تصفیه پساب های لبنی با استفاده از غشا الیاف توخالی نانوساختار پلی اترسولفون
چکیده
با توجه به مشکلاتی که پساب¬های حاصل از صنایع لبنی برای محیط زیست به وجود می¬آورند و با در نظر گرفتن ارزش بالای تغذیه¬ای مواد موجود در آب پنیر از جمله پروتئین¬ها، مبحث تصفیه پساب و جداسازی این مواد ارزشمند مطرح می¬شود. فرآیند اولترافیلتراسیون به دلیل کاربردهای وسیع آن در صنایع لبنی از توجه ویژه¬ای برخوردار است. استفاده از تکنولوژی غشایی سبب می¬شود علاوه بر بازیابی محتوای ارزشمند آب پنیر، از آلودگی محیط زیست و خطرات احتمالی آن برای گیاهان و جانوران در صورت دفع شدن به محیط زیست، جلوگیری شود. در این پژوهش پنج غشا الیاف توخالی نانوساختار پلی¬اتر سولفون با اندازه حفرات و خصوصیات مختلف در شرایط عملیاتی متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. در آزمایشات انجام شده در این پژوهش، اثر پارامترهای عملیاتی دما (سه دمای ?c 43، ?c 35، ?c 27)، فشار (سه فشار bar 3، bar 2 و bar 1) و سرعت جریان عرضی خوراک بر شار جریان عبوری، پس دهی پروتئین، عبور لاکتوز و مقاومت گرفتگی بررسی و تحلیل شد. با افزایش فشار، شار افزایش پیدا کرد ولی این افزایش در فشارهای پایین¬تر محسوس¬تر بود. علاوه بر این با توجه به افزایش گرفتگی و کاهش بازیابی شار، فشارهای بالا مناسب تشخیص داده نشد. افزایش دما تأثیر مثبتی بر شار داشت اگرچه با توجه به بازه تحمل دمایی تجهیزات و دناتوره شدن پروتئین¬های آب پنیر در دماهای بالاتر، آزمایشات در دمای پایین¬تر از ?c 43 انجام شد. افزایش سرعت جریان عرضی خوراک با افزایش تلاطم و کاهش گرفتگی بر روی سطح غشا، باعث افزایش شار شد. تأثیر این پارامترها بر درصد پس دهی پروتئین و عبور لاکتوز ناچیز بود. به طور تقریبی در تمامی آزمایشات لاکتوز به طور کامل عبور کرده و بیشینه درصد پس دهی برای پنج غشا m1، m2، m3، m4 و m5 به ترتیب برابر با 81/89%، 10/91%، 88/90%، 98/90% و 26/89% بوده است. دو غشا m4 و m5 با نانوذرات tio2 و zeolite 4a اصلاح سطح شده بودند. تأثیر افزودن این نانو ذرات مثبت و قابل توجه بود. بهترین نتایج مربوط به این دو غشا بود به طوری که این دو غشا شار بالاتر، مقاومت گرفتگی کمتر و درصد بازیابی شار مطلوبتری داشتند. در حالت کلی می¬توان گفت که عملکرد غشا نانوساختار پی¬اترسولفون برای تصفیه و تغلیظ آب پنیر رضایت بخش و امیدوار کننده بوده است.