عنوان پایان‌نامه
بررسی حذف بیولوژیکی متیل ترشیو بوتیل اتر (MTBE) از آبهای زیر زمینی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1351.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60200
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- بهاره منتظری
- استاد راهنما
- محمدحسین صراف زاده
- چکیده
- با توجه به رشد جمعیت کشور و مصرف روز افزون آب شیرین و محدودیت این منابع، لزوم استفاده از آبهای زیرزمینی بیشتر شده است. همین امر بررسی دقیق تر میزان آلایندگی این آب ها به ترکیب های متفاوت از جمله مواد نفتی و فرآورده های حاصل از آن را می طلبد که از این مواد می توان متیل ترشیو بوتیل اتر(MTBE) را نام برد. به¬منظور بررسی تجزیه ی زیستی MTBE¬، در مرحله¬ی اول، با انجام آزمایش-هایی در کشت لرزان، تاثیر پارامترهای مختلف شامل نوع کشت مخلوط، غلظت اولیه ی MTBE، محیط کشت و زمان ماند، بر راندمان حذف MTBE با استفاده از روش فاکتوریل جزئی مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله¬ی دوم، با توجه به فاکتورهای موثر شناخته شده، تاثیر حضور سوبسترای همراه و غلظت های مختلف از مایه تلقیح بر روی راندمان حذف بیولوژیکی MTBE، بررسی شد. در این مرحله، روش سطح پاسخ ((RSM با طراحی ترکیب مرکزی (CCD) برای بهینه¬سازی، مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله¬ی نهایی سامانه¬¬ای متناسب با شرایط منطقه¬ی عملیاتی مورد مطالعه طراحی شد. نتایج آزمایش¬های مرحله¬ی اول نشان داد که فاکتورهای نوع کشت مخلوط و غلظت اولیه ی MTBE، فاکتورهای موثری در افزایش تجزیه¬ی بیولوژیکی MTBE بودند. تلقیح لجن فعال به¬عنوان یکی از کشت¬های میکروبی مخلوط ذکر شده، تأثیر زیادی بر راندمان حذف MTBE نداشت، در صورتی که کشت مخلوط بومی منطقه در محیط کشت موسوم به M9،حدود 23% حذف بیولوژیکی MTBE را نتیجه داد. نتایج آزمایش¬های مرحله¬ی دوم، حاکی از تاثیرگذاری عامل حضور سوبسترای همراه (نرمال هگزان) بر راندمان حذف MTBE بود. به¬طوری¬که راندمان حذف 31% در نسبت وزنی 2/0 از MTBE به نرمال هگزان، بدست آمد. آزمایش¬های انجام گرفته در سامانه¬ی طراحی شده، نشان¬گر فعالیت میکروارگانیسم ¬ها در سامانه با توجه به کاهش میزان اکسیژن محلول خروجی سیستم نسبت به ورودی آن در طول فرآیند بود. به¬علاوه نشان¬دهنده¬ی عدم تاثیر زیاد فعالیت کشت مخلوط مورد استفاده و شرایط فرآیند بر میزان تغییرات MTBE در مدت زمان عملکرد سامانه بود. همچنین تجزیه ی زیستی MTBE در سامانه در مدت 16 روز درحدود 11% به دست آمد.
- Abstract
- The fuel oxygenate methyl tert-butyl ether (MTBE) are added into gasoline for the purposes of octane enhancement and reduction of air pollution. Due to significant dissolution of MTBE into the aqueous phase and limited sorption to soil, MTBE plumes in contaminated groundwater are generally longer and more stable than co existing gasoline plumes. In situ bioremediation is an alternative to traditional technologies because it is considered to be cost-effective and energy ef?cient. In the first step of this survey, the influence of various factors such as mixed culture type, remaining time, microbial culture and optimal concentration of MTBE on the aerobic degradation of MTBE were investigated in shaking flasks and the most important factors were specified by means of fractional factorial design ½ . In the second stage by using optimal values which obtained from first stage, the effects of co-substrate parameter and inoculum parameter were assayed by means of response surface methods. The results of the experiments showed that the mixed culture type and initial concentration of MTBE were the most significant factors. the indigenous mixed culture of the area in one of the experiments showed about 31 percent MTBE biological treatment at the presence of n-hexane as co-substrate with 200 ppm initial concentration of MTBE. Furthermore in the final stage of this survey, two soil columns with region characteristics were set up. In the columns, bioremediation of the region contaminated soil by a mixed culture separated from the field contaminated soil was investigated. In addition, MTBE biological degradation in soil columns was about 11 percent during 16 days.
