حذف زیستی فلز سنگین کبالت از پساب پتروشیمی ماهشهر با استفاده از مخمر سایکرومایسیس سرویزیه

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مازندران، بابلسر ، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی ، ماهشهر، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش حذف فلز سنگین کبالت از پساب پتروشیمی شهید تندگویان واقع در منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر با استفاده از روش زیستی می‌باشد. نخست پساب سنتزی استات کبالت  به منظور بهینه سازی پارامترهای pH، دما، زمان تماس و غلظت زیست توده مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای بهینه در فرایند جذب زیستی، برای حذف کبالت، زمان تعادل 60 دقیقه، دما °C 25، دوز جاذب 10% حجمی و pH برابر 5/5، تعیین شد. پس از مشخص شدن نقطه بهینه متغییرها، آزمایش‌ها با پساب واقعی شرکت پتروشیمی شهید تندگویان انجام شد. بیش ­ترین درصد حذف 80% و بیش ­ترین ظرفیت جذب برابرmg/g  2/88 به ­دست آمد. هم ­دما‌های جذب گوناگونی از جمله لانگمیر، فروندلیچ، تمکین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت که بهترین مدل تطبیق یافته با داده‌ها، مدل تمکین بود، همچنین مدل‌های سینتیکی گوناگون برای توصیف داده‌های سینتیکی به‌کار رفتند که مدل سینتیکی شبه درجه دوم با نتیجه­ ها منطبق بود. مطالعه­ های ترمودینامیکی نشان داد فرایند خود به خودی و گرماگیر است. سرانجام نتیجه­ های این پژوهش نشان داد مخمر سایکرومایسیس سرویزیه پتانسل بسیار بالایی برای حذف فلزهای سنگین  از پساب شرکت پتروشیمی دارد و با توجه به زیست سازگاری فرایند بهترین گزینه برای حذف این آلاینده‌ها به شمار می‌رود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Hasan R., Chong C.C., Setiabudi H.D., Synthesis of KCC-1 Using Rice Husk Ash for Pb Removal from Aqueous Solution and Petrochemical Wastewater, Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 14(1): 196-204 (2019).
[2] Keegan G.M., Learmonth I.D., Case C., A Systematic Comparison of the Actual, Potential, and Theoretical Health Effects of Cobalt and Chromium Exposures from Industry and Surgical Implants, Crit. Rev. Toxicol., 38(8): 645-674 (2008).
[3] Araissi M., Elaloui E., Moussaoui Y., The Removal of Cadmium, Cobalt and Nickel by Adsorption with Na-Y Zeolite, Iran. Chem. Chem. Eng. (IJCCE) 39(5): 169-179 (2020).
[4] Zhuang S., Wang J., Removal of Cobalt Ion from Aqueous Solution Using Magnetic Graphene Oxide/Chitosan Composite, Environmental Progress & Sustainable Energy, 38(s1): S32-S41 (2019).
[5] Haq Nawaz B., Rubina K., Muhammad Asif H., Biosorption of Pb(II) and Co(II) on Red Rose Waste Biomass, Iran. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 30(4): 81-87 (2011).
[6] Wu S.H., Pendleton P., Adsorption of Anionic Surfactant by Activated Carbon: Effect of Surface Chemistry, Ionic Strength, and Hydrophobicity, J. Colloid Interface Sci., 243(2): 306-315 (2001).
[7] Sana S., Roostaazad R., Yaghmaei S., Biosorption of Uranium (VI) from Aqueous Solution by Pretreated Aspergillus Niger Using Sodium Hydroxide, Iran. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 34(1): 65-74 (2015).
[8] He J., Chen J.P., A Comprehensive Review on Biosorption of Heavy Metals by Algal Biomass: Materials, Performances, Chemistry, and Modeling Simulation Tools, Bioresour. Technol., 160: 67-78 (2014).
[9] Ayangbenro A., Babalola O., A New Strategy for Heavy Metal Polluted Environments: A Review of Microbial Biosorbents, Int. J. Env. Res. Public Health, 14(1): 94 (2017).
[10] Amirnia S., Ray M.B., Margaritis A., Heavy Metals Removal from Aqueous Solutions Using Saccharomyces Cerevisiae in a Novel Continuous Bioreactor–Biosorption System, Chem. Eng. J., 264: 863-872 (2015).
[11] do Nascimento J.M., de Oliveria J.D., Rizzo A.C.L., Leite S.G.F., Biosorption Cu (II) by the Yeast Saccharomyces Cerevisiae, Biotechnology Reports, 21: e00315 (2019).
