عنوان پایان‌نامه
مطالعه تجربی تصفیه پساب شهری به کمک میکرو جلبک ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1250.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56718
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- فاطمه پوراصغریان رودسری
- استاد راهنما
- محمدرضا مهرنیا
- چکیده
- تولید روزافزون انواع فاضلاب و ورود آنها به منابع آب سطحی و زیرزمینی منجر به گسترش آلودگی‌ها و نابودی بسیاری از اکوسیستم‌ها می‌شود. از این رو تصفیه‌ی فاضلاب‌ها امری ضروری در جهت افزایش سلامت جامعه است. با این حال، هزینه‌های تصفیه‌ی فاضلاب باعث شده است که صنایع و جوامع مختلف جز به دلیل محدودیت‌های قانونی و زیست‌محیطی اعمال شده از سوی دولت‌ها، علاقه‌ای به سرمایه‌گذاری در این حوزه نداشته باشند. استفاده از ریزجلبک‌ها در تصفیه‌ی فاضلاب‌ها راهی موثر برای کاهش هزینه‌های عملیاتی این سامانه‌ها می‌باشد زیرا محصول نهایی این فرآیند علاوه بر پساب تصفیه شده، توده‌ی زیستی و محصولات زیستی ارزشمند به دست آمده از ریزجلبک است. علی رغم مزایای استفاده از ریزجلبک‌ها در تصفیه‌ی فاضلاب، محدودیت‌های این فرآیند برای تبدیل شدن به یک فرآیند صنعتی، محققان را بر آن داشته است تا مطالعات بیش‌تری در این حوزه انجام دهند. تاکنون روش‌ها و سامانه‌های مختلفی برای تصفیه‌ی فاضلاب به کمک ریزجلبک‌ها طراحی شده است. تقریبا همه‌ی روش‌های توسعه یافته‌ی ریزجلبکی، برای تصفیه‌ی مرحله‌ی سوم فاضلاب طراحی شده‌اند زیرا محققان بر این باورند که وجود مقادیر زیاد کربن آلی در فاضلاب‌ها منجر به مرگ ریزجلبک‌ها می‌شود. در چنین سامانه‌هایی بازده حذف آلاینده‌ها کاهش می‌یابد. برای بهبود بازده حذف، پیشنهاد می‌شود از مخلوط ریزجلبک و لجن فعال استفاده شود. در پژوهش پیش رو، امکان استفاده از ریزجلبک Chlorella vulgaris برای تصفیه‌ی پساب شهری سنتزی مورد بررسی قرار گرفت. درصد حذف COD از پساب توسط ریزجلبک در سامانه‌ی ناپیوسته 35% به دست آمد. برای بهبود بازده تصفیه، لجن فعال در نسبت‌های مختلف با ریزجلبک مخلوط شد. در نتیجه بازده حذف COD و نیتروژن آمونیومی (N-NH4) به ترتیب به بیش از 80% و 90% رسید. پارامترهای رشد ریزجلبک اندازه‌گیری شد و با مقایسه‌ی نرخ ویژه‌ی رشد ریزجلبک در سامانه‌های مختلط ریزجلبک-لجن فعال دارای جمعیت سلولی غالب ریزجلبک، مشخص شد ریزجلبک در سامانه‌های مختلط می‌تواند سریع‌تر رشد نماید. نتایج حاصل از اندازه‌گیری غلظت اکسیژن محلول و pH نیز نشان می‌دهد، هم‌زیستی ریزجلبک-لجن فعال موجب بهبود فعالیت فتوسنتتیک ریزجلبک می‌شود.
- Abstract
- Increasing production of wastewaters and sewage discharge into surface and ground water result in spread of pollution and destruction of ecosystems. Hence, wastewaters treatment is essential for the betterment of public health. However, large costs of wastewater treatment cause fewer interest in common processes among the societies, except for the governmental environmental legislations. Microalgae utilization in wastewater treatment is efficient in reducing operational costs, for the final products of microalgal treatment, besides the treated effluent, is the valuable biomass and other worthy biological products. Despite the advantages of algal wastewater treatment, the limitations of putting such a process in application have made scientists to investigate more on this area. Different methods and systems have been developed for wastewater treatment using microalgae. As high concentration of organic carbon causes algal death, most of algal systems are designed for tertiary treatment of wastewater. In order to increase the processes' efficiency, algal-bacterial processes are recommended. In this study, capability of the green microalga, Chlorella vulgaris, in treating synthetic municipal wastewater was investigated. Algal COD removal from wastewater in a batch system was obtained 35%. Activated sludge was added to the algal system in different mass ratios to improve the efficiency of treatment. As a result, COD and N-NH4 removal efficiencies reached to more than 80% and 90% respectively. Algal growth and specific growth rates were measured in the systems with Chlorella as the dominant cellular population. Faster algal growth was observed in mixed systems. Data gathered by online measurement of dissolved oxygen and pH indicate that algae-activated sludge symbiosis improves photosynthetic activity of examined microalga strain.
