำจัดสารประกอบไซยาไนด์ใช้วิธีทางกายภาพและเคมีซึ่งมักจะมีราคาแพงและต้องใช้สารเคมีอันตรายเพิ่มเติม ( คลอรีน และโซเดียมไฮโปคลอไรต์ ) [ 5 ] ในหลายกรณี , การสลายตัวของสารประกอบไซยาไนด์ไม่สมบูรณ์บางส่วนได้ [ 6 ] [ 7 ]การรักษาทางชีวภาพในมืออื่น ๆที่เป็นค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและเป็นที่ยอมรับต่อสิ่งแวดล้อม วิธีการกำจัดไซยาไนด์ รายงานของนักวิจัยหลายกระบวนการทางชีวภาพสามารถกำจัดสารประกอบไซยาไนด์ในน้ำเสียจากอุตสาหกรรม [ 8 ] , [ 9 ] และ [ 10 ] สิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสารได้รับการรายงานที่จะยังคงใช้งานแม้ที่ความเข้มข้นสูงกว่า 1 มม. ของไซยาไนด์ [ 3 ] บาซิ , Pseudomonas ,หรือ Klebsiella oxytoca ได้รับรายงานจะ biodegrade ไซยาไนด์เพื่อสิ้นสุดผลิตภัณฑ์ปลอดสารพิษใช้ไซยาไนด์เป็นเพียงแหล่งไนโตรเจนภายใต้แอโรบิกและ / หรือสิ่งแวดล้อม anaerobic [ 10 ] [ 11 ] และ [ 12 ] .

ปัญหาหนึ่งในการรักษาทางชีวภาพจากน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรม เช่น มันสำปะหลัง น้ำเสียคือ ไนโตรเจน ( N ) สูงต่ำของพวกเขาและความต้องการออกซิเจนทางเคมีเนื้อหาสู่คุณค่าทางโภชนาการไม่สมดุล น้ำเสีย ประสิทธิภาพของการบำบัดทางชีวภาพการกำจัดไนโตรเจน ( N ) ตกเนื่องจากขาดเมื่อความเข้มข้นของไนโตรเจนทางชีวภาพใช้ประโยชน์ได้กว่า N / COD = [ 13 ] สมดุลไนโตรเจนส่วนภายนอกของสารประกอบไนโตรเจนในน้ำเสียอุตสาหกรรมมักจะเป็นสิ่งจำเป็นเป็นทางเลือกที่ถูกกว่าแบบปกติของการขาดไนโตรเจนไนโตรเจนจากน้ำเสียเพื่อ ultilize แบคทีเรียตรึงไนโตรเจนในกากตะกอนน้ำเสีย . อะโซโตแบคเตอร์ vinelandii , แอโรบิกแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนแบคทีเรียแกรมลบพบในดินมีความสามารถในการแก้ไขปัญหาแก๊สไนโตรเจน ( N2 ) สารประกอบของแอมโมเนีย ( NH4 ) ผ่านการกระทำของไนโตรจีเนส [ 14 ][ 15 ] [ 16 ] ซึ่งถูกยับยั้งโดยออกซิเจนฟรี อย่างไรก็ตาม เอนไซม์นี้ได้รับการคุ้มครองจากออกซิเจนยับยั้ง ด้วยเหล็กและแร่โมลิบดีนัม [ 17 ] นอกจากนี้ เอนไซม์ในสายพันธุ์เหล่านี้ได้รับการรายงาน เช่น rhodaneses และ nitrogenases จะเกี่ยวข้องกับไซยาไนด์สารพิษ [ 18 ] , [ 19 ] และ [ 20 ] .

ความรู้ผู้เขียน 'มีงานเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดไซยาไนด์ในมันสำปะหลัง . vinelandii จากน้ำเสีย ที่สุดของงาน ( แบคทีเรียสายพันธุ์นี้ในการบำบัดน้ำเสียที่เกี่ยวข้องกับการตรึงไนโตรเจนในน้ำมันมะกอก และอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ [ 21 ][ 22 ] และ [ 23 ] และบทบาทของเอนไซม์ไนโตรจีเนสในการล้างพิษและ rhodanese ไซยาไนด์แม้ว่าข้อมูลนี้อาจเป็นประโยชน์ในการเข้าใจลักษณะบางอย่างของไซยาไนด์ที่มีศักยภาพของ vinelandii

วัตถุประสงค์หลักของการศึกษา เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของ vinelandii เสริมเต็ดสลัดจ์สำหรับบำบัดทางชีวภาพของไซยาไนด์ในมันสำปะหลัง บำบัดน้ำเสีย .ความสามารถของ . vinelandii ปลูกมันสำปะหลังในการกำจัดสารประกอบไซยาไนด์ถูกประเมินและตรวจสอบภายใต้ศักยภาพความเข้มข้นไซยาไนด์ต่าง ๆ โดยประสิทธิภาพในการกำจัดไซยาไนด์ที่มีอยู่กากตะกอนน้ำเสียระบบบำบัดน้ำเสีย ) ในการแสดงตนและการขาดงานของสายพันธุ์นี้