Biokataliza u mikroreaktoru: enzimsko obezbojavanje tekstilne boje

Abstract

Uklanjanje boja iz otpadnih voda je jedan od glavnih interesovanja naučne zajednice koja se bavi zaštitom životne sredine. U ekološko prihvatljive metode za prečišćavanje otpadnih voda spadaju i enzimski tretmani, među kojima je i oksidacija boja peroksidazom. Visoka tržišna cena prečišćenih enzima dovela je do izolovanja enzima iz jeftinih izvora i do primene enzima u obliku sirovog ekstrakta. Izvođenje kontinualnog sistema doprinosi povećanoj efikasnosti procesa. U ovom radu, izolovana je peroksidaza iz otpadnog materijala – krompirovih ljuski za obezbojavanje boje Acid Violet 109. Uklanjanje je izvršeno u kontinualnom mikroreaktoru. Optimizovani su glavni procesni parametri: vreme zadržavanja, aktivnost enzima, koncentracija vodonik-peroksida i boje, kao i prečnik i dužina reaktora. Nakon vremena zadržavanja od 3 min u mikroreaktoru prečnika 0,5 mm i dužine 6m, procenat obezbojavanje je iznosio 76%.

Dye removal from wastewater is one of the major interests of the scientific community dealing with environmental protection. Among available techniques for wastewater decolorization is dye oxidation using peroxidase. Taking into consideration the high market price of purified enzymes, the isolation of enzymes from cheap sources and the potential use of crude enzyme extractscontributes to the sustainabilityof the treatment. Furthermore, introducing continuous flow systems enhances the process's productivity and efficiency. In this study, peroxidase was isolated from waste material –potato peel and used for removal of anthraquinone dye Acid Violet 109 in a continuous flow. The main process parameters were optimized: residence time, enzyme activity, hydrogen peroxide and dye concentration, as well as the reactor's length and diameter. After 3min of residence time, in a microreactor with 0.5 mm diameter and 6m length, the decolorization rate was 76%.