Skip to main content
SUPERVISOR
حمید زیلوئی (استاد راهنما) سیدمحمد موسوی بفروئی (استاد مشاور) سید عباس شجاع الساداتی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahsa Baniasadi
مهسا بنی اسدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Biological Removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) from Contaminated Water in Fixed Bed Fungal Bioreactor
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) comprise a large and heterogeneous group of organic contaminants that are formed and emitted as a result of incomplete combustion of organic material or derived from industrial activities, Thus soils from gasworks sites and carbochemical plants as well as refineries and filling stations are often contaminated with PAHs. With their carcinogenic and mutagenic properties, PAHs are recognized as a priority pollutant by environmental agencies. There is a toxicological concern about the presence of PAHs in the environment. Application of biological treatment system using white rot fungi became an interesting alternative for treatment of water or wastewater contaminated with persistant organic pollutant, such as polycyclic aromatic hydrocarbon. The lignin degrading white rot fungi Phanerochaete Chrysosporium has the ability to degrade a wide variety of organopollutants due to its non-specific extracellular enzymes. It has been shown that polycylic aromatic hydrocarbons (PAHs) can be oxidize by P. chrysosporium . The best characterized white rot fungal extracellular enzymes are lignin peroxidase (LiP), Mangenese peroxidase (MnP) and laccase. Immobilisation of microorganism in biofilm is appropriate for use in environmental biotechnological processes. In environmental bioprocess unlike other industrial bioporocesses, large volumes of dilute aqueous solution have to be treated and the processes need to be operated at high biomass without the need to seperate the biomass and treated effluent. Packed bed bioreactor using white rot fungi Phanerochaete Chrysosporium was evaluated for degradation of PAHs in synthetic polluted wastewater. By means of their ligninolytic enzymes (LiP, MnP and laccase), white rot fungi have significant potential to metabolize organic pollutants such as PAHs. In this thesis, evaluation and optimization of pollutant removal process conducted in different feed flow rates as well as initial PAHs concentration in feed . Pollutants concentration (pyren and phenanthrene) and flow rates varied from 50 to 100 ppm and 0/14 to 0.55 ml/min respectively and application of packed bed bioreactor for bioremediation was confirmed. The result shows removal efficiency of up to 98% and enzyme activity of 57 and 426 Ul -1 for MnP and LiP respectively in optimum condition. Variable such as MnP and LiP activity and pyren and phenanthrene concentration was modeled. In constant flow rate, enzymes activity decreased by increasing polluatant initial concentration. In constant pollutant concentration, by decreasing flow rate, residual pollutant concentration decrease which means increase of removal rate. Residual pollutant concentration measured in optimum condition over time. The system reaches steady state condition after 9 hours. System operated properly for 7 days. After 7 days the reactor was clogged by large amount of biomass and needed to be shut down. The measurement of oxygen consumption in reactor confirmed that degradation occurred biologically
هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای، از خطرناک ترین آلاینده های نفتی می باشند که یکی از عوامل حضور آن ها در محیط زیست ناشی از احتراق ناقص مواد آلی است. این ترکیبات به علت دارا بودن خصوصیاتی همچون سمیت، جهش زایی و سرطان زایی در ردیف آلاینده های خطرناک و دارای اولویت حذف قرارگرفته اند. حذف زیستی به وسیله قارچ ریسه سفید می تواند روشی مناسب برای تصفیه آب و پساب های آلوده به آلاینده های آلی از قبیل هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) باشد. در این پژوهش بیوراکتور بستر ثابت به همراه قارچ تثبیت شده برای تجزیه PAHhy; درمحیط کشت حاوی این آلاینده به وسیله قارچ ریسه سفید فانروکائت کریزوسپوروم به کار رفت. این قارچ از طریق ترشح آنزیم های لیگنینی از قبیل لیگنین و منگنز پراکسیدایز قادر به تجزیه ترکیبات مدل لیگنین از قبیل هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای می باشد. در این پژوهش، هدف بررسی و بهینه سازی عملکرد راکتور بستر آکنده در شدت جریان خوراک ورودی به راکتور و غلظت اولیه آلاینده های مختلف (پایرن و فنانترن) می باشد. شدت جریان در محدوده 14/0 تا ml/min 55/0 و غلظت آلاینده از 50 تا ppm 100 تغییر یافت. نتایج بدست آمده حاکی از حذف 98% آلاینده ها و فعالیت آنزیم MnP، UL -1 57 وLiP ، UL -1 426 در شرایط بهینه می باشد. مشاهده شد که فعالیت آنزیم با افزایش غلظت آلاینده ورودی کاهش می یابد. همچنین با کاهش شدت جریان ورودی، میزان حذف آلاینده افزایش می یابد. سینتیک فرایند در شرایط بهینه بررسی شد. سیستم پس از 9 ساعت به شرایط پایدار رسید. عملکرد مناسب راکتور به مدت 7 روز حفظ گردید. مصرف اکسیژن محلول نشانگر تجزیه بیولوژیکی آلاینده می باشد. واژه های کلیدی: هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای، فانروکائت کریزوسپوروم ، بیوراکتور بستر ثابت، منگنز پراکسیدایز ، لیگنین پراکسیدایز.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی