بررسي اثرات نانو اكسيد مس مگنت شده (Fe3O4@CuO) در تصفيه فاضلاب آبزي پروري

The effects of magnetized copper nano oxide (Fe3O4 @ CuO) on aquaculture wastewater treatment

اين تحقيق با هدف بررسي امكان بهبود كيفيت فاضلاب آبزي پروري به وسيله نانو اكسيد مس (CuO) مغناطيس شده با نانوذرات آهن انجام شد. براي اين تحقيق، بعد از تهيه نانو ذره اكسيد مس مغناطيسي شده (Fe3O4@CuO)، پژوهش طي دو بخش انجام شد. در بخش اول پنج تيمار نانو اكسيد مس مغناطيسي شده شامل صفر (شاهد)، 10 ، 20، 30 و 40 ميلي­گرم در ليتر در واحدهاي آزمايشي 5 ليتر فاضلاب آبزي­پروري با سه تكرار براي هر تيمار در نظر گرفته شد. پس از اضافه كردن نانو ذره به فاضلاب مورد مطالعه، بعد از 12 ساعت نانو ماده مگنت شده با استفاده از آهنربا از فاضلاب آبزي پروري جدا و سپس اثر نانو ذره بر شاخص‌هاي كيفي فاضلاب شامل نيترات، فسفات، مواد جامد محلول (TDS) و بار باكتريايي در فاضلاب آبزي پروري مورد مطالعه قرار گرفت. در بخش اول تحقيق غلظت 20 ميلي‌گرم در ليتر نانو اكسيد مس مگنت شده بهترين كارايي را نشان داد؛ در اين تيمار نيترات به ميزان 45 درصد، فسفات به ميزان 55 درصد و بار باكتريايي موجود در فاضلاب آبزي پروري نيز 40 درصد كاهش يافت و در فاكتور TDS اثر معني‌داري مشاهده نشد. در بخش دوم تحقيق آزمايشي تحت عنوان آزمايش اطمينان انجام گرفت كه طي آن غلظتي از نانو ماده كه در مرحله اول تحقيق بهترين نتيجه را نشان داده بود (20 ميلي گرم در ليتر) انتخاب و به همان ميزان اكسيد مس معمولي (خارج از مقياس نانو) و اكسيد آهن معمولي (به صورت منفرد) با سه تكرار بر فاضلاب آبزي پروري اعمال شد و پس از گذشت 12 ساعت شاخص‌هاي فوق در آن ها اندازه گيري شدند و با تيمار شاهد مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه اثر مثبت بخش اول حاصل از اعمال نانو اكسيد مس (CuO) بر فاضلاب آبزي پروري بوده است. اين آزمايش نشان داد كه استفاده از نانو اكسيد مس مغناطيسي شده در غلظت‌ 20 ميلي گرم در ليتر به عنوان بهترين غلظت‌ با كارايي بالا مي‌تواند باعث بهبود شاخص‌هاي كيفيت فاضلاب آبزي پروري شود.

The aim of this study was to investigate the possibility of improving the quality of aquaculture wastewater by magnetic copper nano oxide (CuO) with iron nanoparticles. For this research, after preparing magnetized copper nano oxide (Fe3O4 @ CuO), the research was conducted in two parts. In the first part of the study, five treatments of magnetized copper nano oxide including zero (control), 10, 20, 30 and 40 mg / l in experimental units of 5 liters of aquaculture wastewater were considered with three replications for each treatment. After 12 hours from adding nanomaterials to the wastewater, the magnetized nanomaterials were separated from the aquaculture wastewater using a magnet, then the effect of nanomaterials on wastewater quality indicators including nitrate, phosphate, soluble solids (TDS) and bacterial load in aquaculture wastewater was studied. In the first part of the study, a concentration of 20 mg/l of magnetized copper nano oxide showed the best performance; in this treatment, the nitrate was reduced by 45%, phosphate by 55% and bacterial load in aquaculture wastewater by 40% and no significant effect was observed in TDS. As the second part of the research, an experiment was conducted under the title of confidence test, during which a concentration of nanomaterials that showed the best results in the first part of the research i.e. 20 mg/l, was selected and the same amount of copper oxide and iron oxide (as single) treatments applied to three replications in aquaculture wastewater and after 12 hours, the above indicators were measured and Were compared with control treatment. The results showed a positive effect of the first part was due to the application of copper nano oxide (CuO) on aquaculture wastewater. This experiment showed that the use of magnetized copper nano oxide at a concentration of 20 mg/l as the best high efficiency concentration can improve the quality indicators of aquaculture wastewater.