بخشی از مقاله
چکیده:
آزمایش طراحی شده آزمونی است که در آن تغییرات هدف داری در متغیرهای ورودی فرآیند اعمال می گردد و معمولاً برای شناسایی عوامل مهم و مؤثر بر روی یک فرآیند و بهینه سازی مدل تجربی فرآیند استفاده می شود.
هدف از انجام این مطالعه بررسی و تعیین شرایط بهینه جهت پارامترهای دما و PH وفسفات ونیترات وسولفات در افزایش حذف COD در راکتور بی هوازی پساب واحد PTA شرکت پتروشیمی شهید تندگویان با استفاده از روش تاگوچی است. در این تحقیقات، pH و غلظت N به صورت مجزا بررسی شده است. در این تحقیق تأثیر 5 پارامتر اصلی قابل کنترل این فرآیند شامل: دما-میزان PH غلظت N و غلظت P وغلظت SO4 بر کاهش میزان COD پساب هر کدام در سه سطح تنها SO4 در دو سطح به طور همزمان مورد آزمایش قرار گرفته اند و نتایج توسط نرم افزار Qualitek-4 - w32b - تجزیه و تحلیل گردیدند.
در این تحقیق میزان کاهش COD بطور متوسط %28.82 و بهترین شرایط کاهش آن دمای 35 درجه سانتی گراد و pH برابر با 7.8 و مقدار - - 0.009685 گرم CO - NH2 - 2 و 0.004961 گرم - KH2PO4 - ومقدار 0.60238 گرم K2SO4 بدست آمد. بیشترین تأثیر مربوط به غلظت N و کمترین تأثیر مربوط به pH محاسبه گردید .
مقدمه
تمام اهداف تصفیه بیولوژیکی - حذف COD ناشی از مواد محلول ونامحلول آلی وتبدیل آنها به مواد معدنی یاCO2 - با استفاده از میکروارگانیزم ها انجام می شود در واکنشهای هوازی میکروارگانیزم ها عامل آنجام اکسیداسیون یا تبدیل مواد آلی به محصولات نهایی ساده وسلولهای اضافی می باشند
O2و NH3 و PO4 ومواد آلی توس باکتریها به مواد نهایی ساده مانند CO2 وآب تبدیل شده یا سلولهای اضافی Biomass یا newcell تولید می شود.برای اینکه رشد وسنتز سلول میکروبی محدود نباشد علاوه بر منبع کربن ومنبع انرژی به مواد مغذی Nutrients هم نیاز داریم بیشتر تصفیه خانه فاضلابهای شهری کمبود مواد مغذی ندارند ولی در تصفیه فاضلابهای صنعتی اضافه کردن ترکیبات ازت دار وفسفر دار امری عادی محسوب می شود با توجه به فرمول سلول C60H87O23N12P به ازای تولید هر 100گرم سلول 12.2گرم ازت و2.3گرم فسفر لازم است.در صورتی که اکسیژن کافی جهت رشد میگروارگانیسم های هوازی وجود نداشته باشد باکتریهای بیهوازی شروع به رشد و نمو می کنند و باعث حذف مواد آلی از فاضلاب می گردند.بر اساس قانون موجود برای اضافه کردن نیترات - N - و فسفات - P - به نسبت زیر عمل می کنیم:
با توجه به عدد جرمی KH2PO4که 136 بوده و عدد جرمی P که 31 می باشد نسبت جرمی فسغات پتاسیم به P برابر 136/31 یعنی 4.38 می باشد
که طبق محاسبات بالا از مقدار0 .0024747گرم ازفسفات پتاسیم برای تامین 1 - mg/lit - غلظت P مورد استفاده قراردادیم چون از100 میلی لیتر ازحجم پساب ورودی برای آزمایشات استفاده نمودیم تمام محاسبات بر اساس 100 میلی لیتر می باشد
برای محاسبه میزان N نیزباتوجه به فرمول CO - NH2 - 2 اوره طبق محاسبات زیر به دست آمد
که با توجه به استفاده از100میلی لیتر از حجم پساب میزان 0.008475 گرم اوره مورد استفاده قرار گرفت
برای محاسبه میزان سولفات نیز با توجه به فرمول سولفات پتاسیم طبق محاسبات زیر بدست آمد:
که با توجه به استفاده از100میلی لیتر از حجم پساب میزان 0.602389و 0.37928 گرم سولفات پتاسیم مورد استفاده قرار گرفت.
نکاتا موهان وونکاتسوار ردی در هندوستان مطالعه ای تحت عنوان: بهینه سازی عوامل مهم برای افزایش - polyhydroxyalkanoates - PHAسنتزشده توس کشت مخلوط بااستفاده ازطراحی تاگوچی به روش تجربی انجام دادند
.بهینه سازی عوامل مختلف جهت بالابردن تولیدبیوپلاستیک کشت میکروبی مختل - PMA - بسیار دشوار است. متدولوژی طراحی آزمایشگاهی - DOE - با استفاده از آرایه قائم تاگوچی - OA - جهت ارزیابی و به خصوص عملکرد هشت فاکتور مهم که شامل آهن، غلظت گلوگز، غلظتVFA، ترکیب VFA، غلظت نیتروژن، غلظت فسفر، PH و محی زیست موجودات میکروسکوپی می باشد، برروی تولید بیوپلاستیک به کار گرفته شده است.سه سطح مختلف فاکتورها - - 37*21 با آرایه نمادین ماتریکس آزمایشی [L18-18] مطرح شده بودند.تمام فاکتورها به جز غلظت آهنی - 21 - با سه سطح تعیین شدند.
در میان تمام فاکتورها، فاکتور محی زیست موجودات میکروسکوپی به طور اساسی تولید بیوپلاستیک ها را تحت تاثیر قرار داده بود - با سهم 80درصدی و=11%PMوغلظت گلوگز 2/5 - درصدی - . آزمایشات ارزیابی در شرای بهینه به دست آمده انجام شده بودند که در تولید PHA بهبود شده نتیجه داده بودند. در طول مدت زمان تولید PHA تجزیه خوب سوبسترا به میزان 68 ثبت گردید. - برای مثال تجزیه . - CODفعالیت های آنزیمی ترکیبات فسفاتی و دی هیدروزنی در طول عملیات فرایند مورد پایش قرار گرفتند.
