Test af membran bioreaktor-teknologier - Naturstyrelsen

Test af Membranbioreaktor-teknologier – Bilag 4
2.2 Ekstraktion af ekstracellulær polymerisk substans (EPSekstraktion)
Det er interessant at ekstrahere den ekstracellulære polymeriske substans fraktion, da
denne ofte er den fraktion, der bidrager mest til foulingen. For at ekstrahere SMP filtreres
supernatanten gennem 0,2 µm filter [Metzger et al., 2007].
Der anvendes generelt en af tre følgende metoder til at ekstrahere eEPS:
1. Cationic exchange resin (CER) [Frølund et al., 1996]
2. Varmebehandling [Goodwin and Forster, 1985]
3. Ekstraktion med NaOH–formaldehyde [Kajornatiyudh, 1986]
Den første metode kan anvendes til at ekstrahere eEPS fra membranen og fra biomassen.
Opløseligt EPS ekstraheres fra membranen ved at tilsætte fosfatbuffer og CER til
stykker af membran [Lyko et al., 2007]. Når EPS ekstraheres fra den rå biomasse kan
dette gøres ved at centrifugere biomassen ved 2000g i 15 min (ved 4 o C for slam ol.)
Supernatanten fjernes og ”pellets” resuspenderes til originalt volumen i buffer (f.eks. 2
mM Na3PO4, 4 mM NaH2PO4, 9 mM NaC1 og 1 mM KCI ved pH 7). CER tilsættes til
bufferen og efter omrøring ekstraheres EPS ved at centrifugere ved 12.000 g først i 1
min for at fjerne CER og derefter i 2x15 min. for at fjerne de resterende flokke. Betydningen
af de forskellige parameter som f.eks. mængde CER, omrøringsintensitet og ekstraktionstid
er blevet systematisk undersøgt af Frølund et al. (1996).
I den anden metode ekstraheres eEPS ved hjælp af varme [Ng et al., 2008]. Denne metode
anvendes ofte da dette er den mest simple af metoderne. Dette kan gøres ved 80 o C i
1 time [Goodwin og Forster, 1985]. Efterfølgende ekstraheres EPS på følgende måde
som nævn ovenfor.
Den sidste metode er ekstraktion ved at anvende en NaOH-formaldehydopløsning
[Metzger et al., 2007]. Sammenlignes de tre metoder under forskellige variationer har
undersøgelser vist at den største mængde eEPS kan ekstraheres ved hjælp af formaldehydmetoden
[Liu og Fang, 2003].
2.3 Kulhydratbestemmelse
Efter ekstraktion af eEPS kan mængden af kulhydrat bestemmes. Kulhydratbestemmelse
kan foretages kolorimetrisk ved at tilsætte phenol og svovlsyre [Dubois et al., 1956].
Phenolen og svovlsyren reagerer med simple sukrer, oligisakkarider og polysakkarider,
deres derivater og methyletherere med frie eller potentielle frie grupper og farver disse
5