بررسي تجزيه‌زيستي پارانيتروفنل در كشت لرزان و بيوراكتور هواگرد خارجي توسط باكتري آلكاليجنس فايكاليس

Investigation of Para-nitrophenol Biodegradation in Shake Flasks and External Airlift Bioreactor by Alcaligenes faecalis

در اين مطالعه براي اولين بار توانايي تجزيه زيستي پارانيتروفنل توسط باكتري آلكاليجنس فايكاليس در يك پساب نمونه در بيوراكتور هواگرد بررسي شد. در ابتدا اثر عواملي چون منبع نيتروژني (عصاره مخمر، پپتون و اوره)، قلياييت محيط (pH برابر 6، 7 و 8) و غلظت اوليه نيتروفنل (50، 75، 100 و 125 ميلي‌گرم در ليتر) بر رشد باكتري و حذف نيتروفنل در كشت لرزان بررسي گرديد. سپس عملكرد بيوراكتور هواگرد در حذف نيتروفنل تحت شرايط مناسب به‌دست آمده در كشت لرزان در غلظتهاي اوليه 50، 75 و 100 ميلي‌گرم در ليتر و نرخهاي هوادهي متفاوت 1، 2 و 4 ليتر در دقيقه مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج كشت لرزان بيانگر آن است كه استفاده از عصاره مخمر و pH 8 منجر به بالاترين مقدار توده‌ زيستي و ميزان حذف نيتروفنل مي‌گردند. نتايج بيوراكتور هواگرد در تمامي نرخهاي هوادهي، نشان دهنده درصد حذف بيشتر نيتروفنل و كاهش زمان حذف نسبت به كشت لرزان است. بيشترين ميزان حذف در كشت لرزان و بيوراكتور هواگرد در غلظت50 ميلي‌گرم در ليتر به‌ترتيب به‌ميزان 40 و60 درصد به‌دست آمد. در ميان نرخهاي هوادهي، 2 ليتر در دقيقه، بيشترين ميزان حذف را در همه غلظتهاي نيتروفنل در بيوراكتور نشان مي‌دهد.

In this study, removal of para-nitrophenol (PNP) from synthetic wastewater by Alcaligens faecalis was investigated for the first time in an external airlift bioreactor. The effect of factors such as pH (6, 7 and 8) and nitrogen source (yeast extract, peptone and urea) as well as initial PNP concentration (50, 75, 100 and 125 mg/lit) on PNP removal and bacterial growth was first examined in shake flask experiments. Then, performance of airlift bioreactor was studied at various aeration rates (1, 2 and 4 l/min) and initial PNP concentrations (50, 75 and 100 mg/lit). In shake flask experiments, yeast extract and pH value of 8 led to the highest bacterial growth and PNP removal. In all bioreactor experiments, PNP removal was higher and biodegradation time was lower compared to shake flask experiments. The maximum of 40 and 60% PNP removal were obtained in shake flask and bioreactor experiments at 50 mg/l initial PNP concentration respectively. Among examined aeration rates, 2 L/min resulted in the highest PNP removal percentage at all initial PNP concentration.