Experimental research on application of yeast in heavy metal removal from polluted water

Abstract

The master thesis was about the use of Saccharomyces cerevisiae yeast to remove lead, copper and cadmium ions from artificially contaminated water. The main objective of this work was to perform experimental studies and to evaluate the influence of adsorption parameters on the adsorption process using Saccharomyces cerevisiae and Brewer’s yeast as an adsorbent and to perform numerical modeling of the adsorption process. The first chapter contains literature review on the sources of heavy metals, their effects on humans and the environment, possible methods for the removal of heavy metals from contaminated water and the physical – chemical properties of Saccharomyces cerevisiae yeast. The second chapter describes the methodology for the preparation of adsorption experiments using yeast. The third chapter presents the results of experimental adsorption studies. The fourth chapter was devoted to mathematical modeling of adsorption using Visual MINTEQ software. The appendices contain the author's publication and the conference proceedings. The work consists of the following parts: introduction, literature review, methodology, results, mathematical modeling of the adsorption process, conclusions, recommendations, references and appendices. The volume of thesis is 88 pages excluding references and appendices. It also contains 43 illustrations, 25 tables and 96 references.

Magistro darbas buvo apie Saccharomyces cerevisiae mielių panaudojimą švino, vario ir kadmio jonams pašalinti iš dirbtinai užteršto vandens. Pagrindinis šio darbo tikslas buvo atlikti eksperimentinius tyrimus bei įvertinti adsorbcijos parametrų įtaką adsorbcijos procesui taikant Saccharomyces cerevisiae ir maistines mieles kaip adsorbentą bei atlikti skaitinį adsorbcijos proceso modeliavimą. Pirmajame skyriuje pateikiama literatūros apžvalga apie sunkiųjų metalų šaltinius, jų poveikį žmogui bei aplinkai, galimus sunkiųjų metalų pašalinimo iš užteršto vandens metodus bei fizines – chemines Saccharomyces cerevisiae mielių savybes. Antrajame skyriuje aprašoma adsorbcijos eksperimentų, naudojant mieles, paruošimo metodika. Trečiajame skyriuje pateikiami adsorbcijos eksperimentinių tyrimų rezultatai. Ketvirtasis skyrius skirtas matematiniam adsorbcijos modeliavimui taikant Visual MINTEQ programinę įrangą. Prieduose yra pateikiama autorės publikacija ir konferencijos pranešimo medžiaga. Darbą sudaro toliau išvardintos dalys: įvadas, literatūros apžvalga, metodika, rezultatai, matematinis adsorbcijos proceso modeliavimas, išvados, rekomendacijos, literatūros sąrašas ir priedai. Darbo apimtis – 88 puslapiai be nuorodų ir priedų. Magistro darbe yra 43 iliustracijos, 25 lentelės ir 96 nuorodos.