Введение
Утилизация бытового и городского мусора представляет несколько проблем. С одной стороны, процесс разложения органических веществ и образование сточных вод, загрязняющих почву и грунтовые воды, когда эти отходы вывозятся на свалки. Тематическое исследование в этой презентации представляет собой лабораторное исследование загрязнения фильтрата RSU и, следовательно, озабоченность по поводу смягчения воздействия за счет альтернатив использования солей меди, поскольку интересные результаты были обнаружены в депонированных RSU с основа из медного купороса. Это исследование основано на работе профессора Уильяма Кивила из Саутгемптонского университета, который экспериментировал с медью в медицинских целях.в данном случае он применяется для обработки сточных вод RSU.
задача
Изучить альтернативы обработки с помощью меди для сточных вод ТБО и уменьшить их загрязнение окружающей среды.
Концептуальная основа
Экспериментально уже есть работы, например, проведенные профессором Уильямом Кивилом из Саутгемптонского университета, который провел эксперименты, чтобы показать антимикробную эффективность меди как материала для контактных поверхностей, его эксперименты можно увидеть на странице: https: / /www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5457048/. Эксперимент демонстрирует эффективность медных поверхностей в предотвращении инфекционных заболеваний, вызываемых патогенными микроорганизмами, а также их роль в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам. В больничной практике обычно обнаруживается, что дверные ручки или дверные ручки сделаны из меди, и что они проявляют свою антимикробную силу благодаря ионизационным характеристикам, и что вместе с морфологией бактерий, микробов и вирусов это позволяет останавливать и уничтожать микроорганизмы.
Одним из свойств или применений меди, которое в последнее время вызывает интерес у научного сообщества, является ее использование в качестве биоцидного агента. Исследования по объяснению и применению использования этого металла в качестве микробицида были значительно расширены, хотя потенциальная способность ионов меди, отдельно или в составе комплексов меди, удалять микробные загрязнения была известна и оценена задолго до этого. различные цивилизации. В других сферах применения: в 17 веке медь также использовалась в сельском хозяйстве, поскольку было замечено, что при промывании семян растворами сульфата меди этот элемент обладал мощным фунгицидным действием. В настоящее время многие вредители растений обрабатываются или атакуются фунгицидами и дезинфицирующими средствами на основе солей меди, таких как сульфаты, оксихлориды и т. Д.
Медь и ее ингибирующие или бактерицидные свойства также будут зависеть от ее концентрации. В зависимости от микроорганизма медь может действовать как бактериостатический агент, подавляющий его рост или размножение, или как бактерицид, уничтожающий микроорганизм. В качестве механизмов, объясняющих их поведение, у нас есть 3 основные причины.
- Подавляет или изменяет синтез белка (бактериостатическая активность). Изменяет проницаемость клеточной мембраны для микроорганизмов, вызывающих перекисное окисление, которое является окислительным повреждением липидов, которые являются ключом к обмену молекулами из внутриклеточной среды во внеклеточную. и наоборот (бактерицидная активность) Медь разрушает или изменяет нуклеиновые кислоты (ДНК) бактерий и вирусов, но не обладает мутагенными свойствами. Утрачивается способность к размножению (бактерицидное свойство).
Следующие результаты были оценены в Медицинском университете Южной Каролины на антимикробную эффективность меди.
Медь снижает среднее количество микробов на 97%. На медных поверхностях практически не обнаруживаются MRSA или VRE. Снижение микробной нагрузки на медные поверхности постоянно достигает тех же уровней, что и при окончательной очистке. Использование медных поверхностей привело к снижению заражения на 40-70%. Антимикробная активность меди постоянна - (работает круглосуточно и без перерыва)
развитие
Этот исследовательский проект был выполнен в UPIICSA (междисциплинарное профессиональное подразделение инженерных, социальных и административных наук). Для чего он начался с библиографического исследования, позже лабораторного исследования и состоит в основном из двух частей:
1-я часть. Повторите эксперимент Уильяма Кивила. - проверить ингибирование бактерий медью.
2-я часть. Экспериментальные исследования с бидонами для бытового мусора емкостью 17 литров.
1-я часть. Повторите эксперимент Уильяма Кивила.
Из-за ограничений оборудования в эксперимент были внесены небольшие изменения, такие как размер выборки. Для проведения эксперимента сравниваются два воздействия на разные материалы; медь и стальная пластина, 1 прибл. 8 см на сторону и толщину 1 мм (Кивил сделал это из пластин около 30 см)
Каждую из чашек помещали в чашку Петри соответственно, чтобы избежать распространения бактерий. На каждую чашку помещали около 1 мл жидкости, содержащей бактерии, предоставленные лабораторией микробиологии химического факультета УНАМ, которая содержала стафилококковое золото, устойчивое к пенициллину. Эти культуральные бактерии окрашивали зеленым флуоресцентным бактериальным индикаторным красителем, чтобы сделать их видимыми под микроскопом.
По мере исчезновения микроорганизмов флуоресценция будет уменьшаться. Скорость снижения флуоресценции будет указывать на антимикробную активность поверхности, на которую он был помещен. Быстрое выцветание означает, что поверхность обладает мощным антимикробным действием.
Через 8 минут на медной пластине наблюдалось сильное уменьшение флуоресценции, и на стальной пластине окрашивание продолжалось. Доказывая таким образом противогрибковые и противомикробные свойства меди.
(Важно отметить, что из-за ограничений микробиологического оборудования в UPIICSA эксперименты проводились при поддержке лабораторий Fac. De Química UNAM, и при планировании экспериментов необходимо учитывать методологию подтверждения этих первичных результатов, которые очень обнадеживают. Что ж, это должно быть проверено на разных штаммах согласно литературе).
2-я часть. Экспериментальные исследования с бидонами для бытового мусора емкостью 17 литров.
Исследование состояло из двух типов тестов; Для первого испытания было проведено 3 типа экспериментов, которые проводились в трех экземплярах в каждом случае и состояли из экспериментов с бытовыми мусорными контейнерами с использованием сульфата меди, оксидов меди и медной стружки в качестве фильтрующих материалов:
Первый эксперимент заключался в сборе 5 кг органических бытовых отходов: салата, моркови, помидоров, капусты, говядины, авокадо, дыни, персика, куриной кости, арбуза, папайи, бобов, яиц, картофеля, которые оставляли для брожения. 7 дней. Во время этой ферментации остатки, содержащиеся в контейнерах, прессуются и закрываются, чтобы внешние насекомые не вмешивались в процесс, который мог бы принести патогены.
Эти органические остатки помещали в 17-литровый горшок, который имел перфорацию диаметром 0,5 см на дне (15 отверстий) и 5-сантиметровый слой сульфата меди.
Второй эксперимент заключался в нанесении оксидов меди на дно емкости, в которой ферментировались органические остатки, с теми же характеристиками, что и в первом.
Третий эксперимент в тех же условиях, что и предыдущие, за исключением фильтрующей среды, в данном случае использовалась медная микросхема.
Во всех случаях были проведены наблюдения и количество образующихся микроорганизмов было проанализировано микробиологической лабораторией химического факультета УНАМ, с уменьшением до 95% после прохождения фильтрации. Микроорганизмы представляли собой грибы Alternaria, Aspergillus, Botrytis, ни в одном случае не были обнаружены тяжелые металлы или патогенные микроорганизмы, такие как колиформные бактерии или сальмонелла.
Первоначально тест проводился без какой-либо обработки, то есть фильтрат собирался и отправлялся на анализ, чтобы определить количество и тип бактерий или микроорганизмов, позже был проведен сравнительный расчет в каждом из случаев.
Полученные результаты
- Что касается микроорганизмов и грибков, содержащихся в органических отходах: количество сточных вод, отфильтрованных медной стружкой, уменьшилось примерно на 99%. Другими словами, грибки и микроорганизмы почти исчезли. Выщелачивание, отфильтрованное сульфатом меди, уменьшилось примерно на 80%. Выщелачивание, отфильтрованное оксидом меди, уменьшилось примерно на 80%. Ни в одном случае не наблюдались колиформные бактерии или патогены, такие как бактерии Staphylococus или Сальмонелла: Медь и ее производные, такие как сульфат меди, оксиды, обладают высокими противогрибковыми, противомикробными и дезинфицирующими свойствами.
Выводы
Медь может использоваться для уменьшения загрязнения выщелачиваемыми органическими отходами, поэтому она идеально подходит для использования на санитарных свалках. Рекомендуется предварительно обработать отвал отходов слоем медной стружки или опилок или сульфатом меди., где Cu2 + действует как сильный окислитель из-за своей ионизирующей способности, подавляя или убивая нежелательные микроорганизмы, которые могут загрязнять грунтовые воды.
Ссылки
- Negroni Marta Microbiología (2009) Stomatológica Mex 2ª. Edn., Ed. Médica. Panamericana, Буэнос-Айрес, Аргентина, 9500615843, 9789500615846. Michels, MG Schmidt. Октябрь 2008 г. Пилотное исследование по определению эффективности меди в снижении микробной нагрузки (MB) предметов в палатах пациентов отделения интенсивной терапии (ICU), CD Salgado, A Morgan, KA Sepkowitz, JF John, JR Cantey, HH Attaway, Т. Пласкетт, Л.Л. Стид, Х.Т. Михелс, М.Г. Шмидт. Плакат 183, 5-я Международная конференция по инфекциям, связанным со здравоохранением, Атланта, 29 марта 2010 г. Би Джей и Р. Гомес (1995), Экологическое просвещение: переработка и восстановление бытовых отходов, Мадрид: UNED.SEDESOL (Секретариат социального развития Мексика) (2005 г.), Управление твердыми городскими отходами и специальное управление в Мексике, Мексика: Sancho y Cervera, J. - Rosiles, G.
