بررسي تجزيه بيولوژيكي 2، 3، 7، 8 -تتراكلرو دي بنزو- P- ديوكسين در رآكتور بي‌هوازي پر و خالي شونده به طور متوالي (ASBR)

Survey of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin Biodegradation In Anaerobic Sequencing Batch Reactor

مقدمه: : 2، 3، 7، 8 -تترا كلرو دي بنزو- پي- ديوكسين (TCDD يا Tetra chlorine dibenzo-P-dioxin) به عنوان سمي‌ترين تركيب شناخته شده است كه به دليل سميت زياد، پايداري و مقاومت بالايي كه در محيط دارد، از اهميت بالايي برخوردار مي‌باشد. از اين رو هدف از انجام اين مطالعه بررسي تجزيه بيولوژيكي ديوكسين TCDD در رآكتور ASBR (Anaerobic sequencing batch reactor) است. روش‌ها: اين مطالعه با استفاده از يك رآكتور بي‌هوازي پر و خالي شونده متوالي (ASBR) شيشه‌اي به حجم 3 ليتر انجام شد. سوبستره اصلي و كمكي به ترتيب TCDD و متانول بود. رژيم بهره‌برداري از رآكتور شامل چهار مرحله تغذيه، واكنش، ته‌نشيني و تخليه بود. آزمايشات (Chemical oxygen demand) COD بر روي نمونه‌هاي سوبستره ورودي و پساب خروجي بر اساس روش‌هاي استاندارد، آناليز TCDD بر روي نمونه‌هاي فوق به روش كروماتوگرافي گازي و آشكارساز ECD و اندازه‌گيري بيوگاز توسط دستگاه گازمتر تر انجام شد. يافته‌ها: بهتـرين عملكـرد رآكتور ASBR در حذف COD، TCDD و بيوگاز توليدي به ميزان 35/99 درصد، 5/97 درصد و 32/2 ليتر در روز بوده، كه به ترتيب در بارگذاري‌هاي آلي gCOD/L.d 5/2 و TCDD برابر ng/L.d 100 اتفاق افتاد. شواهد نشان داد كه در طي افزايش بارگذاري در مراحل اول مطالعه، مقدار افت pH در حدود 1 واحد بوده، اما پس از راه‌بري طولاني مدت، pH رآكتور به2/7 رسيد كه نشان‌گر ثبات عملكرد رآكتور بي‌هوازي است. نتيجه‌گيري: تجزيه بيولوژيكي TCDD در بارگذاري حداكثر حدود gCOD/L.d 5/2 با تزريق مقدار ng/l TCDD 200 در رآكتور مورد استفاده در اين مطالعه امكان‌پذير است.

Abstract Background: 2,3,7,8-tetrachlorinedibenzo-p-dioxin (TCDD) is known as the most toxic compound. Because of high toxicity, high stability and resistance in the environment it is of high importance. Thus, the purpose of this study was to survey the biodegradation of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR). Methods: This study was conducted using an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) which was made from glass with the volume of 3 liters. Main substrate and the auxiliary substrate were TCDD and methanol, respectively. The operation of the reactor consisted of 4 stages of feeding, reaction, settling, and discharge. COD tests on the input substrate and output effluent samples of the reactor were implemented based on the standard methods. TCDD analysis was conducted on the samples by gas chromatography equipped by an ECD detector, and biogas was measured by gas meters. Findings: Best performance of the ASBR achieved 99.4% COD removal, 97.5% TCDD removal and 2.32 L/d biogas production, which occurred in the inorganic loading of 2.5 g COD/L.d and TCDD loading of 100 ng/L.d. Evidence indicated that during the increasing of the loading in the first stages of the study pH loss amount was about 1 unit, however, after a long operation the pH of the reactor reached 7.2, which is the indication of stable performance of the anaerobic reactor. Conclusion: It is concluded that TCDD biodegradation by reactor used in this study is possible in the maximum organic loading of about 2.5 g COD/L.d with injection amount of 200 ng/l TCDD.