Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Sposób biologów z UW na utylizację rakotwórczych podkładów kolejowych

Recommended Posts

Drewniane podkłady kolejowe impregnowane są kreozotem, toksyczną i rakotwórczą substancją. Biolog z Uniwersytetu Warszawskiego opracowała niedrogą metodę utylizacji tak zaimpregnowanego drewna. W rozkładaniu trującego impregnatu pomocne są bakterie.

Drewniane podkłady kolejowe, słupy elektryczne czy mosty impregnowane są kreozotem produkowanym ze smoły węglowej. To kreozot nadaje zaimpregnowanemu drewnu charakterystyczny zapach i ciemnobrązową barwę.

Kreozot jest mieszaniną wielu szkodliwych dla człowieka związków chemicznych. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady UE uznano go za czynnik rakotwórczy. Prawo zabrania odzyskiwania i unieszkodliwiania odpadów z kreozotem (poza odpowiednimi przeznaczonymi do tego celu instalacjami lub urządzeniami). W żadnym wypadku zużyte podkłady kolejowe nie powinny być komukolwiek przekazywane do dalszego wykorzystania.

Przepisy nie zezwalają firmom na przekazywanie tego typu materiałów prywatnym użytkownikom. Tymczasem nieświadomi tego konsumenci kupują czasem zużyte podkłady kolejowe i stosują je m.in. jako materiały ogrodnicze.

Odpady impregnowane kreozotem, zamiast trafiać na rynek wtórny, powinny być utylizowane. Utylizacja takich materiałów jest jednak trudnym zadaniem. Gdy zaimpregnowane kreozotem drewno wchodzi w bezpośredni kontakt z glebą lub wodą lub zostanie spalone, toksyczne substancje uwalniają się do środowiska.

Metoda opracowana na Uniwersytecie Warszawskim przez dr hab. Magdalenę Popowską, prof. z Wydziału Biologii UW, umożliwia ponowne, bezpieczne wykorzystanie drewna impregnowanego kreozotem. I tak np. zrębki czy trociny z takiego dawniej zaimpregnowanego drewna mogą być już bezpiecznie użyte w ogrodnictwie, do produkcji peletu czy brykietów.

Biotechnologia związana z utylizacją kreozotu jest obecnie rozwijana w uniwersyteckiej spółce spin-off (BACTrem), której badaczka jest założycielem i prezesem. O metodzie tej poinformowali przedstawiciele spółki w przesłanym PAP komunikacie.

Opracowana na UW metoda pozwala na tanie i efektywne wydobycie kreozotu z podkładów kolejowych. W pierwszej fazie szkodliwe substancje są wypłukiwane z drewna, a następnie frakcja kreozotowa w formie płynnej jest oczyszczana przy pomocy mikroorganizmów podawanych w specjalnym biopreparacie. W jego skład wchodzą bakterie, które żywią się kreozotem, metabolizując go. Bakterie te traktują związki wchodzące w skład kreozotu jak źródło węgla i energii. Po zakończeniu procesu drewno jest wolne od zanieczyszczeń, spełniając obowiązujące normy bezpieczeństwa, co pozwala je ponownie wykorzystać jako surowiec.

Wymywanie kreozotu z drewna odbywa się w specjalnie do tego przygotowanych kontenerach i zajmuje kilka godzin. Oczyszczanie płynu kreozotowego przez bakterie zajmuje od 15 do 30 dni. Następnie oczyszczone drewno jest osuszane. W trakcie całego procesu żadne szkodliwe substancje nie przedostają się do środowiska. Po zakończeniu wszystkich etapów zarówno drewno, jak i płyn, są badane pod kątem spełniania odpowiednich norm – mówi dr hab. Magdalena Popowska.

W komunikacie zapewniono, że opracowana biotechnologia jest ekologiczna. Preparat bakteryjny jest bezpieczny i posiada atest higieniczny. Wykorzystywane mikroorganizmy nie są modyfikowane genetycznie, ani nie są patogenne – pozyskuje się je ze środowisk skażonych kreozotem.

Na rynku dostępne są inne technologie utylizacji drewna impregnowanego kreozotem. Jednak zdaniem autorów komunikatu są one kosztowne, a sam proces utylizacji jest skomplikowany. Przy dużych ilościach skażonego surowca, rozwiązanie problemu wymagałoby zaangażowania ogromnych kwot, przekraczających możliwości podmiotów zobowiązanych do utylizacji kreozotu.

Od 2025 roku w Polsce ma zostać zmodernizowanych 9 tys. kilometrów torowisk kolejowych. Oznacza to konieczność utylizacji ponad 15 mln drewnianych podkładów kolejowych, czyli 975 mln ton niebezpiecznych odpadów - wyliczono w komunikacie.

Komercjalizację projektu wspiera Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii (UOTT) UW. Etap badań laboratoryjnych nad nową technologią został zakończony. Proces został przeskalowany do tzw. skali ćwierćtechnicznej, dzięki dodatkowym środkom uzyskanym z UOTT. Obecnie poszukujemy inwestora, który zdecydowałby się na stworzenie przemysłowej instalacji z wykorzystaniem naszego know-how - mówi dyrektor UOTTRobert Dwiliński.

Jak zapewnia, technologia nie wymaga konstruowania nowych maszyn ani budowania specjalistycznych linii technologicznych. Według niego tania jest także produkcja samego preparatu bakteryjnego, a skażonego drewna nie trzeba transportować, ponieważ proces oczyszczania i bioremediacji można przeprowadzić w miejscu składowania. To wszystko sprawia, że koszty wdrożenia nowej technologii są niskie, w porównaniu do alternatywnych konkurencyjnych technologii – dodaje Dwiliński.

Kreozot używany jest od 1839 roku do konserwacji produktów drewnianych przeznaczonych do stosowania na otwartej przestrzeni. Substancja jest produkowana ze smoły węglowej. Trwałość drewna zabezpieczonego tym impregnatem wynosi średnio 30 lat. Niektóre źródła podają, że jest to nawet okres 100 lat.

Kreozot składa się z setek różnych składników, w tym węglowodorów aromatycznych, takich jak naftalen, antracen, fenantren, chryzen oraz składników kwaśnych i zasadowych – fenoli, krezoli, metylowych pochodnych piryn oraz innych. Czynnikiem rakotwórczym zaklasyfikowanym do kategorii I jest jeden z jego głównych składników benzo(a)piren i z tego powodu zarówno kreozot jak i drewno nim impregnowane nie może być wprowadzane do obrotu dostępnego dla konsumentów. Dawka śmiertelna benzo(a)pirenu dla organizmów stałocieplnych wynosi tylko 710 mg/kg.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest

Cóż mogę powiedzieć więcej, Brawo!

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

W jego skład wchodzą bakterie, które żywią się kreozotem, metabolizując go. Bakterie te traktują związki wchodzące w skład kreozotu jak źródło węgla i energii.

Zachwycające. Poważnie. Roztwory kreozotu były powszechnie stosowane do odkażania toalet. Słowo kreozot przywołuje u mnie natychmiast wspomnienie lato - obóz żeglarski - latryna.  Intuicja podpowiada, że nic nie przetrwa kąpieli w kreozocie, a tu proszę, istnieją maleństwa, którym to smakuje! Życie ma niesamowitą elastyczność.

19 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Na rynku dostępne są inne technologie utylizacji drewna impregnowanego kreozotem. Jednak zdaniem autorów komunikatu są one kosztowne, a sam proces utylizacji jest skomplikowany. Przy dużych ilościach skażonego surowca, rozwiązanie problemu wymagałoby zaangażowania ogromnych kwot, przekraczających możliwości podmiotów zobowiązanych do utylizacji kreozotu.

Dziwne. Kreozoty "kolejowe" uzyskuje się z koksowania węgla, ja bym te podkłady mielił i dorzucał do mieszanek węglowych pod koks energetyczny. Koksy energetyczne  mają praktycznie zerowe wymagania wytrzymałościowe i jakościowe więc nawet znaczny dodatek wiórów nie zaszkodzi. Skoksuje się razem z węglem, a lotne produkty wygrzewania i tak są oczyszczane w normalnym procesie. Jednoprocentowy dodatek do mieszanki węglowej będzie niezauważalny, a przy produkcji 1 mln ton można utylizować jakieś 12 tys ton rocznie.  Nie widzę lepszego sposobu :) Pędzę zakładać firmę utylizacji kreozotu.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

kupują czasem zużyte podkłady kolejowe i stosują je m.in. jako materiały ogrodnicze.

Też, ale także jako opał :D Także do budowy szamb to ludzie wykorzystywali.

Cytat

Wymywanie kreozotu z drewna odbywa się w specjalnie do tego przygotowanych kontenerach i zajmuje kilka godzin. Oczyszczanie płynu kreozotowego przez bakterie zajmuje od 15 do 30 dni. Następnie oczyszczone drewno jest osuszane

Z tym osuszaniem to naprawdę nie muszą czekać 15 do 30 dni :D

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ludzie nawet nie wiedzą że wciągają to nosem jak sąsiad napali w piecu, a jest takich wielu

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 godzin temu, Jajcenty napisał:

a tu proszę, istnieją maleństwa, którym to smakuje!

Bardzo ciekawe co one za jedne i skąd wzięte. Gdyby w naturze były powszechne, te podkłady nie wytrzymywałyby 30 (w porywach do 100) lat. W moim ogrodzie ( no co, jak były przez przodków przytachane to jeszcze wtedy nie były szkodliwe :D ) już od wielu lat butwieją, więc zekologizowały;)  się.

7 godzin temu, thikim napisał:

Z tym osuszaniem to naprawdę nie muszą czekać 15 do 30 dni

15 do 30 dni to oni oczyszczają płukankę. Jak długo suszą drewno nie podali.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, 3grosze napisał:

15 do 30 dni to oni oczyszczają płukankę. Jak długo suszą drewno nie podali.

[yoda] Kolejność faktów nieszczęśliwa tam jest.[/yoda] Lepiej: 

Wymywanie kreozotu z drewna odbywa się w specjalnie do tego przygotowanych kontenerach i zajmuje kilka godzin. Następnie oczyszczone drewno jest osuszane. Oczyszczanie płynu kreozotowego przez bakterie zajmuje od 15 do 30 dni.

