-
شماره ركورد
28430
-
پديد آورنده
مهسا جمشيدي
-
عنوان
بررسي عوامل موثر بر افزايش سرعت تجزيه زيستي سلولزاستات
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي-بيوتكنولوژي
-
سال تحصيل
1398
-
تاريخ دفاع
1401/12/22
-
استاد راهنما
دكتر پريسا حجازي
-
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
-
چكيده
استفاده از پليمرهاي سلولزاستات در فيلترهاي سيگار، ضرورت تجزيه آنها را به عنوان يك آلاينده ي محيط زيست در شرايط مشابه محيط هاي تجمع زباله ها مانند خاك و آب هاي ساكن و جاري حائز اهميت مينمايد. براي تسهيل فرآيند تجزيه اين پليمرها از روش پرتودهي با پرتو فرابنفش پيش از تخريب ميكروبي استفاده ميشود. در اين تحقيق به تخريب ميكروبي پليمر مذكور در دو ابعاد بزرگ اندازه (فيلتر سيگار استفاده شده با پوشش كاغذي، فيلتر سيگار استفاده شده بدون پوشش كاغذي و صفحه سلولزاستاتي دستساز) و ميكرو اندازه (كوچكتر از 3 ميلي متر) از صفحات سلولزاستاتي دست ساز پيش تيمار شده با پرتو فرابنفش پرداخته شد. اين تحقيق در دو مرحله كلي انجام شد: مرحله اول جداسازي مخلوط ميكروبي مناسب، سازگاري و تجزيه زيستي پليمرهاي بزرگ اندازه در دو فاز مايع و خاك با منبع كربني كمكي فنول به ترتيب به مدت 100 و 120 روز و مرحله دوم استفاده از ميكروب هاي برگزيده و سازگار شده براي تجزيه زيستي ميكروپليمرها به ترتيب به مدت 42 و 49 روز. در طي فرآيند مرحله اول چهار نوع قارچ پوساننده چوب از گونه هاي بومي و چهار نوع مخلوط ميكروبي در دو فاز خاك و مايع مورد بررسي قرار گرفت و در مرحله دوم دو قارچ پوساننده و دو لجن فعال سازگارشده براي تخريب ميكروپليمرها انتخاب شد. در طي فرآيند تجزيه زيستي، رشد ميكروارگانيسم ها و تغييرات pH و در انتهاي آن ميزان تخريب زيستي كمي و كيفي نمونه هاي پليمري با روش هاي SEM، FTIR، اندازه گيري زاويه تماس، كاهش وزن و سايز (ميكروپليمرها) مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج SEM ايجاد پوسيدگي سطحي و شكاف در سطح پليمرها را تاييد كرد. تشكيل يا حذف گروه هاي عاملي جديد از جمله هيدروكسيل ها، كربونيل ها و استيل ها در مقايسه با نمونه هاي شاهد در عدد موجهاي ناحيه 3000 و 1700و cm-1 1200 به دليل تخريب ميكروبي توسط FTIR تشخيص داده شد. كاهش زاويه تماس (بيانگر آبدوستي سطح) به ميزان 27 درجه توسط تيمار ميكروبي اتفاق افتاد. بيشينه كاهش وزن پليمرهاي بزرگ اندازه در فاز مايع با فيلتر سيگار استفاده شده با پوشش كاغذ، 33% توسط لجن فعال 1 و در فاز خاك 31% توسط قارچ هاي پوساننده چوب به ترتيب در مدت 100 و 120 روز مشاهده شد. براي ميكروپليمرها 38% در فاز مايع توسط لجن فعال 1 و 44% توسط قارچ هاي پوساننده چوب در فاز خاك به ترتيب در مدت 42 و 49 روز حاصل شد. براساس بررسي هاي سينتيكي كاهش وزن بر ميكروپليمرها، معادله درجه اول بر داده هاي حاصل انطباق خوبي دارد و زمان نيمه عمر 61 روز براي هر دو سامانه مايع و خاك محاسبه گرديد كه تقريبا با داده¬هاي تجربي انطباق دارد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/03/30
-
عنوان به انگليسي
evaluation of factors affecting cellulose acetate biodegradation rate
-
تاريخ بهره برداري
3/12/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهسا جمشيدي
-
چكيده به لاتين
The use of cellulose acetate polymers in cigarette filters, necessitates their degradation as an environmental pollutant in conditions similar to waste accumulation environments, such as the surface and depth of soil and stagnant and flowing waters. In order to facilitate the degradation process of these polymers, the ultraviolet irradiation method is used before bioremediation. In this research, the microbial remediation of the cellulose acetate polymer in two macro size (used cigarette filter with plug wrap, used cigarette filter without plug wrap and hand-made cellulose acetate sheet) and micro (smaller than 3mm) of handmade cellulose acetate sheet pre-treated with ultraviolet light was investigated. This study was carried out in two general stages: the first stage is the isolation of a suitable microbial mixture, adaptation and biodegradation of macro size polymers in two phases of liquid and soil with an auxiliary carbon source of phenol for 100 and 120 days, and the second stage is the use of selected of adapted microbes for the biodegradation of micro-polymers for 42 and 49 days, respectively. During the process of the first stage, four native species types of wood-rotting fungi and four mixed cultures in two phases of liquid and soil were investigated. Then two wood-rotting and two adapted activated sludge were selected for biodegradation of micro-polymers. The microbial growth and media pH were investigated during the biodegradation process and at the end, the quantitative and qualitative biodegradation of polymer samples was determined by SEM, FTIR, contact angle measurement and weight loss and size reductions (micro-polymers). SEM results confirm the formation of surface decay and cracks on the surface of polymers. The formation or removal of new functional groups, including hydroxyls, carbonyls and acetyls, was detected in the wavenumbers of 3000 and 1700 and 1200 cm-1 due to microbial degradation by FTIR, in contrast to the control samples. Reduction of the contact angle, which indicates the hydrophilicity of the surface, by 27 degrees occurred by the microbial treatment. The maximum weight loss of macro size polymers in liquid phase with cigarette filter used with plug wrap was 33% by activated sludge 1 and 31% in soil phase by wood-rotting fungi. For micro-polymers, 38% was obtained in the liquid phase by activated sludge 1 and 44% by wood-rotting fungi in the soil phase. Based on the kinetic studies on weight loss micro-polymers, the first-order equation fits well with the obtained data and the half-life time of about 61 days was calculated for both liquid and soil systems.
-
كليدواژه هاي فارسي
تخريبزيستي , سلولزاستات , فيلترسيگار , قارچ پوساننده چوب , ميكروپليمر
-
كليدواژه هاي لاتين
Biodegradation , Cellulose acetate , Cigarrete filter , Wood-rotting fungi , Micro-polymer
-
Author
Mahsa Jamshidi
-
SuperVisor
Parisa Hejazi
-
لينک به اين مدرک :