Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Feiz,Farzaneh Alihoseini
محمود فیض (استاد مشاور) فرزانه علی حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed hosein Azimi
سیدحسین عظیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Investigation of the relationship between different chemical structures of a class of dye (vat dyes) and their decolorization by Aspergillus niger.
Synthetic dyestuffs released by the textile industry pose a threat to environmental safety. Textile effluent always contains some unreacted dyes from dyeing processes. Beside of giving undesired colour to water, these dye molecules prevent sunlight scattering so interrupt photo synthesis reaction and lead to reduction of dissolved oxygen in the water. Treatments of vat dye effluents have a great importance because of their highly complex chemical structure and their water insolubility which cause serious environmental problems. Treatment of effluents generally can be categorized in physical, chemical and biological methods. Biological methods have several benefits like environmental friendly process, economical, producing less sludge and less water consumption. In this research, decolourization ability of a fungi strain ( Aspergillus niger ) for eliminating 10 vat dyes, 1 acidic and 1 disperse dye with different molecule structures was investigated. Decolourization carried out in two ways; pre-growth fungi and simultaneous growth and decolourization. Effect of molecular weight, side groups, and sterochemical structure of dyes on absorption capacity of fungi and rate of decolourization was investigated. Results showed that, absorption percentage and absorption rate was higher for molecules with planner structure. Dyes with higher molecular weight showed higher absorption rate. Also dyes with NH and NH 2 functional groups in the structure exhibited slow adsorption due to their affinity toward water. Furthermore, dye adsorption by fungi in real dyeing conditions in different pHs was studied also. Results showed that alkaline media prevent fungi grow. In another approach, fungi dried body mass namely dead sludge was used for dye removal. This method showed lower efficiency than other methods. Fourier Transform Infrared spectroscopy was applied to confirm the existence of hydrogen bonding between dye and fungi in addition to vanderwaals forces as absorption mechanism. Keywords: Wastewater, Vat dyes, Aspergillus niger, FTIR
صنعت نساجی به‌ علت مصرف بالای آب در طول پروسه رنگرزی یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان پساب آلوده است. به علت تنوع بسیار زیاد رنگزاهای مورد استفاده در بخش رنگرزی و به کارگیری ترکیبات رنگی جدید، پساب این مرحله از نظر کیفیت شیمیایی ترکیب پیچیده‌ای دارد و به همین دلیل تصفیه آن نیز مشکل‌تر است. مواد رنگی که اغلب از طریق پساب نساجی به آب وارد می‌شوند ضمن رنگی کردن آب، مانع نفوذ نورخورشید و عمل فتوسنتز و اکسیژن‌گیری خواهند شد. تصفیه‌ی پساب رنگزاهای خمی به علت ترکیبات پیچیده‌ی شیمیایی، نامحلول بودن در آب و مشکلات زیست محیطی ناشی از آن بسیار حائز اهمیت است. به طور کلی روش‌های تصفیه پساب را می‌توان به سه دسته فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم نمود. روش‌های بیولوژیکی نسبت به روش‌های دیگر دارای مزیت‌هایی می‌باشند. از جمله اینکه دوستدار محیط زیست هستند، اقتصادی هستند، لجن کم‌تری تولید می‌کنند و نیاز به مصرف آب کم‌تری دارند. در این تحقیق امکان رنگبری 10 رنگزای خمی، یک رنگزای اسیدی و یک رنگزای دیسپرس با ساختارهای مولکولی متفاوت به وسیله‌ی قارچ آسپرجیلوس نایجر بررسی شد. برای رشد و تکثیر قارچ در محیط جامد از محیط کشت سابورود دکستروز آگار و برای رشد و تکثیر قارچ در محیط مایع از محیط کشت سوبارود دکستروز براس استفاده شد. حذف رنگزا از محلول رنگی به دو روش پیش کشت و رشد هم‌زمان انجام گرفت. طیف سنجی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر جذبی انجام شد و منحنی کالیبراسیون برای هر رنگزا ترسیم شد. تأثیر وزن مولکولی رنگزا، گروه‌های استخلافی و شکل فضایی مولکول در میزان جذب رنگزا به قارچ و سرعت حذف رنگزا از پساب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد درصد جذب و سرعت جذب رنگزاهایی که شکل فضایی مولکول آن‌ها مسطح است بیش‌تر از رنگزاهای نامسطح می‌باشد. هرچه وزن مولکولی رنگزا بیش‌تر باشد سرعت جذب رنگزا به توده قارچ بالاتر است. هم‌چنین رنگزاهایی که در ساختار خود دارای گروه‌های استخلافی H و NH 2 هستند به دلیل تمایل بیش‌تر به آب با سرعت کم‌تری از محلول آبی حذف شدند. امکان حذف رنگزا در شرایط واقعی رنگرزی (همراه با مواد تعاونی) در شرایط اسیدی، قلیایی و خنثی بررسی شد. نتایج نشان داد در شرایط قلیایی امکان رشد قارچ وجود ندارد و برای تصفیه‌ی پساب‌های قلیایی توسط قارچ آسپرجیلوس، ابتدا باید pH را کاهش داد. در آزمایش دیگر قارچ پس از رشد کامل، اتوکلاو و خشک شد و از آن برای حذف رنگزا از محلول رنگی استفاده گردید. با توجه به نتایج مشخص شد 1 گرم از قارچ خشک شده قادر است تنها 76/3 میلی‌گرم رنگزا را حذف نماید که این مقدار از حذف رنگزا، بازده پایین این روش نسبت به روش پیش کشت و رشد هم‌زمان را نشان می‌دهد. به منظور بررسی احتمال تشکیل پیوند هیدروژنی بین رنگزا و قارچ، دو رنگزا با وزن مولکولی و شکل فضایی مشابه و تعداد گروه‌های جانبی (NH و ) متفاوت انتخاب شدند و سرعت جذب آن‌ها توسط قارچ با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد رنگزایی که تعداد گروه جانبی آن بیش‌تر است در شروع فرایند، با قارچ پیوند هیدروژنی برقرار کرده و همین موضوع باعث افزایش سرعت جذب این رنگزا به قارچ شده است. هم‌چنین به منظور تأیید برقراری پیوند هیدروژنی بین رنگزا و قارچ از روش طیف سنجی فروسرخ (FTIR) استفاده شد. نتایج طیف سنجی، تشکیل پیوند هیدروژنی را تأیید کرد. کلمات کلیدی: رنگزای خمی، پساب رنگی، قارچ آسپرجیلوس نایجر، سرعت جذب، طیف سنجی فروسرخ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی