Biodegradacja malationu w procesie fermentacji metanowej

Proces fermentacji metanowej jest bardzo czuły na wszelkiego rodzaju zmiany środowiska. Wśród związków toksycznie działających na proces należy zwrócić uwagę na pestycydy chemiczne środki ochrony roślin, które celowo wprowadza się do środowiska w celu zniszczenia pasożytów roślinnych i zwierzęcych. Pozostałości tych ksenobiotyków mogą utrudniać lub hamować procesy stosowane w oczyszczalniach ścieków lub przeróbce osadów ściekowych. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu malationu przedstawiciela grupy insektycydów fosforoorganicznych na przebieg procesu fermentacji metanowej. Wpływ malationu na proces fermentacji metanowej, a także jego trwałość i tym samym podatność na rozkład przebadano w zakresie stężeń 0,5 ÷ 3000 mg/dm3 (3,2 · 10-5 do 1,87 g/g s.m.o.). Badania potwierdziły niską trwałość związku w warunkach beztlenowych. Stężenie toksycznie wpływające na przebieg procesu fermentacji metanowej wynosiło 0,32 g/g s.m.o. Potwierdzają to parametry procesu fermentacji, takie jak: spadek dobowej produkcji biogazu, spadek odczynu, wzrost stężenia lotnych kwasów organicznych oraz skład gazu fermentacyjnego. Wykazano, że procesy degradacji prowadzą do detoksykacji związku, a powstające metabolity przemian nie wykazują wzrostu toksyczności. Stopień rozkładu malationu w warunkach fermentacji metanowej wynosił od 84,2 do 99,9%. W gazie fermentacyjnym stwierdzono od 2 do 2,5% zawartości siarkowodoru, co potwierdza przebieg reakcji biodegradacji malationu w kierunku rozerwania wiązania P = S.

The methane digestion process is very sensitive to all possible variations in its parameters. In the group of compounds exerting a toxic effect on digestion process should pay attention to pesticides chemical plant protection products, which are intentionally introduce into the environment in order to destroy plant and animal parasites. Residues of these xenobiotics may interfere or inhibit the processes used in sewage treatment plants or sewage sludge treatment. In the article the results of effect of malathion as representative grup of phosphoorganic insecticide on fermentation process are shown. Impact of malathion on methane digestion process and its stability and thus its degradability tested in the range of concentrations 0.5 ÷ 3000 mg/dm3 (from 3.2 · 10-5 to 1.87 d.m.). The results of the research confirm low persistence of malathion in anaerobic conditions. The toxic concentration influence on methane digestion process was 0.32 d.m. The results confirm also the process parameters such as: decrease in daily production of biogas, decrease in pH, increase of volatile organic acids concentration and fermentation gas compound. Demonstrated that matathion metabolism leads to detoxication of compound and the resulting metabolites do not show increase toxicity. The degree of degradation of malathion in a methane fermentation ranged from 84.2 ÷ 99.9%. The concentration of hydrogen sulfide in biogas ranged from 2.0 to 2.5% confirm degradation of malathion of which consist in P = S bond cleavage.