پديد آورنده :
قرباني بروجني، شكيلا
عنوان :
بررسي تبديل زيستي دياكسيدكربن به زيستتوده ريزجلبك دوناليلا سالينا با كشت بر روي پساب طردي اسمز معكوس با استفاده از هواي غني از دياكسيدكربن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 105ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
دوناليلا سالينا , جذب زيستي دياكسيدكربن , پساب طردي اسمز معكوس , بهبود كيفيت شيميايي آب , كشت ريزجلبكها
تاريخ ورود اطلاعات :
1404/11/12
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1404/11/14
چكيده فارسي :
افزايش روزافزون انتشار دياكسيدكربن بهعنوان يكي از عوامل اصلي تغييرات اقليمي، در كنار توليد حجم بالاي پسابهاي شور حاصل از فرايندهاي نمكزدايي آب، ضرورت توسعهي راهكارهاي پايدار و همزمان براي كاهش آلايندههاي گازي و آبي را بيشازپيش آشكار ساخته است. در اين ميان، ريزجلبكها و بهويژه دوناليلا سالينا به دليل تحمل ذاتي به شوريهاي بالا، توان انطباق با گستره وسيعي از شرايط محيطي و قابليت تثبيت زيستي دياكسيدكربن، بهعنوان گزينهاي اميدبخش در سامانههاي زيستمحيطي موردتوجه قرار گرفتهاند. پژوهش حاضر با هدف ارزيابي عملكرد دوناليلا سالينا در تثبيت دياكسيدكربن، توليد زيستتوده و بهبود كيفيت پساب طردي اسمز معكوس، تحت شرايط مختلف هوادهي و غلظتهاي متفاوت دياكسيدكربن انجام شد. آزمايشها در مقياس آزمايشگاهي و در فتوبيوراكتور 70 ليتري با استفاده از پساب طردي سيستم اسمز معكوس بهعنوان محيط كشت انجام شدند. ريزجلبك دوناليلا سالينا در غلظتهاي مختلف دياكسيدكربن (0٫1 تا 1 درصد حجمي) و شدتهاي هوادهي، vvm 0٫5 و 2، طي يك دوره كشت 14روزه پرورش داده شد. نتايج نشان داد كه دوناليلا سالينا توانايي بالايي در رشد و تثبيت دياكسيدكربن حتي در غلظتهاي پايين دياكسيدكربن دارد. بيشينه توليد زيستتوده (حدود (0/15 ± 1٫8)گرم بر ليتر)، در شرايط 0٫1 درصد دياكسيدكربن و شدت هوادهي vvm0٫5 به دست آمد. نرخ رشد ويژه در بازه d-10٫11 تا0٫22 و نرخ تثبيت دياكسيدكربن در محدوده 0٫07 تا 0٫12 گرم دياكسيدكربن بر ليتر در روز به دست آمد. نتايج مشخصهيابي پساب طردي اسمز معكوس خروجي نشان داد كه كشت دوناليلا سالينا بر روي پساب طردي اسمز معكوس، علاوه بر حفظ رشد جلبكي، موجب كاهش قابلتوجه تركيبات آلي و بهبود نسبي كيفيت پساب طردي اسمز معكوس شد كه اين امر ظرفيت استفاده مجدد از پساب طردي اسمز معكوس را افزايش ميدهد. مشخصهيابي زيستتوده نهايي نيز نشاندهنده توليد زيستتودهاي با تركيب عنصري مناسب و قابلمقايسه با گزارشهاي معتبر پيشين است. در مجموع، نتايج اين پژوهش بيانگر آن است كه بهرهگيري از دوناليلا سالينا در غلظتهاي پايين دياكسيدكربن و شدت هوادهي ملايم، راهكاري كارآمد، كمهزينه و پايدار براي تثبيت زيستي كربن و استفاده مجدد از پسابهاي شور بوده و ظرفيت توسعه در چارچوب اقتصاد چرخشي و سامانههاي زيستمحيطي يكپارچه را داراست.
چكيده انگليسي :
The continuous rise in carbon dioxide emissions as a major driver of climate change, along with the generation of large volumes of saline effluents from desalination processes, has intensified the need for sustainable and integrated solutions to mitigate both gaseous and liquid pollutants. In this context, microalgae and particularly Dunaliella salina have attracted significant attention due to their inherent tolerance to high salinity, adaptability to a wide range of environmental conditions, and strong potential for biological carbon dioxide fixation. This study aimed to evaluate the performance of Dunaliella salina in carbon dioxide fixation, biomass production, and improvement of reverse osmosis brine quality under different aeration rates and carbon dioxide concentrations.Experiments were conducted at laboratory and semi-pilot scales using reverse osmosis concentrate as the cultivation medium. Dunaliella salina was cultivated under varying carbon dioxide concentrations (0.1–1% v/v) and aeration rates of 0.5 and 2 vvm over a 14-day cultivation period. The results demonstrated that Dunaliella salina exhibited high growth performance and effective carbon dioxide fixation even at low CO₂ concentrations. The highest biomass production (1.8 ± 0.15 g.L⁻¹) was achieved at 0.1% CO₂ and an aeration rate of 0.5 vvm. The specific growth rate ranged from 0.11 to 0.21 d⁻¹, while the maximum carbon dioxide fixation rate varied between 0.07 and 0.12 gCO₂.L⁻¹.d⁻¹. Analysis of the treated effluent indicated that cultivation of Dunaliella salina in reverse osmosis brine not only sustained algal growth but also led to a notable reduction in organic compounds and a relative improvement in wastewater quality, thereby enhancing its potential for reuse. Elemental analysis of the final biomass revealed a favorable composition comparable to values reported in previous studies. Overall, the findings of this research suggest that cultivating Dunaliella salina under low carbon dioxide concentrations and moderate aeration rates represents an efficient, cost-effective, and sustainable approach for biological carbon fixation and the reuse of saline effluents, with promising potential for integration into circular economy frameworks and environmentally integrated systems.
استاد راهنما :
محمد هادي جزيني
استاد داور :
حميد زيلوئي , محمدامين بوجاري