1-آرش یزدانی بیوکی، 1-میثم نوروزی فر، 2-عباس فرازمند، 2-مهناز مظاهری اسدی
1- گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2- پژوهشکده زیست فناوری، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران
چکيده
با رشد روز افزون جمعیت و تقاضای جوامع شهری به محصولات تولیدی و نیز رشد چشمگیر واحدهای صنعتی و تولیدات این صنایع در چند دهه اخیر، دفع پساب های حاصل در این واحدها به عنوان چالشی جدی مطرح می شود. از جمله صنایعی که مقادیر زیادی آب مصرف و به همان میزان پساب تولید می کند، صنعت نساجی و به ویژه بخش رنگرزی آن می باشد. به کارگیری ریزجلبك ها در تصفیه پساب به عنوان روش جدیدی در حذف آلاینده ها می باشد. هدف اصلی این مطالعه کاهش این آلاینده ها با کشت ریزجلبك Chlorella vulgaris در پساب نساجی می باشد که منجر به حذف بیش از 06 % کربن کل، درحدود NO2 –N80% بیش از NO3 –N90% حدود NH4 –N70% و 60% فسفر گردید. همچنین ریزجلبك فوق توانست بیش از 70% نیتروژن کل را حذف نموده و نسبت C:N:P را نیز کاهش دهد . به عبارتی دیگر ریزجلبك مذکور از منابع کربن، نیتروژن و فسفر به عنوان مواد مغذی جهت رشد خود استفاده نموده که نتیجه آن کاهش 60 درصدی TS پساب بوده است.
واژه های کليدی: ریزجلبك، تجزیه زیستی، پساب صنایع نساجی، Chlorella vulgaris
مقدمه
مسئله حفاظت از محیط زیست یکی از مهم ترین مسائلی است که امروزه واحدهای صنعتی درگیر آن هستند. با رشد روز افزون جمعیت و تقاضای جوامع شهری به محصولات تولیدی، واحدهای صنعتی نظیر صنایع غذایی، صنایع لایه نشانی فلزات، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع معدنی، صنایع نساجی و … و نیز رشد چشمگیر تولیدات این صنایع در چند دهه اخیر، دفع پساب های حاصل در این واحدها به عنوان چالشی جدی مطرح شد. از جمله صنایعی که مقادیر زیادی آب مصرف و به همان
میزان پساب تولید می کند، صنعت نساجی و به ویژه بخش رنگرزی آن می باشد. پساب خروجی از این کارخانجات محتوی مقادیر زیادی رنگدانه های آلی مصنوعی بوده که در صورت ورود به محیط زیست، منجر به آلودگی و مرگ و میر موجودات زنده می شود. لذا، راهکارهای زیادی توسط پژوهشگران و حامیان محیط زیست در جهت کاهش این نوع آلودگی ها ارائه شد. به طور کلی این راهکارها شامل سه دسته اصلی فیزیکی،
شیمیایی و زیستی بوده است. فرایند های فیزیکی و شیمیایی در واقعیت روش های مناسبی برای حذف این قبیل آلاینده ها می باشند، اما به دلیل هزینه های زیاد، تولید آلودگی های دیگر بعد از انجام فرایند و دیگر مشکلات، روش زیست پالایی یا پالایش توسط موجودات زنده مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفت. از جمله روش های زیست پالایی، استفاده از ریزجلبك می باشد. ریزجلبك ها موجوداتی میکروسکوپی هستند که انرژی نورانی خورشید ودی اکسید کربن را به اکسیژن و کربوهیدرات ها تبدیل می کنند و سپس از آنها جهت تولید سایر اجزای زنده و زیستی استفاده می کنند. ریزجلبك ها می توانند در پساب های غنی از کربن، نیتروژن و فسفر رشد کنند و پتانسیل بسیار بالایی در حذف این ترکیبات از پساب دارند.
به کارگیری جلبك ها در تصفیه فاضلاب به عنوان روش جدیدی در حذف آلاینده ها می باشد. در سیستم کشت فاضلاب جلبك ها قادر هستند طی فرایند فتوسنتز از انرژی خورشید و دی اکسیدکربن استفاده کرده وآلاینده های آلی را که شامل مقادیر بالایی از نیتروژن و فسفر هستند را به ساختارهای سلولی مانند لیپیدها یا کربوهیدرات تبدیل کنند. همچنین جلبك ها قابلیت تشکیل کمپلکس با فلزات سنگین را داشته که می توانند درجداسازی فلزات از فاضلاب ها و آب های آلوده مؤثر باشند. بررسی علمی استفاده از ریزجلبك ها به صورت صنعتی اولین بار در کشورهای ایالات متحده امریکا، آلمان و ژاپن جهت تولیدات غذایی از آنها انجام گرفت که در ژاپن به عنوان ماده غذایی مصرفی در اوایل دهه 1960 وارد بازار شد. اولین ریزجلبك مورد استفاده Clorella. sp بود که یك ریزجلبك سبز می باشد. کشت این ریزجلبك به طور معمول نیاز به مقادیر زیادی (Seed culture)ماده تلقیحی، جهت اطمینان از خالص بودن کشت دارد. ریزجلبك بعدی که به طور موفقیت آمیزی امتیاز تولید تجاری را به دست آورد Spirulina. sp بود که در سال 1960 به عنوان غذای سنتی مردمی که اطراف دریاچه قلیایی Chad در آفریقا زندگی می کردند شناخته شد. تردیسی در سال 1992 گزارش داد که ریزجلبك Chlorella vulgaris
در مرحله ثانویه تصفیه فاضلاب شهری به طور کامل باعث حذف ازت و
فسفر از پساب طی یك دوره 24 ساعته گردیده است. حدودا در سال 1995 مشاهده کرد که ریزجلبك Chlorella vulgaris حدود 100 درصد ازت، فسفر و آمونیاک را در انتهای مرحله تصفیه حذف می نماید. این جلبك میکروسکوپی با قطر 2 تا 10 میکرون و در آب های شیرین زندگی می کند.
برای شناسایی سیستم های زیستی کارآمد در این فرآیند انتخاب بهترین نوع از ریزجلبك ها جهت استفاده کاربردی و عملی ضروری است، لذا در این مطالعه از کشت ریزجلبك Chlorella vulgaris در پساب نساجی برای حذف هم زمان ترکیب های کربن، نیتروژن و فسفر پساب صنایع نساجی استفاده شد.
