شرایط استفاده از گیاه لوفا به عنوان بستر رشد در راکتور رشد چسبیدة مستغرق هوازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران

2 دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران

3 عضو هیئت علمی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی قزوین

4 استاد دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران

5 کارشناس آزمایشگاه، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران

چکیده

کاربرد سیستم‌های رشد چسبیده در تصفیة فاضلاب با محدودیتهایی همراه است. یکی از این محدودیتها عدم وجود بستر پرکننده مناسب و ارزان در کشور است. هدف از این مطالعه، بررسی امکان استفاده از گیاه لوفا به عنوان یک بستر پرکننده طبیعی در تصفیه فاضلاب بود. در این مطالعه عملکرد راکتور رشد چسبیدة هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا در حذف مواد آلی از فاضلاب بررسی شد. به این منظور ستونی از جنس پلکسی گلاس به حجم 8 لیتر به عنوان راکتور استفاده شد. به منظور جلوگیری از تجزیه بیولوژیکی بستر از پوشش لاک الکل استفاده گردید. از گلوکز به عنوان منبع کربن مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم‌ها استفاده شد. بارگذاریهای 0/6، 1/2، 1/8، و 2/4 کیلوگرمCOD  بر مترمکعب در روز به کار گرفته شد و COD خروجی از سیستم به صورت روزانه پایش گردید. راندمان حذف COD در بارگذاریهای انجام شده به ترتیب 82/8، 93/4، 89/5 و81/3 درصد بود. نتایج به دست آمده نشان داد که سیلندرهای گیاه لوفا می‌توانند در بارگذاریهای کم و در مدت زمان محدود استفاده شوند. بیشترین راندمان حذف COD (93/4 درصد) در بارگذاری 1/2 کیلوگرمCOD بر مترمکعب در روز به دست آمد. نتایج مشخص ساخت که سیستم رشد چسبیدة هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا می‌تواند شوک‌های بارگذاری آلی را تحمل کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Luffa as an Innovative Packing Media in an Aerated Submerged Fixed-Film Reactor (ASFFR)

نویسندگان [English]

  • Ramin Nabizadeh 1
  • Kazem Naddafi 2
  • Amir Hossein Nafez 3
  • Alireza Mesdaghinia 4
  • Forugh Vaezi 2
  • Aghdas Kheiri 5
  • Azar Ghasri 5
1 Assist. Prof. of Public Health, Tehran University of Medical Sciences
2 Assoc. Prof. of Public Health, Tehran University of Medical Sciences
3 MSc Student of Public Health, Tehran University of Medical Sciences
4 Professor of Public Health, Tehran University of Medical Sciences
5 Laboratory Staff, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences
چکیده [English]

Application of attached growth systems (AGS) is associated with special limitations in wastewater treatment. One such limitation is the unavailability of cheap and appropriate media in Iran. The main objective of this study was to evaluate the feasibility of Luffa sponge as a natural media in treating synthetic wastewater. Luffa cylinders were used as the fixed media required for an aerated submerged fixed-film reactor (ASFFR) and the performance of the reactor in organic removal was studied. A Plexiglas column having a capacity of 8 liters was used as a reactor. The natural medium was coated by lacquer to protect it against biodegradation. Glucose was used as the carbon source for microorganisms. Organic loading rates of 0.6, 1.2, 1.8, and 2.4 kgCOD/m3.d were applied to obtain COD removal efficiencies of 82.8, 93.4, 89.5, and 81.3%, respectively. Results showed that Luffa sponge cylinders could be used as supporting media within ASFFR under low organic loading rates and limited time conditions. The maximum efficiency of COD removal (93.4%) was obtained for 1.2 kg COD/m3.d. Also, it was revealed that ASFFR with Luffa sponge medium was capable of withstanding organic loading shocks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ASFFR
  • Luffa
  • Wastewater
  • Organic Loading Aerobic Treatment
1- Hamoda, M. F., and Al-Ghusain, I. A. (1998). “Analysis of organisc removal rates in the aerated submerged fixed film process.” Wat. Sci. Tech., 38(8-9), 213-221.

2- Loukidou, M. X., and Zouboulis, A. I. (2001). “Comparison of two biological treatment processes using attached-growth biomass for sanitary landfill leachate treatment.” Environmental Pollution, 111, 273-281.

3- Grady, C. P. L. Jr., Daigger, G. T., and Lim, H. C. (1999). Biological wastewater treatment, 2nd Ed.,  Marcel Dekker, Inc., New York.

4- Hamoda, M. F., and Al-Sharekh, H. A. (1999). “Sugar wastewater treatment with aerated fixed-film systems.” Wat. Sci. Tech., 40(1), 313-321.

5- Metcalf & Eddy (2003). Wastewater engineering: treatment and reuse, 4th Ed., McGraw-Hill, New York.

6- Hogye, S. (2004). “ The attached growth process an old technology takes new forms.” J. Pipe Line, 15(1), 1-8.

7- Iqbal, M., and Edyvean, R. G. J. (2004). “Alginate coated Luffa sponge discs for the removal of cadmium from aqueous solutions.” Biotechnology Letters, 26(2), 165-169.

8- Iqbal, M., Saeed, A., Edyvean, R. G. J., O’Sullivan, B., and Styring, P. (2005). “Production of fungal biomass immobilized Luffa sponge (FBILS)-discs for the removal of heavy metal ions and chlorinated compounds from aqueous solution.” Biotechnology Letters, 27(2), 1319-1323.

9- Ahmadi, M., Vahabzadeh, F., Bonakdarpour, B., and Mehranian, M. (2006). “Empirical modeling of olive oil mill wastewater treatment using Luffa- immobilized Phanerochaete chrysosporium.” Process Biochemistry, 41(2), 1148-1154.