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Biodegradation of Lecithin-Based Fatliquor: Optimization of Food to Microbes Ratio and Residence Time

2013; American Leather Chemists Association; Volume: 108; Issue: 1 Linguagem: Inglês

0002-9726

B. Kalyanaraman, K. Sri Bala Kameswari, N.M. Sudharsan, Perumalsamy Priyadharsini,

Edible Oils Quality and Analysis

Oils are usually applied as aqueous emulsions in the fatliquoring process and they influence the physical characteristics of leather, such as tensile strength, extensibility, wetting properties, water-proofness and permeability to water vapor and air. During soybean oil processing, phospholipids are recovered from the degumming process to produce lecithin. The sulfonated phospholipids exhibit good hydrophilic properties, emulsifying properties and good permeability. They are therefore used in the tanneries as semi-synthetic fatliquor. Exhaustion of fatliquor was about 85 to 90% and the remaining was discharged in to the process water as wastewater. Grease traps fail to retain dissolved and emulsified fats efficiently, allowing them to enter the water treatment system. These lipids may then interfere with aerobic biological wastewater treatment processes by reducing oxygen transfer rates. The aim of the present study was to assess the rate of biodegradability of lecithin based fatliquor containing wastewater generated from tanneries at various food to microbial (f/m) ratios of 0.35, 0.25 and 0.15 in aerobic batch reactors. Optimization of the f/m ratio and residence time was investigated in detail and the results established that a f/m ratio of 0.15 with residence time of 48 hours is needed for obtaining maximum biodegradation. Soluble Biochemical Oxygen Demand (SBOD) and Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) removal efficiencies were 95.55% and 86.21 %, which resulted in 28 and 240 mg/L in the treated effluent. It was evident from FT-IR and ESI-MS analysis that the phospholipids are degraded efficiently in the batch reactor.Resumen:Los aceites se emplean generalmente en forma de emulsiones acuosas en el proceso de engrase e influyen en las caracteristicas fisicas del cuero, tales como resistencia a la traccion, extensibilidad, propiedades de humectacion, resistencia al agua y la permeabilidad al vapor de agua y al aire. Durante el procesamiento del aceite de soja, se recuperan fosfolipidos del proceso de desgomado para producir lecitina. Los fosfolipidos sulfonados presentan buenas propiedades hidrofilicas, propiedades emulsionantes y buena permeabilidad. Ellos son utilizados en las curtiembres como engrasante semi-sintetico. El agotamiento del engrase fue aproximadamente 85 a 90% y el remanente fue descargado en el agua de proceso como aguas residuales. Las trampas de grasa no retienen eficientemente las grasas disueltas y emulsionadas, permitiendoles entrar en el sistema de tratamiento de aguas. Estos lipidos pueden entonces interferir con los procesos biologicos aerobios del tratamiento de aguas residuales mediante la reduccion de las tasas de transferencia de oxigeno. El objetivo del presente estudio fue evaluar la tasa de biodegradabilidad del engrasante basado en lecitina contenido en las aguas residuales de las curtiembres a distintas tasas alimento/microorganismos (f/m) de 0,35, 0,25 y 0,15 en reactores discontinuos aerobicos. La optimizacion de la relacion f/m y el tiempo de residencia fue investigado en detalle y los resultados establecieron que una relacion f/m de 0,15 con un tiempo de residencia de 48 horas es necesario para la obtencion de la maxima biodegradacion. Las eficiencias de remocion de la demanda bioquimica de oxigeno soluble (SBOD) y la demanda quimica de oxigeno soluble (SCOD) fueron del 95,55% y 86,21%, lo que resulto en 28 y 240 mg/L en el efluente tratado. Fue evidenciado a partir de analisis FT-IR y ESI-MS que los fosfolipidos son degradados de manera eficiente en el reactor discontinuo.