حذف بیولوژیکی سولفید هیدروژن از گاز طبیعی در بیوراکتور همزن دار پیوسته به وسیله میکروارگانیزم های جداشده از چشمه آب گرم

آزمایشهای شیرین سازی گاز ترش با میکروارگانیزم های جداشده از چشمه آب گرم رامسر در دو بخش ناپیوسته و پیوسته همراه با بررسی پارامترهای عملیاتی، انتقال جرم و سینتیک فرایند انجام گرفت. نمونه محیط کشت مرکب از چشمه آب گرم تهیه شده و جداسازی آن ها از یکدیگر با موفقیت انجام شد. بررسی های میکروسکوپیک برای هر دو گونه انجام شد. آزمایش های ناپیوسته با هر کدام از گونه های جدا شده با بررسی پارامترهای عملیاتی دما، ph و غلظت سوبسترا بر عملکرد باکتری ها انجام گردید و نمونه بهتر( با مشخصه کلونی سفید) برای ادامه آزمایشات انتخاب شد. شرایط مناسب برای گونه کلونی سفید (h1) عبارتند از : دمای 36 درجه سانتی گراد و ph برابر 5/6 که در این حالت دارای 3/1 گرم بر لیتر وزن خشک سلولی، 2/21 میلی گرم بر لیتر مصرف سولفید هیدروژن و 3/5 میلی گرم بر لیتر تولید گوگرد عنصری می باشد. فرایند پیوسته حذف سولفید هیدروژن از گاز ترش در بیوراکتور و با تغییر پارامترهای عملیاتی همچون نرخ رقیق سازی، شدت جریان گاز به درون بیوراکتور و دور همزن بررسی شد. برای این منظور سه نوع فرایند پیوسته به کار گرفته شد؛ بیوراکتور پیوسته، بیوراکتور پیوسته با جریان برگشتی و بیوراکتور پیوسته با جریان برگشتی به همراه جذب اولیه گاز. پارامترهای عملیاتی برای هر کدام تعیین شده و بازده فرایند با یکدیگر مقایسه گردید. در بیوراکتور پیوسته بدون جریان برگشتی نرخ بهینه رقیق سازی برابر 01/0 (بر ساعت) در نظر گفته شده است که در آن با جریان گاز با دبی 5/0 میلی لیتر در دقیقه بازده حذف سولفید هیدروژن برابر 99 % بدست آمد و همچنین دانسیته سلولی در نهایت به مقدار 35/1 گرم بر لیتر رسیده که شدیدا تابع دور همزن می باشد. به طوریکه با افزایش دور از 250 تا 350 rpm دانسیته سلولی به اندازه 15 درصد کاهش یافت. استفاده از جریان برگشتی در بیوراکتور پیوسته دانسیته سلولی را از 35/1 به 96/1 گرم بر لیتر افزایش داد. برای رسیدن به این نتایج از یک قیف جداکننده برای ته نشین کردن سلول ها و بازگرداندن آن ها به بیوراکتور استفاده شده است. اثر دور همزن بر عملکرد بیوراکتور با جریان برگشتی با آزمایش 4 دور همزن از 150 تا 450 rpm مورد ارزیابی قرار گرفت. بیوراکتور پیوسته با جریان برگشتی به همراه تانک جذب اولیه گاز ترش بالاترین میزان بازده، مصرف سولفید هیدروژن و همچنین بیشترین میزان تحمل نسبت به نبود مواد غذایی را از خود نشان داد. در این مجموعه از آزمایش ها از تانک جذب با حجم کاری 5/1 لیتر استفاده شده است و به منظور ارزیابی فرایند دور همزن های متفاوت از 300 تا 800 rpm در آن آزمایش شده است. نتایج نشان دادند که اختلاط شدید در تانک جذب و عدم حضور میکروارگانیزم در آن باعث تسهیل در انتقال جرم و در نتیجه افزایش بازده فرایند گردد. با این بهبود در فرایند جریان 2 میلی لیتر بر دقیقه از گاز ترش با غلظت 5% حجمی به میزان 98% شیرین سازی گردید.