[12] Fadel M., Hassanein N.M., Elshafei M.M., Mostafa A.H., Ahmed M.A., Biosorption of Manganese from Groundwater by Biomass of Saccharomyces Cerevisiae, Hbrc Journal, 13(1): 106-113 (2017).
[13] Kheshtzar I., Ghorbani M., Pashai Gatabi M., Soleimani Lashkenari M., Facile Synthesis of Smartaminosilane Modified-SnO2/Porous Silica Nanocomposite for High Efficiency Removal of Lead Ions and Bacterial Inactivation, J. Hazard. Mater., 359: 19-30 (2018).
[14] Ali R.M., Hamad H.A., Hossein M.M., Malash G.F., Potential of Using Green Adsorbent of Heavy Metal Removal from Aqueous Solutions: Adsorption Kinetics, Isotherm, Thermodynamic, Mechanism and Economic Analysis, Ecol. Eng., 91: 317-332 (2016).
[15] Kırbıyık Ç., Pütün A.E., Pütün E., Comparative Studies on Adsorptive Removal of Heavy Metal Ions by Biosorbent, Bio-Char and Activated Carbon Obtained from Low Cost Agro-Residue, Water Sci. Technol., 73(2): 423-436 (2016).
[16] Zhou J., Zn Biosorption By Rhizopus Arrhizus and Other Fungi, Appl. Microbiol. Biotechnol.,
[17] Ghorbani F., Younesi H., Ghasempouri S.M., Zinatizadeh A.A., Amini M., Daneshi A., Application of Response Surface Methodology for Optimization of Cadmium Biosorption in an Aqueous Solution by Saccharomyces Cerevisiae, Chem. Eng. J., 145(2): 267-275 (2008).
[18] Dhankhar R., et al., Saccharomyces Cerevisiae: A Potential Biosorbent for Biosorption of Uranium. International Journal of Engineering Science and Technology, 3(6) (2011).
[19] Peyvandi, S., Faghihian, H., Biosorption of Uranyl Ions from Aqueous Solution by Saccharomyces Cerevisiae Cells Immobilized on Clinoptilolite, J. Radioanal. Nucl. Chem., 301(2): 537-543 (2014).
[20] Park, J.K., Lee, J.W., Jung, J.Y., Cadmium Uptake Capacity of Two Strains of Saccharomyces Cerevisiae Cells. Enzyme Microb. Technol., 33(4): 371-378 (2003).
[21] Parvathi K., Kumar R.N., Nagendran R., Biosorption of Manganese by Aspergillus Niger and Saccharomyces Cerevisiae, World J. Microbiol. Biotechnol., 23(5): 671-676 (2007).
[22] Özdemir S., Kilinc E., Poli A., Nicolaus B., Güven K., Biosorption of Cd, Cu, Ni, Mn and Zn from Aqueous Solutions by Thermophilic Bacteria, Geobacillus Toebii Sub. Sp. Decanicus and Geobacillus Thermoleovorans Sub. Sp. Stromboliensis: Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Studies, Chem. Eng. J., 152(1): 195-206 (2009).
[23] Akbari M., Hallajisani A., Keshtkar A.R., Shahbeig H., Ghorbanian S.A., Equilibrium and Kinetic Study and Modeling of Cu (II) and Co (II) Synergistic Biosorption from Cu (II)-Co (II) Single and Binary Mixtures on Brown Algae C. Indica, Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(1): 140-149 (2015).
[24] Meitei M.D., Prasad M.N.V., Adsorption of Cu (II), Mn (II) and Zn (II) by Spirodela Polyrhiza (L.) Schleiden: Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Studies, Ecol. Eng., 71: 308-317 (2014).
[25] Pérez-Corona T., Madrid Y., Cámara C., Evaluation of Selective Uptake of Selenium (Se (IV) and Se (VI)) and Antimony (Sb (III) and Sb (V)) Species by Baker's Yeast Cells (Saccharomyces cerevisiae). Anal. Chim. Acta, 345(1-3): 249-255 (1997).
[26] Gialamouidis D., Mitrakas M., Liakopoulou-Kyriakides M., Equilibrium, Thermodynamic and Kinetic Studies on Biosorption of Mn (II) from Aqueous Solution by Pseudomonas sp., Staphylococcus Xylosus and Blakeslea Trispora Cells, J. Hazard. Mater., 182(1-3): 672-680 (2010).
[27] SO K., SO O., SA B., Biosorption of Manganese (II) and Aluminium (III) Ions from Aqueous Solution by Immobilized Trichoderma Asperellum BHU216.  (2014).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار