Published February 23, 2024 | Version v1
Publication Open

Trace Elements in Industrial Buttermilk Effluent: An XRF Spectrometry Environmental Evaluation

Creators

  • 1. Université Constantine 2
  • 2. Constantine 1 University

Description

Abstract In Algeria, the disposal of over 300,000 liters of buttermilk daily by dairy industries into sewer systems, without a thorough analysis of its composition, presents significant environmental and economic challenges. This study seeks to rigorously assess and characterize the acid buttermilk produced by a leading dairy industry in Constantine, eastern Algeria, addressing the critical need for sustainable management practices in light of its high organic matter content.Buttermilk samples were procured from the foremost dairy farm in Constantine. The study employed standard laboratory methodologies to measure Biochemical Oxygen Demand (BOD5), Chemical Oxygen Demand (COD), pH, lactose, total nitrogen, nitrate, and nitrites. Mineral composition was analyzed via X-ray fluorescence spectrometry using OMNIAN software. Data analysis was conducted with Minitab 2018 to ensure statistical rigor.The analysis revealed high levels of BOD (312,110 ± 0.57 mg O2/L) and COD (90,351 ± 0.002 mg O2/L), indicating significant organic pollution potential. Nitrite and nitrate concentrations were recorded at 1.22 mg/L ± 1 and 0.0299 mg/L ± 0.0003, respectively, with total nitrogen at 0.467 ± 0.003. The pH was slightly acidic at 4.33 ± 0.125, and the temperature averaged at 15.66°C ± 0.75. Mineralogical analysis identified the presence of calcium, potassium, chloride, phosphorus, silicon, and magnesium, underscoring the environmental impact risk. This comprehensive assessment underscores the urgent need for effective buttermilk management strategies in Algerian dairy industries. Implementing sustainable practices is imperative to mitigate the environmental risks and enhance the economic viability of the sector.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الجزائر، يمثل التخلص من أكثر من 300000 لتر من اللبن يوميًا من قبل صناعات الألبان في أنظمة الصرف الصحي، دون تحليل شامل لتكوينه، تحديات بيئية واقتصادية كبيرة. تسعى هذه الدراسة إلى إجراء تقييم دقيق وتوصيف اللبن الحمضي الذي تنتجه صناعة الألبان الرائدة في قسنطينة، شرق الجزائر، ومعالجة الحاجة الماسة لممارسات الإدارة المستدامة في ضوء محتواه العالي من المواد العضوية. تم شراء عينات اللبن من مزرعة الألبان الرائدة في قسنطينة. استخدمت الدراسة منهجيات مختبرية قياسية لقياس الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD5)، والطلب على الأكسجين الكيميائي (COD)، ودرجة الحموضة، واللاكتوز، والنيتروجين الكلي، والنترات، والنتريت. تم تحليل التركيبة المعدنية عبر مطياف الفلورة بالأشعة السينية باستخدام برنامج OMNIAN. تم إجراء تحليل البيانات مع Minitab 2018 لضمان الدقة الإحصائية. كشف التحليل عن مستويات عالية من BOD (312,110 ± 0.57 mg O2/L) و COD (90,351 ± 0.002 mg O2/L)، مما يشير إلى إمكانات تلوث عضوي كبيرة. تم تسجيل تركيزات النتريت والنترات عند 1.22 مجم/لتر ± 1 و 0.0299 مجم/لتر ± 0.0003، على التوالي، مع إجمالي النيتروجين عند 0.467 ± 0.003. كان الرقم الهيدروجيني حمضيًا قليلاً عند 4.33 ± 0.125، وبلغ متوسط درجة الحرارة 15.66 درجة مئوية ± 0.75. حدد التحليل المعدني وجود الكالسيوم والبوتاسيوم والكلوريد والفوسفور والسيليكون والمغنيسيوم، مما يؤكد على مخاطر التأثير البيئي. يؤكد هذا التقييم الشامل على الحاجة الملحة لاستراتيجيات فعالة لإدارة اللبن في صناعات الألبان الجزائرية. يعد تنفيذ الممارسات المستدامة أمرًا ضروريًا للتخفيف من المخاطر البيئية وتعزيز الجدوى الاقتصادية للقطاع.

Translated Description (French)

