26051

حذف زيستي همزمان تيوسولفات و نيترات در كشت مختلط

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي-بيوتكنولوژي

1397

1400/09/07

دكتر فرشته نعيم پور

دكتر پانته آ پيريه

مهندسي شيمي، نفت و گاز

آلاينده هاي گوگردي و نيتروژني بر محيط زيسمت تااير منفي داشمته و حذف آنها از محيط امروري ميباشمد. در اين تحقيق هدف حذفزيسمتي همزمان تيوسمولفات و نيترات با اسمتفاده از يك كنسمرسميوم بومي ميكروبي در بيوراكتور اسمتوانهاي همزندار مغنا(يسمي با حجم كاري mL400 ميباشمد. كنسمرسميوم ميكروبي گرفته شمده از پسماب چرمسمازي ابتدا در حيمور تيوسمولفات نيسمازي شمد و سمخو خودهي به تيوسمولفات در ل ت ppm3000 انجام شممد. در راسممتاي افزايش حذف آلودگيها در شممرايط اتوتروفيكي، اار نسمم ت S/N در اكسميداسميون بيهوازي تيوسمولفات در نسم تهاي 1 ، 2 و 3 نتيوسمولفات اابت mg/L 1215 و نيترات پتاسميم به ترتيب 3835 ، 1917 و mg/L 1278 مورد بررسمي ورار گرفت. نسم ت 1 به دلي بازدهي ن 88 % و سمرعت حمذف ن mg/L.h13 / 8 بمالاتر تيوسمممولفمات براي اداممه كمار در ن ر گرفتمه شمممد. هم نين بمهمن ور بررسمممي پتانسمي كنسمرسميوم ميكروبي در حذف آلايندهها بصمورت هتروتروفيكي نبا من ع كربن آلي اسمتات و گلوكز و ميكسمموتروفيكي نبا گلوكز و بيكربنات دو سممري آزمايش در نسمم تهاي مختلف C/N انجام شممد. در حالت هتروتروفيكي، سمرعت حذف تيوسمولفات و نيترات نسم ت به حالت اتوتروفيكي افزايش و زمان لازم براي حذف آلاينمدهها كاهش نشمممان داد. بدليم موارتر بودن گلوكز در ادامه اار تغيير ل مت گلوكز از 91 تا mg/L 912 در مقدار نيترات اابت ppm3835 ننسممم تهاي C/N برابر 34 / 0 ، 75 / 0 25 / 1 و 2 بررسمممي شمممد و بهترين بازدهي ن 100 % همراه با حداكير سمرعت حذف تيوسمولفات mg/L.h6 / 16 در نسم ت 75 / 0 بدسمت آمد. در حالت ميكسموتروفيكي نسم تهاي C/N برابر با 2 / 0 ، 34 / 0 و 75 / 0 مورد بررسمي ورار گرفت و نسم ت 75 / 0 ، منجر به حذف كام تيوسمولفات با سمرعت mg/L.h 8 / 20 شمد. در نهايت نتايج نشمان داد كه كنسمرسميوم ميكروبي خوگيري شمده توانايي مناسم ي در حذف همزمان آلودگيهايي هم ون تيوسمولفات و نيترات دارد و حذف كام اين آلاين دها در نسم ت 1S/N= ، 75 / 0C/N= و در حالت ميكسموتروفيكي به حداكير سمرعت خود ميرسد.

1400/11/24

Simultaneous biological removal of thiosulfate and nitrate by mixed culture

11/28/2022 12:00:00 AM

The negative effects of sulfur and nitrogen pollutants on environment necessitate their removal. Therefore, we aimed to investigate the simultaneous thiosulfate and nitrate biological removal using an indigenous microbial consortium in a magnetic stirred cylindrical bioreactor with a working volume of 400 mL. The microbial consortium was taken from the leather processing industry effluent which was firstly enriched in presence of thiosulfate and then acclimated to 3000 ppm thiosulfate. To increase the thiosulfate removal efficiency under autotrophic condition, the effect of S/N ratio (1, 2 and 3; concs. in mg/L, thiosulfate: 1215 and potassium nitrate: 3835, 1917 and 1278, respectively) was anaerobically investigated. Ratio of S/N=1 resulted in the highest thiosulfate removal (88%) and removal rate (8.13 mg/L.h). Additionally, the potential of the microbial consortium in biological removal of contaminants was examined under heterotrophic (organic C-sources: acetate and glucose) and mixotrophic (C-sources: organic (glucose) and inorganic (bicarbonate)) modes by performing two series of experiments at different C/N ratios. Both thiosulfate and nitrate removal rates increased under heterotrophic mode compared to autotrophic, decreasing the required time. Since glucose was more efficient than acetate, its level was increased from 91 to 912 mg/L at fixed nitrate level (3835 ppm) to investigate the effect of C/N ratios of 0.34, 0.75, 1.25 and 2. The ratio of 0.75 yielded 100% removal of thiosulfate and a maximum thiosulfate removal rate of 16.6 mg/L.h. C/N ratios of 0.2, 0.34 and 0.75 were investigated under mixotrophic mode where and the ratio of 0.75 resulted in complete removal of thiosulfate at a rate of 20.8 mg / L.h. Our results proved that our adapted indigenous microbial consortium is well capable of simultaneous removal of thiosulfate and nitrate at ratio of S/N=1 under autotrophic mode. Heterotrophic and mixotrophic modes at C/N=0.75 expedited contaminant removal rates.

دنيتريفيكاسيون , تيوسولفات , نيترات , بيولوژيكي , اكسيداسيون بيهوازي , هتروتروفيكي , ميكسوتروفيكي

Denitrification , Thiosulfate , Nitrate , Biological , Anaerobic Oxidation , Heterotrophic , Mixotrophic , Autotrophic