عنوان مقاله :
بهينه‌سازي تجزيه بيولوژيكي نفت خام توسط ميكروارگانيسم‌هاي خالص‌سازي شده به روش طراحي آزمايش‌ها
عنوان به زبان ديگر :
Optimization of floating crude oil biodegradation by isolated microorganisms via experimental design method
پديد آورندگان :
طلايي، امير‌رضا موسسه آموزش عالي جامي - گروه مهندسي عمران و محيط زيست , جعفرزاده، نعمت‌ا. . دانشگاه علوم پزشكي جند يشاپور - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت محيط , طلايي، محمد‌رضا دانشگاه اصفهان - گروه مهندسي شيمي , بهشتي، مسعود دانشگاه اصفهان - گروه مهندسي شيمي
كليدواژه :
نفت خام شناور , تجزيه بيولوژيكي , روش تاگوچي , طراحي آزمايش ها
چكيده فارسي :
مقدمه: حضور تركيبات نفتي در محيط زيست منجر به مشكلات فراواني از جمله ايجاد سميت شديد، جلوگيري از تبادل اكسيژن در محيط هاي آبي، مرگ و مير موجودات آب‌زي و... مي‌گردد. در همين راستا مطالعه حاضر به بررسي چگونگي حذف نفت خام شناور بر روي آب به كمك ميكروارگانيسم هاي خاص پرداخته است. مواد و روش‌ها: در اولين گام از مطالعه براي جداسازي ميكروارگانيسم هاي تجزيه كننده تركيبات نفتي از نمونه‌هاي خاك و آب آلوده به نفت، از روش كشت خطي استفاده شد. پس از جداسازي ميكروارگانيسم ها، فرايند بهينه سازي تجزيه نفت خام توسط آنها با كمك طراحي آزمايش‌ها و به روش تاگوچي انجام پذيرفت. 5 فاكتور در 3 سطح مختلف براي تعيين شرايط بهينه مورد استفاده قرار گرفت. آزمايش‌هاي بهينه سازي دو بار تكرار گرديدند و در نهايت پس از تحليل آماري شرايط بهينه محاسبه گشت. يافته‌ها: در اين مطالعه 14 نوع ميكروارگانيسم از محيط جداسازي و در نهايت خالص سازي شد. در ميان اين ميكروارگانيسم‌ها كه همگي باكتري بودند ميكروارگانيسمي كه 14-A نامگذاري شد بيشترين ميزان تجزيه تركيبات نفتي (89%) را ايجاد كرد. آزمون تعيين شاخص امولسيون سازي (E24) نشان داد كه همه ميكروارگانيسم‌هاي جدا شده در اين مطالعه قادر به توليد بيوسورفكتانت بودند. نتيجه‌گيري: پس از انجام فرايند بهينه سازي شرايط بهينه رشد باكتري 14-A به اين صورت تعيين شد: دما 30 درجه سانتيگراد، pH برابر با 7، درصد نفت موجود در محيط برابر با 3 درصد، غلظت نيتروژن 1 گرم بر ليتر و نهايتاً زمان ماند 5 روز. در شرايط بهينه ميزان راندمان حذف تركيبات نفتي بيش از 93 درصد افزايش يافت. در اين مطالعه نفت خام بصورت شناور و با مدت زماني كمتر از ساير تحقيقات مشابه تجزيه گشت
چكيده لاتين :
Introduction: Releasing crude oil in environment tends to some problems such as toxic effects, preventing oxygen exchange with aquatic environment, killing lived creatures in water and etc. Due to these problems, the biodegradation of floating crude oil by isolated microorganisms from environment contaminated by crude oil was studied. Material and Methods: in the first step of this study, by liner culture, microorganisms isolated from soil and waste water contaminated by oil. After isolation of microorganisms, the optimization of biodegradation process was performed by using Tagochi method. The tests were performed twice. Five factors in three various levels used in this optimization. These experiments perform duplicate and finally process by tagochi method for determination of optimum condition. Results and discussion: In this study 14 strains of microorganisms were isolated and purified form environment. All microorganisms were identified as bacteria. Among of those, the microorganism called A-14 had the best removal percentage of floating crude oil (about 89%). The emulsification test (E24) indicated that all isolated microorganisms in this study could produce biosurfactant. The optimum condition was obtained for pH equal 7, the volume percentage of crude oil in water equal 3, nitrogen concentration equal 1 mg/l and hydraulic retention time (HRT) equal 5 days. In the optimum condition the removal percent of crude oil was 93%. In this study crude oil with higher concentration was degraded in the time less than other similar previous researches
