مقايسه عملكرد بيوفيلتراسيون برمبناي باكتري و قارچ در تصفيه بخارات تولوئن از جريان هوا

A comparative study of bacterial and fungal bio filtration treating toluene vapors from air stream

مقدمه: امروزه آلودگي هوا به عنوان موضوع مهم محيطي و بهداشتي مطرح است. فرآيندهاي كنترلي بيولوژيكي به دليل دوام، صرفه اقتصادي و دوست دار محيط زيست توانستند جايگزين مناسبي براي روش هاي فيزيكوشيميايي شوند. فناوري بيولوژيكي برمبناي فعاليت ميكروارگانيسم ها قراردارد. در اين مطالعه، قابليت باكتري سودوموناز پوتيدا و قارچ پلاروتوس استراتوس در تصفيه جريان گازي آلوده حاوي تولوئن و تجزيه بيولوژيكي آن تحت شرايط عملياتي مشابه مورد مقايسه قرار گرفت. روش كار: بدين منظور، يك بيوفيلتر شامل دو ستون موازي در مقياس آزمايش گاهي طراحي و ساخته شد و آزمايشات در اين دو ستون برمبناي اندازه گيري كارايي حذف، ظرفيت حذف و افت فشار صورت گرفت، به گونه اي كه در يكي از ستون ها باكتري و در ديگري قارچ تلقيح شد. يافته ها: آزمايشات مربوط به باكتري 20 روز و آزمايشات مربوط به قارچ 14 روز به طول انجاميد. ميزان بار ورودي براي بيوفيلتر باكتريايي و براي بيوفيلتر قارچ به ترتيب عبارت از 2.26±11.65 g/m3.h و 2.56±11.94 بودند. نتايج نشان داد بيوفيلتر قارچي ظرفيت حذف بالاتري را نسبت به بيوفيلتر باكتريايي دارد (3.53±9.65 دربرابر g/m3.h ر 2.6±9.18)، هرچند، افت فشار نيز در بيوفيلتر قارچي بالاتر از بيوفيلتر باكتريايي بود (0.32±1.1 دربرابر mm water ر0.28±1). نتيجه گيري: با توجه به نتايج به دست آمده بيوفيلتراسيون قارچي در حذف تولوئن از جريان هوا كاراتر مي باشد.

Introduction: Air pollution is now recognized as an important environmental and health concern. Biological control processes, due to their durable, cost-effective and eco-friendly, have become a good alternative to physic-chemical methods. Biotechnology is based on the activity of microorganisms. The aim of this study was to compare the capability of Pseudomonas Putida PTCC 1694 (bacteria) and Polarotus Stratus IRAN 1781C (mushroom) in the removal of toluene from the air stream and its biodegradation under same operating conditions. Material and Methods: To this purpose, a bio filter containing two parallel columns was designed and constructed on a laboratory scale and the experiments were carried out based on measuring the removal efficiency (RE), elimination capacity (EC) and pressure drop in these two columns. Thus, the bacteria were inoculated in one of the columns and in the other the fungus was inoculated. Results: The bacterial testing lasted for 20 days and the fungal testing lasted for 16 days. The contaminant loading rates (LR) for bacterial and fungal bio filters were 11.65±2.26 and 11.94±2.56 g/m3.h, respectively. The results showed that the fungal bio filter was more capable of eliminating of toluene vapor than bacterial bio filter (9.65±3.53 vs 9.18±2.6 g/m3.h). However, the pressure drop in the bacterial bio filter was lower than the fungal bio filter (1±0.28 vs 1.1±0.32 cm water). Conclusion: According to the results, fungal bio filtration appeared to be more successful than bacterial bio filtration in the removal of toluene.