طراحي، ساخت و بهينه سازي بيوراكتور دوفازي همزن دار به منظور حذف بخارات زايلن از جريان هوا

Design, construction and optimization of two phase stirred tank bioreactor for elimination of xylene from airstream

در اين مطالعه به منظور كنترل بخارات زايلن موجود در هوا، يك بيوراكتور همزن‌دار در مقياس آزمايشگاهي طراحي گرديد و در مرحله بعد بيوراكتور با نسبت 1 به 3 از كنسرسيوم ميكروبي و محلول مغذي به منظور حذف بخارات زايلن راه اندازي شد. عملكرد بيوراكتور در حذف بخارات زايلن با افزودن 10% روغن سيليكون به عنوان فاز آلي در محدوده غلظتي mg/m3 551 تا mg/m3 3330 به مدت 432 ساعت مورد پايش و بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از تجزيه بيولوژيكي زايلن در اين مدت نشان داد كه راندمان حذف زايلن تا محدوده غلظت mg/m3 2756 مقدار 82% مي باشد. همچنين افزودن 10% روغن سيليكون موجب بهبود ظرفيت حذف زايلن به ميزان 7/85% نسبت به بستر بدون فاز آلي گرديد. نتايج حاصل از آزمايشات ميكروب شناسي نشان داد كه در حضور زايلن سه گونه Pseudomonas putida ، Chryseobacterium و Ralstonia pickettii يافت شد. به‌طور كلي يافته‌هاي اين تحقيق نشان داد كه استفاده از بيوراكتورهاي دوفازي همزن‌دار در زمينه كنترل بخارات زايلن از جريان هواي آلوده، موفقيت آميز مي باشد.

Introduction: Human and environment exposed to harmful factors, as the result of industrial pollutants. Volatile organic compounds (VOCs) play important role in photochemical reactions in troposphere layer of atmosphere and results in production of ozone and photochemical oxidants. . Material and Method: In this study, a miniature stirred tank bioreactor was designed for treatment of waste gas containing xylene. In the next step, the bioreactor incubated with microbial consortiums with ratio of 1 to 3. The performance of bioreactor in treatment of xylene vapors in presence of 10% silicone oil, as an organic phase was assessed in concentrations ranging from 551 mg/m3 to 3330 mg/m3 for 432 hours. . Result: The results of xylene biodegradation showed that removal efficiency up to the concentrations of 2756 mg/m3 was 82 percent. Moreover, adding 10% silicone oil increased removal efficiency of BTX by 85.7% in comparison with context without organic phase. The microbiological experiments on the bioreactor media showed that three spices of Pseudomonas putida, Chryseobacterium and Ralstonia pickettii were found, in the presence of xylene. . Conclusion: Overall, the results of the present research revealed that application of two phase stirred tank bioreactors (TPPBs) for xylene from contaminated treatment of streams was successful.