۳-۲-۲-۲- محیط کشت مایع
محیط کشت مایع دارای مقدار مناسبی مواد مغذی بوده و میکروارگانیزم ها به سرعت در این محیط کشت رشد میکنند اما امکان نگهداری باکتری در این نوع محیط کشت برای مدت طولانی وجود ندارد.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
شکل ۳-۲- باکتری سودوموناس پوتیدا پس از تلقیح در محیط کشت مایع
محیط کشت مایع نیز باید دارای مواد مغذی لازم ازجمله منبع کربن، منبع نیتروژن و دیگر عناصر ضروری باشد. محیط کشت مایع ساخته شده جهت این مطالعه بر اساس زیر میباشد.
۱- گلوکز به مقدار g/l 10.
۲- پودر مخمر به مقدار g/l 3.
۳- KH2PO4 به مقدارg/l 5/0
۴- K2HPO4 به مقدارg/l 5/0.
۵- NH4Cl به مقدار g/l 5/0.
۳-۳- ساخت و راه اندازی بیوراکتور هیبریدی در مقیاس پایلوت
در ابتدا برای راه اندازی یک راکتور بیهوازی نیاز به کشت میکروارگانیسمهای مورد نیاز داریم. که در این تحقیق برای ساخت گرانولهای مورد نیاز از تلقیح همزمان سدوموناس پوتیدا و پهن گاو استفاده شد و این کشتها را در یک راکتور UASBبصورت استوانه ای از جنس شیشه پیرکس با حجم کل ۲۴۰ میلی لیتر، قطر داخلی ۷۶/۲ سانتی متر و ارتفاع ۴۰ سانتی متر تا فرایند گرانول سازی انجام شود. عملیات گرانولسازی طی مدت ۴۲ روز به صورت بازچرخش ۶۵۰ میلی لیتر محلول قندی و زایلن با COD به میزان ۳۰۰۰-۸۰۰۰ میلی گرم بر لیتر انجام شد. به منظور خوگیری باکتری به زایلن مواد مغذی در دوره تولید گرانول در ۶ دوره یک هفته ای تغییر داده شد به طوری که به مرور زمان میزان گلوکز کاهش یافته و به میزان زایلن افزوده گردید. همچنین در طی این ۶ دوره یک هفته ای تغییرات میزان COD و راندمان حذف آن اندازه گیری شد.
شکل ۳-۳: نمای بیوراکتور گرانول سازی ساخته شده تمام شیشه پیرکس در آزمایشگاه
پس از مطالعات کتابخانه ای ، راکتور سیستم هیبریدی بصورت استوانه ای از جنس شیشه پیرکس با حجم کل ۲۴۵۰ میلی لیترو ارتفاع کل ۱۷۰ سانتی متر و قطر داخلی۶ سانتی متر برای بررسی تصفیه فاضلاب مصنوعی تولید شده ساخته شد که اجزاء آن به تفکیک مورد بررسی قرار می گیرد . شمای بیوراکتور نصب شده همراه با تجهیزات جانبی آن درشکل ۳-۳ نشان داده شده است.
این راکتور دارای پنج قسمت عمده بوده و بصورت پیوسته [۲۸] با جریان رو به بالا[۲۹]راهبری می شود.
۳-۳-۱- ستون اصلی تصفیه: این ستون که از جنس شیشه پیرکس[۳۰] است از بهم پیوستن سه قسمت بستر لجن[۳۱] فیلم ثابت بیولوژیکی[۳۲] و قیف جداسازی گاز[۳۳] تشکیل شده است. (شکل ۳-۳-الف، ۳-۳-ب، ۳-۳-ج)
۳-۳-۱-الف- بستر لجن
بخش اول راکتور شامل فضایی برای رشد و نگهداری لجن است که در ابتدای ورودی یک شیر برای گرفتن نمونه ورودی به سیستم در نظر گرفته شده بود . حدود ۱۰ سانتی متر ابتدای این قسمت را لجن فشرده گرانولی تشکیل می داد که دارای غلظت بالایی از جامدات بیولوژیکی بود . در این بخش با تنظیم سرعت رو به بالا، لجن ها به طرف بالا گسترش یافته و در محیط پراکنده می شدند و در تماس نزدیک با میکروارگانیسم های موجود در آن منطقه قرار می گرفتند که با توجه به وزن خود ته نشین شده و اگر توسط حبابهای گاز سبک شده و بداخل فیلتر صعود می کردند ، در آن محل بدام افتاده و ضمن برخورد با آکنه ها ، گاز خود را از دست داده و ته نشین می شدند .
۳-۳-۱-ب- بیوراکتور بی هوازی با فیلم ثابت:
بسترراکتور بیهوازی محیطی است که سطح لازم جهت رشد میکروارگانیزم ها را فراهم میکند. در این تحقیق از پوست گردو به عنوان بستر استفاده گردید.
در قسمت فیلم ثابت بیولوژیکی از پوسته گردواستفاده گردید. در این راستا برای افزایش تخلخل پوست گردو به مدت ۲۴ ساعت در سود خوابانده شد و سپس چندین بار در اتوکلاو قرار داده شد تا سود موجود در پوست گردو از آن خارج گردد، زیرا در غیر این صورت بستر بازی می شود که این شرایط برای رشد باکتری پوتیدا مناسب نمی باشد.(شکل ۳-۵-الف، ۳-۵-ب)
یکی از نکاتی که در مورد بستر مورد استفاده در سیستم راکتور بی هوازی باید به آن توجه کرد، ابعاد دانه های بستر میباشد. در صورتی که ابعاد ذرات بزرگ باشد، سطح کمتری جهت رشد میکروارگانیزم ها به وجود میآید. همچنین اگر ابعاد آن خیلی کوچک باشند، ممکن است باعث گرفتگی سیستم شده و مواد غذایی ورودی و یا هوا نتوانند به خوبی از سیستم عبور نمایند.
(ج) قیف جداسازی گاز (الف) قسمت بستر لجن
(ب) فیلم ثابت بیولوژیکی
شکل ۳-۴- ستون اصلی راکتور(الف) قسمت بستر لجن(ب) فیلم ثابت بیولوژیکی(ج) قیف جداسازی گاز
(الف) پوست گردو قبل از خواباندندرسود | (ب) پوست گردو بعد از خواباندن در سود |
شکل ۳-۵- پوست گردو (الف) قبل از خواباندن در سود و (ب) بعد از خواباندن در سود ۳-۳-۲- تانک ته نشینی[۳۴]: این مخزن نیز از جنس شیشه پیرکس بوده که قطر و ارتفاع آن به ترتیب ۷ و ۱۲۰ سانتیمتر انتخاب شده است.(شکل ۳-۵) شکل ۳-۶- تانک ته نشینی ۳-۳-۳- مخزن نگه داری بایو گاز: این مخزن از جنس پیرکس و به قطر و ارتفاع ۳.۵ و ۱۴۰ سانتی متر ساخته شده است. زیر این مخزن یک بشر حاوی آب برای نمایش میزان گاز تولید شده قرار گرفته است. ۳-۳-۴- مخزن تغذیه خوراک : مخزنی از جنس شیشه به حجم ۲ لیتر برای خوراک ورودی ، مواد مغذی ، بافر لازم و تنظیم pH در نظر گرفته شد. ۳-۳-۵- پمپ: یک پمپ پریستالتیک قابل تنظیم دستی با مارک توماس آلمان مدل SR25-adjustable و تنظیم دبی حداقل ۲۱/۰ میلی لیتر بر دقیقه جهت پمپاژ خوراک ورودی و جریان برگشتی برای راکتور در نظر گرفته شد . |