كاربرد كيتوسان و زئوليت اصلاح‌شده در تصفيه پساب كارخانه نشاسته‌سازي

Application of Chitosan and Modified Zeolite in Wastewater Treatment of a Starch Production Plant

پساب هاي توليدي صنايع يكي از بزرگ ترين چالش هاي زيست محيطي آنها است. پساب‌هاي توليدي براساس صنايع مختلف ويژگي‌هاي متفاوتي دارند و راه‌كارهاي تصفية آنها نيز متفاوت است. در اين مطالعه، تصفيه پساب كارخانة آرد و نشاسته‌سازي آذين اصفهان مورد بررسي قرار گرفت. به‌منظور حذف مواد آلي موجود در پساب و در نتيجه تصفية پساب از روش انعقاد و لخته‌سازي استفاده شد. منعقدكننده‌هاي مورد استفاده كيتوسان و رس زئوليت اصلاح‌شده با سورفكتانت بود. به‌منظور اصلاح زئوليت از سورفكتانت هگزادسيل تري متيل آمونيوم (HDTMA) استفاده شد تا كارآيي آن در فرآيند حذف ذرات آلي از پساب افزايش يابد. به‌منظور انجام آزمايش پارامترهاي زمان اختلاط (8-0 دقيقه)، pH (2-10)، دوز منعقدكننده (0، 05/0، 1/0، 25/0، 5/0، 5/2 و 5 گرم برليتر كيتوسان و 0، 5/2، 5، 10 و 15 گرم برليتر زئوليت اصلاح‌شده)، زمان ته‌نشيني (0، 15، 30، 45، 60، 90 و 120 دقيقه) و ميزان اختلاط (150، 200، 250، 300 و 350 دور در دقيقه) مورد بررسي قرار گرفت. در هر مرحله از آزمايش به‌منظور تعيين مقادير بهينة هر پارامتر براي هر منعقدكننده فاكتورهاي كل جامدات معلق (TSS) و كل جامدات محلول (TDS) اندازه‌گيري شد و در نتيجه با به‌دست‌آمدن مقدار بهينة هر پارامتر شرايطي به‌دست آمد كه مواد آلي در هر مرحله بيشتر حذف شود؛ تا جايي كه بيشترين ته‌نشيني در مرحلة آخر اتفاق افتاد. نتايج نشان داد كه كيتوسان و زئوليت اصلاح‌شده به‌ترتيب با حذف حدود 79 و 70 درصدي TSS و حذف حدود 78 و 72 درصدي TDS از پساب نقش مؤثري داشتند. اثربخشي منعقدكنندة كيتوسان در فرآيند حذف بيشتر از زئوليت بود، زيرا احتمالاً در طول مراحل آزمايش كيتوسان به تشكيل شدن بهتر و بزرگ‌تر لخته‌ها كمك مي‌كند و در نتيجه ته‌نشينيِ بيشتري صورت مي‌گيرد. به هر صورت براي كاربرد عملي نتايج، آزمايشات پايلوت و هم‌چنين بررسي امكان‌سنجيِ اقتصاديِ استفاده از مواد مذكور پيشنهاد مي شود.

Industrial wastewater is one of the biggest environmental challenges to these plants. The wastewater characteristics depend on the processes of industrial plants and need different treatment approaches. In this study, the wastewater treatment of Azin flour and starch plant in Isfahan city was investigated. Coagulation and flocculation processes were used to remove organic matter in the wastewaters and consequently wastewater treatment. The chitosan (CH) and modified zeolite with surfactant (SMZ) were used as coagulants. In order to modify zeolite, hexadecyltrimethyl ammonium surfactant (HDTMA) was used to increase its efficiency in the process of removing organic particles from wastewater. In order to do an experiment the parameters of the mixing time (0-8 minutes), pH (2-10), coagulant dose (0, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 2.5 and 5 g/L of chitosan and 0, 2.5, 5, 10 and 15 g/L of modified zeolite), settling time (0, 15, 30, 45, 60, 90 and 120 minutes) and mixing time (150, 200, 250, 300 and 350 rpm) were investigated. In each step of the experiment, total suspended solids (TSS) and total dissolved solids (TDS) were measured to determine the optimal values of each parameter for each coagulant, and consequently with the optimal amount of each parameter, it was obtained that the maximum organic matter was removed at each step. The highest settlement occurred in the last stage. Results showed that CH and SMZ had a significant role in removing about 79 and 70 % of TSS and removing about 78 and 72 % of TDS from wastewater. The effectiveness of CH coagulant in removing process was more than SMZ, because the CH could form larger and better flocs during the experiment and consequently, the settlement was more. However, for practical application of the results, the pilot tests and the economic feasibility of using these materials are recommended.