نام پژوهشگر: مجید مسچی نظامی

نقش تولید پلیمر pha در کاهش حجم لجن تصفیه خانه فاضلاب شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1388
  مجید مسچی نظامی   حسین گنجی دوست

تجمع زباله های پلاستیکی در زمینه محیط زیست بسیار مورد توجه واقع شده اند. این پلاستیک ها نه تنها دهه های طولانی در طبیعت باقی می مانند بلکه در روند پروسه تجزیه شدن، مواد سمی از خود تولید می نمایند. از میان پلاستیک های قابل تجزیه گروهی تحت عنوان phas به علت قابلیت تجزیه پذیری کامل و پایین بودن هزینه تولید نسبت به سایر پلیمرها بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. اصلی ترین مانع در برابر تولید تجاری و کاربرد pha در محصولات مصرفی، هزینه بالای تخمیر میکروبی است که آن را 5 تا 10 برابر گرانتر از پلیمرهای مشتق شده از نفت می سازد. به منظور کاهش هزینه ها و در نتیجه کاربردی شدن بیشتر بیوپلیمرها تحقیقات در زمینه استفاده از منابع کربنی ارزان دنبال شد و طرح استفاده از کشت مخلوط و لجن فعال ارائه گشت. در این تحقیق اثر زمان های ماند سلولی مختلف، غلظت منبع کربنی، تاثیر اسیدهای چرب فرار در خوراک فاضلاب شهری بر راندمان تشکیل پلیمر و نسبت های c:n مختلف در تشکیل پلی هیدروکسی آلکانواتها بررسی شد. همچنین با توجه به اینکه یکی دیگر از مشکلات عمده در زمینه محیط زیست لجن تولید شده در تصفیه خانه ها می باشد، کاهش حجم لجن تولیدی در اثر تشکیل پلیمر از اهداف دیگر این تحقیق بود. در این تحقیق از یک راکتور sbr (هوازی- بی هوازی) جهت سازگاری میکروارگانیسم ها و از یک راکتور هوازی جهت تولید پلیمر استفاده شد. خوراک این سیستم از فاضلاب شهری به همراه اسیدهای چرب فرار تامین گشت. این سیستم با زمان های ماند سلولی 5، 7 و 10 روز بررسی شد و زمان ماند سلولی 5 روز با اختلاف کمی از دو زمان دیگر پلیمر بیشتری تولید کرد. همچنین راندمان حذف cod در srt5 به 95 درصد رسید. به منظور بررسی منبع کربنی و تاثیر غلظت آن در تشکیل پلیمر، از استات و پروپیونات سدیم در غلظت های مختلف استفاده شد که در نهایت استات با غلظت mg/l 3000 در راکتور تولید پلیمر و وجود میزان 100 درصد آن در راکتور sbr بیشترین راندمان تولید pha را نتیجه داد. همچنین با بررسی نسبت های مختلف c:n مشخص شد که بیشترین درصد تولید پلیمر به بالاترین نسبت یعنی160:1 c:n= مربوط گشت. در این تحقیق حداکثر راندمان تولید پلیمر تحت شرایط بهینه حاصل از روند تحقیق 4/33 درصد وزن خشک سلول نتیجه شد. در آزمایشات انجام شده تولید پلیمر از لجن فعال باعث کاهش حجم لجن شد که بیشترین میزان کاهش حجم لجن با اعمال شرایط بهینه 5/28 درصد بود.