بهینه سازی فرآیند حذف بیولوژیکی دی بنزوتیوفن با میکروارگانیسمrhodococcus erythropolis(igts8) به کمک روش طراحی آزمایش
چکیده
انتشار دی اکسید گوکرد در پی سوزاندن سوخت های فسیلی به ویژه گازوئیل می تواند اثرات خطرناکی روی محیط زیست و سلامتی انسان ها داشته باشد. تاکنون تلاش های زیادی جهت حذف گوگرد از سوخت های فسیلی انجام شده است. حذف گوگرد به روش زیستی، به دلیل آنکه روشی دوستدار محیط زیست است؛ بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. عامل حذف گوگرد به روش زیستی میکروارگانیسم ها هستند. رودوکوکوس اریتروپولیسigts8میکروارگانیسمی است که به خوبی می تواند در حذف گوگرد از سوخت شرکت کند. این پایان نامه با هدف شناسایی عوامل موثربر رشد این میکروارگانیسم و میزان گوگرد زدایی انجام گرفته است. در ادامه با استفاده از روش طراحی آزمایش سعی شده است تا مهمترین عوامل موثر بر رشد میکروارگانیسم و میزان گوگرد زدایی شناسایی شده و مقادیر بهینه متغیر ها نیز محاسبه شود. اثر فاکتورهای ماده فعال کننده سطحی( توئین 80) (a)، غلظت منبع نیتروژن (آمونیوم کلرید) (b)، منبع کربن (گلیسرول) (c)، و هوادهی (d) بر 5 پاسخ میزان تولید 2-hbp، دانسیته سلولی (x)، تولید 2-hbp به ازای هر گرم بر لیتر دانسیته سلولی (2-hbp/x)، شدت گوگردزدایی و نرخ ویژه تولید 2-hbp (2-hbp/x.t) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایچ آزمایش که بر اساس روش طراحی آزمایش و طرح عاملی (factorial design) بدست آمد، نشان داد که فاکتور غلظت ماده فعال کننده سطحی مهمترین فاکتور است.. انتظار می رفت با افزایش میزان ماده فعال کننده سطحی به دلیل آنکه حلالیت دی بنزوتیوفن در آب را افزایش می دهد، میزان مصرف دی بنزوتیوفن توسط میکروارگانیسم افزایش یافته و 2-hbp بیشتری تولید شود. با این حال افزایش غلظت ماده فعال کننده سطحی اثر منفی بر میزان 2-hbp داشت. دو تداخل bd و adپس از فاکتور ماده فعال کننده سطحی اثر بیشتری بر میزان تولید 2-hbp داشتند. در ادامه مقادیر بهینه هر فاکتور که باعث بیشینه شدن میزان 2-hbp شد بدست آمد. مقدار بیشینه 2-hbp برابرppm 35.960 در شرایط غلظت توئین 80 برابر 0، غلظت آمونیوم کلرید برابر 2.97 گرم بر لیتر، غلظت گلیسرول 9.8 گرم بر لیترو میزان هوادهی 1.2 لیتر بر دقیقه بدست آمد. به دلیل وجود انحنا در این چهار پاسخ، مقادیر بهینه گزارش نشدند. تنها فاکتورهای موثر بر این چهار پاسخ شناسایی شدند. ترم های هوادهی (d)، برهم کنش توئین 80، گلیسرول و هوادهی (acd) و برهم کنش آمونیوم کلرید و گلیسرول (bc) بیشترین اثر را بر میزان دانسیته سلولی و شدت گوگردزدایی داشتند. همچنین ترم های موثر بر تولید 2-hbp به ازای هر گرم بر لیتر دانسیته سلولی و نرخ ویژه تولید 2-hbp شامل توئین 80، برهم کنش توئین 80، گلیسرول و هوادهی (acd) و برهم کنش آمونیوم کلرید و گلیسرول (bc) بودند.