W ten sposób, rzeczywiście nie trzeba czekać z suszeniem :P

Edited by Jajcenty
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Tufts University odkryli, że bakterie istotne dla dojrzewania sera reagują na lotne związki organiczne (ang. volatile organic compounds, VOCs) produkowane przez grzyby ze skórki. Powoduje to silniejszy wzrost niektórych z nich. Skład mikrobiomu sera ma krytyczne znaczenie dla smaku i jakości produktu, dlatego ustalenie, jak można go kontrolować czy modyfikować, sporo znaczy dla sztuki serowarniczej.
      Wyniki badań, które ukazały się w piśmie Environmental Microbiology, zapewniają także model dla zrozumienia i modyfikacji innych istotnych mikrobiomów, np. glebowego czy jelitowego.
      Ludzie od stuleci cenią rozmaite aromaty serów, ale dotąd nie badano, jak aromaty te wpływają na biologię mikrobiomu sera - podkreśla prof. Benjamin Wolfe.
      Amerykanie opowiadają, że wiele mikroorganizmów wytwarza lotne związki organiczne w ramach interakcji ze środowiskiem. Dobrze znanym tego rodzaju związkiem jest geosmina emitowana przez mikroorganizmy glebowe; można ją wyczuć w lesie po dużym deszczu.
      Jak podkreślają uczeni, bakterie i grzyby rosnące w dojrzewającym serze wydzielają enzymy, które rozkładają aminokwasy (powstają m.in. alkohole, aldehydy, aminy czy różne związki siarki) i kwasy tłuszczowe (do estrów, ketonów metylowych i alkoholi drugorzędowych). Wszystkie powstałe związki przyczyniają się do zapachu i smaku serów.
      Zespół z Tufts University odkrył, że tak naprawdę VOCs spełniają 2 funkcje. Przyczyniają się do wrażeń zmysłowych i dodatkowo pozwalają grzybom komunikować się i odżywiać bakterie mikrobiomu sera.
      Parując 16 bakterii serowych z 5 grzybami ze skórki sera, naukowcy zauważyli, że grzyby wywoływały u bakterii szereg reakcji (od silnej stymulacji po silne hamowanie). Jeden z gatunków bakteryjnych, Vibrio casei, reagował, rosnąc szybko w obecności VOCs wszystkich 5 grzybów. Inne bakterie, takie jak Psychrobacter, rosły zaś wyłącznie w odpowiedzi na grzyby Galactomyces. Liczebność dwóch innych bakterii spadała natomiast znacząco podczas wystawienia na oddziaływanie VOCs wytwarzanych przez Galactomyces.
      Uczeni stwierdzili, że lotne związki organiczne zmieniały ekspresję wielu genów bakterii, w tym genów wpływających na sposób metabolizowania składników odżywczych.
      Jednym ze wzmacnianych mechanizmów metabolicznych jest szlak glioksalowy (ang. glyoxylate shunt). W ten sposób bakterie mogą skuteczniej wykorzystywać pewne VOCs jako źródła energii i wzrostu.
      Bakterie są w stanie "zjadać" to, co my postrzegamy jako zapachy. To ważne, gdyż ser nie stanowi bogatego źródła łatwo metabolizowanych cukrów, takich jak np. glukoza. Za pośrednictwem VOCs grzyby wspomagają więc bakterie - wyjaśnia dr Casey Cosetta.
      Teraz, gdy wiemy, że związki znajdujące się w powietrzu są w stanie kontrolować skład mikrobiomów, możemy zacząć myśleć o tym, jak kontrolować skład mikrobiomów innych niż serowe, np. w rolnictwie, by poprawić jakość gleby i plony, czy w medycynie, by lepiej sobie radzić z chorobami mikrobiomozależnymi - podsumowuje Wolfe.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Psy pomagają ludziom w wielu zadaniach. Wygląda na to, że ich lista wydłuży się o kolejną pozycję, gdyż psi detektywi są w stanie wywęszyć wywoływane przez bakterie zielenienie cytrusów tygodnie, a nawet lata przed pojawieniem się objawów choroby na liściach i korzeniach.
      Zielenienie cytrusów (znane też pod chińską nazwą huánglóngbìng, HLB) zaatakowało sady pomarańczy, cytryn i grejpfrutów na Florydzie, w Kalifornii i Teksasie. Zielenienie cytrusów jest powodowane przez bakterie Candidatus Liberibacter spp. Przenoszą je żerujące na drzewkach miodówki - Diaphorina citri i Trioza erytreae. Liście zainfekowanego drzewka pokrywają się plamami i żółkną. Gałęzie i system korzeniowy obumierają.
      Wykorzystywana technologia ma tysiące lat - to psi nos. Po prostu wytresowaliśmy psy, by polowały na nową zdobycz: bakterie, które wywołują chorobę upraw cytrusów - opowiada Timothy Gottwald, badacz z amerykańskiego Departamentu Rolnictwa.
      Autorzy raportu z pisma Proceedings of National Academies of Sciences podkreślają, że psi detektywi są szybsi, tańsi i dokładniejsi od ludzi zbierających setki liści do analizy laboratoryjnej.
      Naukowcy tresowali 10 psów. Miały one wykrywać patogen Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas). Jak napisano w artykule, czworonogi cechowała bardzo wysoka trafność, czułość oraz specyficzność.
      W jednym z eksperymentów, prowadzonym w gaju grejpfrutowym w Teksasie, odróżniając świeżo zainfekowane i zdrowe drzewka, wytresowane psy osiągnęły aż 95% trafność. Tymczasem testy DNA wykryły mniej niż 70% zainfekowanych roślin. Im szybciej wykryje się chorobę, tym większe szanse na zahamowanie epidemii.
      Widuje się psy pracujące na lotniskach, wykrywające narkotyki i materiały wybuchowe. Może wkrótce ujrzymy jest pracujące na większej liczbie farm.
       

