Food engineering residues: amino acid composition of hydrolysates and application for the decontamination of metal polluted soils

Bipp

Riemschneider

et al. 1998

Environ. Sci. Technol.

The utilization of biomass residues as sources for natural chelates is a new approach to improve the ecological and economical balance of leaching techniques for the remediation of metal-polluted soils. Residues, such as molasses, blood meal, and silage effluents, containing various aliphatic carboxylic acids, sugar acids, and amino acids or their precursor compounds were selected, hydrolyzed and oxidized, if required, and analyzed for their organic constituents. Soils that were contaminated with metals via sewage sludge amendment were extracted in batch and column experiments at various pH values. Grass silage effluent removed ∼75% of Cd and >50% of Cu and Zn at pH 4.4. The neutralized effluent was less effective except for Cu (69% leached). The neutral blood meal hydrolysate extracted primarily Cu (55−66%) and Ni (38−67%). Metal bonds attacked by this extractant were identified using a sequential leaching procedure. Hydrolysates containing sugar acids mobilized Cu and Pb under alkaline conditions. The actual results support the conclusion that biomass residues have a potential to serve as extractants in remediation techniques.

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Utilization of Biomass Residues for the Remediation of Metal-Polluted Soils

Bipp

Riemschneider

et al. 1998

Environ. Sci. Technol.

Extraktion eines kupferbelasteten Bodens unter Verwendung eines aminosäurehaltigen Reststoffhydrolysats. 1. Cu‐Elutionsdynamik und bindungsspezifische Freisetzung

Blay

J Plant Nutrition & Soil

Mölter

et al. 1997

Extraktion eines kupferbelasteten Bodens unter Verwendung eines aminosäurehaltigen Reststoffhydrolysats. 2. Elutionsdynamik und Bilanzierung der Aminosäuren nach kontinuierlichem Eintrag in Bodensäulen

J Plant Nutrition & Soil

Blay

Kotalik

et al. 1997

Innerhalb eines 16‐tägigen Zeitraums wurde ein kupferkontaminiertes Bodenmaterial (Kolluvisol aus sandigen über lehmigen Abschwemmassen) aus einem ehemaligen Hopfenanbaugebiet in vier parallelen Säulenversuchen mit einem aminosäurehaltigen Blutmehlhydrolysat (Aminosäurekonzentration: 188 mmol·L−1) eluiert. Neben der Ermittlung der Kupferfreisetzung diente die Versuchsserie der Erfassung der Aminosäureelutionsdynamik und der Aminosäurebilanzierung (Bilanzierungszeitraum: 14 Tage). Bei einer Gesamteintragsmenge von ca. 2,2 mol Aminosäure pro Bodensäule, gefüllt mit ca. 4,1 kg Bodenmaterial (TM), wurden nach Durchleiten von 11,7 L Hydrolysat durchschnittlich 1,13 mol Aminosäuren im Säuleneluat aufgefangen. Dies entspricht einer Aminosäureelutionsquote von 51,2% bei Bezugnahme auf die eingetragene Molsumme bzw. einer mittleren aminosäurespezifischen Elution (Mittelwert der Elutionsquoten von 15 Aminosäuren) von 48,4%. Der Wertebereich der substanzspezifischen Elution reicht von 9,6% (Serin) bis 75,5% (Valin). Während die maximalen Eluatkonzentrationen von Serin und Threonin bereits nach 2 Tagen auftreten, nimmt die Histidin‐Eluatkonzentration bis zum Versuchsende zu. Diese Unterschiede im Perkolationsverhalten der Aminosäuren werden im Hinblick auf die wichtigsten Retentions‐ und Eliminationsprozesse (Biologischer Abbau, Ad‐/Desorption, Intercalation) diskutiert.