بررسی تجربی حذف زیستی هیدروژن سولفید از گاز دفنگاه شهر شیراز

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران

چکیده

آلودگی محیط زیست و انتشار گازهای سمی از مهم­ ترین معضل­ های بشر در این سده است. از جمله گازهای آلوده­ ای که با دارا بودن درصد بالای متان می­ تواند به عنوان منبعی وافر از انرژی استفاده شود، گاز دفنگاه است. یکی از روش­ های ساده و کم­ هزینه برای حذف آلاینده ­هایی مانند هیدروژن سولفید که گازی به شدت سمی و خورنده است، تصفیه زیستی می­ باشد. در این روش با عبور گاز آلوده از میان بستری دارای میکروارگانیسم، تصفیه صورت می­ گیرد. در این پژوهش نیز به منظور بررسی کارایی صافی زیستی در حذف آلاینده هیدروژن سولفید از گاز دفنگاه شهر شیراز، ستون صافی زیستی از جنس پلگسی گلاس با قطر 15 سانتی­متر و ارتفاع 2 متر طراحی و ساخته شد. این ستون با بستر طبیعی دارای ورمی­کمپوست تولید شده در دفنگاه و گوش ­ماهی پر شد. سپس باکتری تیوباسیلوس تیوپاروس که پیش ­تر در محیط آزمایشگاه کشت داده شده بود روی سطح پرکن­ ها تثبیت شد. کارایی این صافی زیستی با غلظت (ppm)30 و شدت جریان حجمی گوناگون از گاز دفنگاه در شرایط دمای محیط و فشار اتمسفری بررسی شد. با توجه آزمایش ­ها دیده می­ شود که در زمان ماند 2 دقیقه به بازده بالای 80 درصد رسید که در این شرایط غلظت هیدروژن سولفید  خروجی دلخواه است. البته در آزمایش ها بازده ی حذف دستگاه برای غلظت (ppm)30 در شدت جریان 2 لیتر بر دقیقه، 90 درصد نیز به­ دست آمده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Panzaa, D., Belgiorno, V., Hydrogen Sulphide Removal from Landfill Gas, Process Safety and Environmental Protection, 88(6): 420-424 (2010).

[2] Kalapala S., “Removal of Hydrogen Sulfide from Landfill Gas Using a Solar Regenerable Adsorbent, Master Thesis of Science”, Youngstown State University, (2014).

[3] Rasi S., Läntelä J., Rintala J., Upgrading Landfill Gas using a High Pressure Water Absorption Process, Feul, 115: 539-543 (2014).

[4] سوفسطائی، ع.، "فناوری استخراج بیوگاز و بررسی پتانسیل استحصال بیوانرژی از حوزه های دفن زباله شهر اصفهانهمایش ملی بیوانرژی، تهران، (1389).

[5] Zagozewski R., Judd-Henrey I., Nilson S., Bharadwaj L., Perspectives on Past and Present Waste Disposal Practices: A Community-Based Participatory Research Project in Three Saskatchewan First Nations Communities, Environ Health Insights, 5: 9–20 (2011).

[6] Andrews J., http://www.nodumpconecuhcounty.com/what_is_a_landfill.html

[7] Zietsman J., Ehsanul Bari M., Rand A.J., Gokhale B., Lord D., Kumar S., Feasibility of Landfill Gas as a Liquefied Natural Gas Fuel Source for Refuse Trucks, Journal of the Air & Waste Management Association, 58(5): 613-619 (2008).

[8] مجرد، گل­محمد؛ فاتحی­فر، اسماعیل؛ ساعدی، سعید؛ حذف زیستی هیدروژن سولفید در راکتور ایرلیفت بیوفیلمی سوسپانسیونی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی، (2)30: 1 تا 9 (1390).

[9] الیاسی، س؛ "بررسی رفع آلودگی هوای صنعت به روش بیوفیلتر"، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی ـ بیوتکنولوژی، دانشگاه تربیت مدرس. ایران، (1376).

[10] Berenjian A., Chan N., Jafarizadeh Malmiri H., Volatile Organic Compounds Removal Methods: A Review, American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 8(4): 220-229 (2012).

[11] سیفی، ع.؛ "حذف سولفید هیدروژن با روش بیوفیلتراسیون"، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی ـ بیوتکنولوژی، دانشگاه تربیت مدرس، (1377).

 [12] Maredia, S., A Comparison of Biofilters, Biotrickling Filters and Membrane Bioreactors for Degrading Volatile Organic Compounds, MMG 445 Basic Biotechnol, eJournal (2015)

[13] Syed M., Soreanu G., Removal of Hydrogen Sulfide from Gas Streams Using Biological Processes - A Review, Canadian Biosystems Engineering, 48(2): 1-14 (2006).

[14] Devinny J.S., Ramesh J., A Phenomenological Review of Biofilter Models, Chemical Engineering Journal, 113: 187-196 (2005).

[15] Chung Y.C., Huang C., Microbial Oxidation of Hydrogen Sulfide with Biofilter, Journal of Environmental Science and Health, 31(6): 1263-1278 (1996).

[16] CHO K.S., Ryu H.W., Biological Deodorization of Hydrogen Sulfide Using Porous Lava as a Carrier of Thiobacillus Thiooxidans, Journal of Bioscience and Bioengineering, 90(1):
25-31 (2000).

[17] Shareefdeen Z., Herner B., Biofiltration of Nuisance Sulfur Gaseous Odors from a Meat Rendering Plant, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 77: 1296-1299 (2002).

[18] Shareefdeen Z., Aidan A., Hydrogen Sulphide Removal Using a Novel Biofilter Media, World Academy of Science, Engineering and Technology, 62: 13-16 (2010).

[19] Oyarzun P., Arancibia F., Biofiltration of High Concentration of Hydrogen Sulphide Using Thiobacillus Thioparus, Process Biochemistry, 39: 165-170 (2003).

[20] Morgan-Sagastume J.M., Noyola A., Hydrogen Sulfide Removal by Compost Biofiltration: Effect of Mixing the Filter Media on Operational Factors, Bioresource Technology, 97: 1546–1553 (2006).

[21] Lee E.Y., Lee N.Y., Removal of Hydrogen Sulfide by Sulfate-Resistant Acidithiobacillus thiooxidans AZ11, Journal of Bioscience and Bioengineering, 101(4): 309-314 (2006).

[22] Hossain M.Sk., Das M., Biodesulphurization of Natural Gas in a Three Phase Fluidized-Bed Bioreactor using Thiobacillus dentrificans, NISCAIR Online Periodicals Repository, 90: 5-9 (2009).