عملکرد سیانوباکتر اسپیرولینا در حذف ارتوفسفات از فاضلاب شبیه سازی شده

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی شیمی گرایش محیط زیست، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال

2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز

چکیده

در این تحقیق اثر و کاربرد بیوراکتور حاوی جلبک اسپیرولینا در حذف ارتوفسفات از فاضلاب شبیه سازی شده و عوامل تأثیرگذار بر بیوراکتور بررسی گردید. برای این منظور از فتوبیوراکتور مارپیچی شکل و محیط کشت Zarrouk به عنوان محیط کشت مناسب برای حذف فسفر از فاضلاب استفاده شد. ریز جلبک به صورت جلبک تثبیت شده در محیط کشت با مقادیر مختلف هوادهی  )صفر و 3/1 لیتر در دقیقه) به 5/4 لیتر فاضلاب که در فتوبیوراکتور ریخته شده اضافه گردید و غلظت ارتو فسفات جذب شده در زمان­های مختلف توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه­گیری شد. در یک دوره 18 روزه عملکرد جلبک اسپیرولینا در حذف ارتوفسفات از فاضلاب مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان می­دهد که با هوادهی صفر لیتر در دقیقه غلظت ارتوفسفات از   46/38به 54/11 لیتر در دقیقه و با هوادهی 3/1 لیتر در دقیقه غلظت ارتوفسفات از 60 به 12 میلی گرم در لیتر کاهش می­یابد. به عبارتی عملکرد بیوراکتور حاوی جلبک اسپیرولینا در حذف ارتوفسفات درحالت بدون هوادهی با بازده 9/69 درصد و در حالت هوادهی دارای بازده 80 درصد (میانگین ها با سه بار تکرار (می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Efficiency of cyanobacterium Spirulina in removal of orthophosphates from simulated municipal wastewater

نویسندگان [English]

  • S. Jafari 1
  • A. A. Hosseini 2
1 Chemical Engineering Dept., Faculty of Engineering, Islamic Azad University of Tehran North Branch
2 Faculty of Engineering, Islamic Azad University, Central Tehran Branch
چکیده [English]

In this study the efficiency of bioreactors containing Spirulina algae in removal of orthophosphates from municipal wastewater was investigated. Physical factors such as light, temperature, pH, agitation and aeration, and chemical factor such as culture medium can be an important factor influencing the growth of micro-algae. Spiral Helical photobioreactor and Zarrouk medium as culture medium were used for the removal of phosphorus from municipal wastewater. Microalgae stabilized in the culture medium with different amounts of air (zero and 1.3 L/ min) were added to 4.5L municipal wastewater in photobioreactor. The concentration of orthophosphates absorbed was measured by a spectrophotometer (DR/4000 HACH) at different time intervals. In an 18-day period, performance of the bioreactor containing Spirulina algae in removal of orthophosphates from municipal wastewater was studied. The results showed that without aeration, orthophosphate concentration of 38.46 mg / L reduced to 11.54 mg/L. Aeration flow of 1.3 L/min reduced orthophosphate concentration from 60gr/Lit to 20gr/L. In other words, the bioreactor containing Spirulina algae, had an efficiency of 69.9% for the removal of orthophosphates, without aeration, and an efficiency of 80%, with aeration (flow rate of 1.3 L/min) (The percentages quoted are average of three replicates).

کلیدواژه‌ها [English]

  • micro-algae
  • Spirulina
  • orthophosphates
  • sewage
ثابتی، م. ب.، حجازی،م. ا. وکریمی، ا. 1392. حذف آنیون‌های نیترات وفسفات با استفاده از ریزجلبکChorella vulgaris وبررسی اثر گاز دیاکسید کربن در سرعت حذف. شانزدهمین همایش ملی محیط زیست.وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی استان آذربایجان شرقی.

زمانی، ن.، نوشادی، م.،امین، س.،نیازی، ع. وقاسمی، ی. 1391. اثر و تثبیت ریزجلبک کلامید وموناس برای حذف ارتوفسفات از پساب شهری، مجله آب و فاضلاب،23(2): 66-59.

کرمانی، م.، بینا، ب.، موحدیان، ح.، امین، م. م. و نیک آیین، م. 1389. بررسی عملکرد و مدل سازی فرایند بیوفیلمی با بستر متحرک به منظور حذف ترکیبات مغذی از فاضلاب. مجله آب و فاضلاب ،21(75) : 9.

محمد یاری، ن. و بلادر. ع. 1387. بررسی عملکرد راکتور بیوفیلمی بستر متحرک (MBBR) در تصفیه مخلوط فاضلاب­های شهری و صنعتی مطالعه موردی: تصفیه خانه فاضلاب پرکندآباد مشهد. مجله آب و فاضلاب، 19(1): 46-38.

Belay, A. 2002. The potential application of Spirulina (Arthrospira) as a nutritional and therapeutic supplement in health management. The Journal of the American Nutraceutical Association JANA, 5(2):27-48.

De-Bashan, L. E., Trejo, A. & Huss, V. A. R. 2008. Chlorella sorokiniana UTEX 2805, a heat and intense, sunlight-tolerant microalga with potential for removing ammonium from wastewater. Bioresource Technology, 99:4980-4989.

Fierro, S., Sanchez-Saavedra, M. D. P. & Copalcua, C. 2007. Nitrate and phosphate removal by chitosan immobilized Scenedesmus. Bioresource Technology, 99 (5): 1274-1279.

Ghasemi, Y., Moradian, A., Mohagheghzadeh, A., Shokravi, S. & Morowvat, M. 2007. Antibacterial activity of the microalgea collected from paddy fields of Iran: Characterization of antimicrobial activity of chroococcus disperses. Journal of Biological Science, 7 (6): 904-910.

Martinenz, M. E., Sanchez, S., Jimenez, J. M., El Yousfi, F. & Munoz, L. 2000. Nitrogen and phosphorus removal from urban wastewater by the microalga Scenedesmus obliquus.. Bioresource Technology, 73:263-272-277.

Nunez, V. J., Voltolina, D., Nieves, M., Pina, P., Medina, A. & Guerrero, M. 2001. Nitrogen budget in Scenedesmus obliquus cultures with artificial wastewater. Bioresource Technology, 78: 161-164.

Obaja, D., Mace, S., Costa, J., Sans, C. & Mata-Alvarez, J. 2003. Nitrification, denitrification and biological phosphorus removal in piggery wastewater using sequencing batch reactor. Bioresource Technology, 87: 103-111.

Pinar, A.K., Cengiz, K. & Olgun, G. 2010. Preparation of quaternized dimethylaminoethylmethacrylate grafted nonwoven fabric for the removal of phosphate. Journal of Radiation Physics and Chemistry, 79(4): 233- 237.

Schumacher, G., Blume, T., Sekoulov, I. 2003. Bacteria reduction and nutrient removal in small wastewater treatment plants by an algal biofilm. Water Sci. Water ScienceandTechnology, 47: 195-202.

Semple, K. T., Cain, R. B. & Schmidt, S. 1999. Biodegradation of aromatic compounds by microalgae. FEMS Microblog Letters, 170: 291-300.

Smita, S. & Ashok, K.S. 2006. Biological phosphate removal by model based continuous cultivation of acinetobacter calcoaceticus. Journal of Process Biochemistry, 41(3): 624-630.

Tam, N. F. Y. & Wong, Y. S. 2000. Effect of immobilized microalgae bead concentrations on wastewater nutrient removal. Environmental. Pollution, 107 (1): 145-151.