       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Produkty i akcesoria do makijażu są często zanieczyszczone bakteriami, takimi jak pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) czy gronkowce (Staphylococci). Dzieje się tak, bo ludzie ich przeważnie nie czyszczą i używają długo po upływie terminu przydatności.
      Prof. Amreen Bashir z Aston University podkreśla, że bakterie, które mogą powodować problemy zdrowotne o różnej randze - od zakażeń skóry po sepsę, jeśli są wykorzystywane w pobliżu oczu, ust, ran czy otarć - wykryto w ok. 9 na 10 produktów. Ryzyko jest większe u osób z niedoborem odporności, które są bardziej narażone na infekcje wywoływane przez bakterie oportunistyczne.
      Autorzy publikacji z Journal of Applied Microbiology wzięli pod uwagę 5 kategorii produktów kosmetycznych: szminki, błyszczyki, eyelinery, tusze do rzęs i gąbeczki do makijażu. Badano produkty przekazane przez użytkowników. Zawartość mikroorganizmów określano na podstawie hodowli. Okazało się, że ok. 79-90% produktów było zanieczyszczonych bakteriami; liczba komórek bakteryjnych wahała się między 102 a 103 cfu/ml. Gąbeczki do makijażu zawierały średnio >106 cfu/ml.
      Jak widać, gąbki do nakładania makijażu zawierały najwięcej potencjalnie szkodliwych bakterii. Większości (93%) nigdy nie czyszczono, mimo że na pewnym etapie użytkowania 64% spadło na ziemię.
      To pierwsze badanie, w ramach którego analizowano gąbeczki do makijażu (a na świecie sprzedaje się ich naprawdę dużo). Naukowcy z Aston University podkreślają, że takie akcesoria są szczególnie podatne na skażenie, bo po wykorzystaniu często zostawia się je zawilgocone, a to idealne warunki do namnażania bakterii. Należy więc pamiętać o regularnym czyszczeniu i dokładnym suszeniu.
      Brytyjczycy podkreślają, że wyniki pokazują, że konsumenci nieświadomie narażają się na ryzyko. Wg nich, producenci i agendy konsumenckie powinny poczynić pewne kroki w kierunku lepszej ochrony klientów; daty przydatności i zasady czyszczenia muszą być lepiej wyeksponowane na opakowaniach.
      Złe nawyki higieniczne dot. [...] gąbeczek są powodem do zmartwień, jeśli przypomnimy sobie, że wykryliśmy, że namnażają się na nich takie bakterie, jak E. coli, które wiążą się z zanieczyszczeniem kałowym - podsumowuje dr Bashir.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Nowojorskiego Instytutu Technologii (NYIT) odkryli w gąbkach kuchennych bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie. W dobie narastającej lekooporności fagi mogą nas wspomóc w walce z patogenami.
      Studenci z NYIT izolowali bakterie z własnych gąbek kuchennych. Później wykorzystali je w roli przynęty, by sprawdzić, jakie fagi mogą je atakować. Dwóm osobom udało się odkryć fagi infekujące bakterie.
      Nasze badanie ilustruje wartość poszukiwania wszelkich środowisk mikrobiologicznych, w których mogą występować potencjalnie użyteczne bakteriofagi - podkreśla Brianna Weiss.
      Amerykanie postanowili zamienić wykryte fagi i sprawdzić, czy mogą one infekować bakterie wyizolowane przez drugiego studenta. Okazało się, że tak. Zaczęliśmy się więc zastanawiać, czy mimo pochodzenia z 2 różnych gąbek nie były to przypadkowo te same szczepy bakterii.
      By to rozstrzygnąć, zespół porównał DNA obu szczepów. Okazało się, że reprezentują one rodzinę Enterobacteriaceae. Warto odnotować, że do rodziny Enterobacteriaceae należy większość bakterii Gram-ujemnych wykrywanych w tlenowych hodowlach stolca. Bywa jednak, że jako drobnoustroje oportunistyczne jej przedstawiciele powodują zakażenia szpitalne.
      Choć szczepy były blisko spokrewnione, testy biochemiczne wskazały na różnice chemiczne między nimi. Te różnice są istotne dla ustalenia zakresu bakterii zakażanych przez faga [...]. Kontynuując badania, mamy nadzieję wyizolować i opisać więcej fagów z różnych ekosystemów mikrobiologicznych; może niektóre z nich uda się wykorzystać do leczenia lekoopornych infekcji bakteryjnych - podsumowuje Weiss.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkryto mechanizm obronny, który pozwala skórze aktywnie zabijać bakterie. Centralną rolę spełnia w nim interleukina-6 (IL-6). Jej metodę działania będzie można wykorzystać do zapobiegania zakażeniom ran.
      Kolonizacja ran skóry przez bakterie lub inne patogeny może prowadzić do ciężkiego stanu zapalnego. W najgorszych przypadkach kończy się to sepsą albo amputacją. Ze względu na rosnącą lekooporność spada liczba dostępnych opcji terapeutycznych. Ostatnio jednak zespół dr. Franka Siebenhaara z Charité w Berlinie zidentyfikował nowy endogenny mechanizm, który może pomóc w zapobieganiu infekcjom ran bez stosowania antybiotyków.
      Niemcy oceniali, w jakim stopniu będące elementem układu immunologiczne komórki tuczne (mastocyty) są zaangażowane w odpowiedź skóry gospodarza na bakteryjne zakażenie rany i gojenie ran.
      Posługując się modelem zwierzęcym (szczepami myszy), akademicy badali wpływ braku mastocytów na gojenie się ran po zakażeniu pałeczkami ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa). Okazało się, że pod nieobecność komórek tucznych 5. dnia po infekcji liczba bakterii obecnych w ranie była 20-krotnie wyższa. Wskutek tego zakażona rana zamykała się kilka dni dłużej.
      Autorzy raportu z pisma PNAS wyjaśniają, że "zabójcze" działanie mastocytów jest wynikiem uwalniania interleukiny-6. Stymuluje ona keratynocyty do wydzielania peptydów antydrobnoustrojowych.
      Nasze badanie pokazało naturę i zakres zaangażowania komórek tucznych w skórny mechanizm obrony przed bakteriami. Pomaga nam to lepiej zrozumieć znacznie mastocytów w ludzkim organizmie; wiemy już, że ich rola wykracza poza bycie skromnymi mediatorami reakcji alergicznych.
      Pogłębiając wiedzę nt. IL-6 i jej kluczowych funkcji, Niemcy stwierdzili, że podanie interleukiny-6 przed zakażeniem rany skutkowało lepszą obroną przed bakteriami. Wyniki udało się powtórzyć w ludzkiej tkance. Teoretycznie można by rozważyć podawanie IL-6 bądź substancji o podobnym mechanizmie działania w ramach zapobiegania infekcjom ran.
      W kolejnym kroku ocenimy funkcje mastocytów oraz IL-6 u pacjentów z chronicznymi problemami z gojeniem ran.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...