بررسی تأثیر میدان مغناطیسی در میزان تولید پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات در لجن فعال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی- گرایش محیط‌زیست، دانشکدۀ فنی- مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 استادیار مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی- مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

با هدف غلبه بر مشکلات زیست‌محیطی ناشی از تجمع پلاستیک‌های مصنوعی و لجن تولیدشده در تصفیه‌خانه‌‌ها، پژوهش‌‌های متعدی در زمینۀ تولید پلیمر‌‌های زیست‌تخریب‌‌پذیر انجام شده است. پلی‌‌هیدروکسی‌‌‌آلکانوات‌‌ها (Polyhydroxyalkanoates) مشهورترین عضو خانوادۀ بیوپلیمر‌‌ها محسوب می‌شوند که به‌منزلۀ منبع کربن و انرژی در میکروارگانیسم‌ها تجمع می‌یابند. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر میدان مغناطیسی در فرایند تولید پلی‌‌هیدروکسی‌‌‌آلکانوات (PHA) در لجن فعال انجام شده است. میدان مغناطیسی در فرایند تولید PHA از لجن فعال تأثیرگذار است به طوری که در برخی شدت‌‌های میدان مغناطیسی تولید این بیوپلیمر نسبت به نمونۀ شاهد (بدون میدان مغناطیسی) افزایش و در برخی کاهش یافته است. آزمایش‌های این تحقیق در دومرحله انجام شده‌‌اند. در مرحلۀ اول، مدت زمان هوادهی لجن فعال در فرایند تولید این بیوپلیمر برای نمونۀ شاهد بهینه‌سازی‌‌‌ شد که معادل 30 ساعت بود. در مرحلۀ دوم، تأثیر میدان مغناطیسی در کاهش یا افزایش تولید این بیوپلیمر بررسی شد. تأثیر میدان‌‌های مغناطیسی با شدت 5، 10، 15، 20، 25 و 50 میلی‌تسلا در راکتور ناپیوستۀ تولید بیوپلیمر در 30 ساعت بررسی شد. نتایج نشان دادند که میدان‌‌هایی با شدت 5، 10، 15 و 20 میلی‌تسلا تأثیر مثبتی در تولید PHA داشتند در حالی که میدان‌‌های 25 و 50 میلی‌تسلا سبب کاهش تولید PHA نسبت به نمونۀ شاهد شده‌‌اند. میزان تولید PHA در نمونۀ شاهد و میدان‌‌های مغناطیسی 5، 20 و 50 میلی‌تسلا به ترتیب 6/0، 73/0، 75/0 و 55/0 گرم بر لیتر بوده است. علاوه بر این، نتایج نشان‌دهندۀ تأثیرگذاری میدان مغناطیسی در نوع و میزان مونومر‌‌های تولیدشده در کوپلیمر PHA بودند. به طوری که در میدان‌‌های مغناطیسی 20 و 50 میلی‌تسلا درصد جرمی هیدروکسی‌‌والرات (HV) در کوپلیمر (HB-co-HV) به ترتیب برابر با 26 و76 بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات