مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 35 2 2024 08 22 Biodegradation of Nicotine Using Aerobic Granules in Sequence Batch Reactor تصفیه زیستی نیکوتین با استفاده از گرانول‌های هوازی در رآکتور ناپیوسته متوالی 40 52 200506 10.22093/wwj.2024.445899.3403 FA محدثه شهریاری دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران غلام خیاطی دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران 0000-0003-3594-4266 Journal Article 2024 02 27 Nicotine is a substance widely consumed globally as a drug. Due to its toxic nature and high solubility in water, it poses a significant threat to water quality. This study aimed to investigate the feasibility of forming aerobic granules from nicotine-acclimated activated sludge and examine the capability of these aerobic granules for nicotine degradation. The acclimation process led to the complete degradation of 500 mg/L of nicotine. Ultimately, the effluent concentrations of nicotine and COD were 3.4 mg/L and 53 mg/L, respectively, with the system achieving removal efficiencies of 99.14% for nicotine and 89.16% for COD. Additionally, a 6-hour cycle (1 minute filling, 10^-1 minute settling, 1 minute discharge, and the remaining time for aeration) resulted in the formation of granules with diameters ranging from 2-4 millimeters and a round shape, exhibiting high strength. After 60 days, the SVI₃₀/SVI₅ ratio reached 1.0. The granular sludge showed higher extracellular polymeric substances and protein content compared to flocculent sludge, with a protein-to-polysaccharide ratio of 2.64. Furthermore, to assess the aerobic granules' ability to degrade and tolerate nicotine toxicity, the nicotine concentration was increased to twice the adapted concentration (1000 mg/L), resulting in a COD removal efficiency of 90.2% in the aerobic granular sequencing batch reactor. <strong>نیکوتین جزء مواد دارویی مخدر است که به‌طور گسترده‌ای در جهان مصرف می‌شود و به‌دلیل ماهیت سمّی و حلالیت بالای آن در آب، تهدیدی قابل‌توجه برای کیفیت آب است. در این پژوهش، به بررسی امکان تشکیل گرانول‌های هوازی از لجن فعال سازگار با نیکوتین و بررسی قابلیت گرانول‌های هوازی تشکیل شده برای تجزیه نیکوتین پرداخته شد. عملیات سازگارسازی منجر به تجزیه کامل 500 میلی‌گرم در لیتر نیکوتین شد. در نهایت غلظت نیکوتین و COD خروجی در پساب به‌ترتیب 3/4 و 53 میلی‌گرم در لیتر بود و سیستم به کارایی حذف نیکوتین و COD به‌ترتیب 14/99 و 16/89 درصد دست یافت. همچنین در یک چرخه 6 ساعته ( 1 دقیقه پر شدن، 1 تا 10 دقیقه ته‌نشینی، 1 دقیقه تخلیه و زمان باقیمانده هوادهی)، گرانول‌هایی با قطر 2 تا 4 میلی‌متر و شکل بیرونی گرد تشکیل شد که استحکام زیادی داشتند. با گذشت 60 روز عملیات نسبت SVI₃₀/SVI₅ به 0/1 رسید. میزان محصولات پلیمری خارج سلولی و به خصوص محتوای پروتئین در لجن گرانوله بیشتر از لجن لخته بود و نسبت پروتئین به پلی‌ساکارید به 64/2 رسید. همچنین برای بررسی توانایی تجزیه و تحمل سمیّت نیکوتین توسط گرانول‌های هوازی، غلظت نیکوتین تا 2 برابر غلظت سازگار شده (1000 میلی‌گرم در لیتر) افزایش یافت و بیورآکتور ناپیوسته گرانوله هوازی به بازدهی حذف COD 2/90 درصد رسید.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_200506_95719188598ff744375b96811ffca48c.pdf