Résumé En Algérie, l'élimination de plus de 300 000 litres de babeurre par jour par les industries laitières dans les réseaux d'égouts, sans analyse approfondie de sa composition, présente des défis environnementaux et économiques importants. Cette étude vise à évaluer et à caractériser rigoureusement le babeurre acide produit par une industrie laitière de premier plan à Constantine, dans l'est de l'Algérie, en répondant au besoin critique de pratiques de gestion durables à la lumière de sa forte teneur en matière organique. Des échantillons de babeurre ont été obtenus auprès de la principale ferme laitière de Constantine. L'étude a utilisé des méthodologies de laboratoire standard pour mesurer la demande biochimique en oxygène (DBO5), la demande chimique en oxygène (DCO), le pH, le lactose, l'azote total, les nitrates et les nitrites. La composition minérale a été analysée par spectrométrie de fluorescence X à l'aide du logiciel OMNIAN. L'analyse des données a été menée avec Minitab 2018 pour assurer la rigueur statistique. L'analyse a révélé des niveaux élevés de DBO (312 110 ± 0,57 mg O2/L) et de DCO (90 351 ± 0,002 mg O2/L), indiquant un potentiel de pollution organique important. Les concentrations de nitrite et de nitrate ont été enregistrées à 1,22 mg/L ± 1 et 0,0299 mg/L ± 0,0003, respectivement, avec l'azote total à 0,467 ± 0,003. Le pH était légèrement acide à 4,33 ± 0,125 et la température moyenne était de 15,66 °C ± 0,75. L'analyse minéralogique a identifié la présence de calcium, de potassium, de chlorure, de phosphore, de silicium et de magnésium, soulignant le risque d'impact environnemental. Cette évaluation complète souligne le besoin urgent de stratégies efficaces de gestion du babeurre dans les industries laitières algériennes. La mise en œuvre de pratiques durables est impérative pour atténuer les risques environnementaux et améliorer la viabilité économique du secteur.

Translated Description (Spanish)

Resumen En Argelia, la eliminación de más de 300.000 litros de suero de leche al día por parte de las industrias lácteas en los sistemas de alcantarillado, sin un análisis exhaustivo de su composición, presenta importantes desafíos ambientales y económicos. Este estudio busca evaluar y caracterizar rigurosamente el suero de leche ácido producido por una industria láctea líder en Constantine, en el este de Argelia, abordando la necesidad crítica de prácticas de gestión sostenibles a la luz de su alto contenido de materia orgánica. Se obtuvieron muestras de suero de leche de la granja lechera más importante de Constantine. El estudio empleó metodologías de laboratorio estándar para medir la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), la Demanda Química de Oxígeno (DQO), el pH, la lactosa, el nitrógeno total, el nitrato y los nitritos. La composición mineral se analizó mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X utilizando el software OMNIAN. El análisis de datos se realizó con Minitab 2018 para garantizar el rigor estadístico. El análisis reveló altos niveles de DBO (312,110 ± 0.57 mg O2/L) y COD (90,351 ± 0.002 mg O2/L), lo que indica un potencial significativo de contaminación orgánica. Las concentraciones de nitrito y nitrato se registraron a 1.22 mg/L ± 1 y 0.0299 mg/L ± 0.0003, respectivamente, con nitrógeno total a 0.467 ± 0.003. El pH fue ligeramente ácido a 4.33 ± 0.125, y la temperatura promediada a 15.66 ° C ± 0.75. El análisis mineralógico identificó la presencia de calcio, potasio, cloruro, fósforo, silicio y magnesio, lo que subraya el riesgo de impacto ambiental. Esta evaluación exhaustiva subraya la necesidad urgente de estrategias eficaces de gestión del suero de leche en las industrias lácteas argelinas. La implementación de prácticas sostenibles es imprescindible para mitigar los riesgos ambientales y mejorar la viabilidad económica del sector.

Files

latest.pdf.pdf

Files (559.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:557f8e7afec28d3c0b6d0a98cf647386
559.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
العناصر النزرة في نفايات اللبن الصناعي: تقييم بيئي لقياس الطيف XRF
Translated title (French)
Éléments traces dans les effluents de babeurre industriel : une évaluation environnementale de la spectrométrie XRF
Translated title (Spanish)
Oligoelementos en efluentes de suero de mantequilla industrial: una evaluación ambiental de espectrometría XRF

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392122000
DOI
10.21203/rs.3.rs-3962652/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W3207864831 (Other)
https://openalex.org/W2887738246 (Other)
https://openalex.org/W2368853056 (Other)
https://openalex.org/W2350363074 (Other)
https://openalex.org/W2347757946 (Other)
https://openalex.org/W2138542115 (Other)
https://openalex.org/W2116493921 (Other)
https://openalex.org/W2034367512 (Other)
https://openalex.org/W167936449 (Other)
https://openalex.org/W160042994 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W160042994
  • https://openalex.org/W1909854414
  • https://openalex.org/W2018979510
  • https://openalex.org/W2024990150
  • https://openalex.org/W2044967451
  • https://openalex.org/W2046332508
  • https://openalex.org/W2073758507
  • https://openalex.org/W2080084446
  • https://openalex.org/W2087509702
  • https://openalex.org/W2116090360
  • https://openalex.org/W2343993262
  • https://openalex.org/W2799301829
  • https://openalex.org/W2895425592
  • https://openalex.org/W2938326464
  • https://openalex.org/W3009016910
  • https://openalex.org/W3037165638
  • https://openalex.org/W3161235958
  • https://openalex.org/W3183043359
  • https://openalex.org/W3186222575
  • https://openalex.org/W4211223413
  • https://openalex.org/W4301777604