بخشی از مقاله
چکیده
جهت انجام سولفور زدایی بیولوﮊیکی بیوکاتالیست مناسب از نمونه خاکهای آلوده به مواد نفتی از پالایشگاه تهران ومناطق جنوبی ایران جدا و خالص سازی گردید.تعداد ۶۱ گونه مزوفیل و۷ گونه ترمو فیل با توانایی رشد بر روی ماده گوگردی دی بنزوتیوفن - Tنح - شناسایی گردید ومتابولیتهای تولیدی آنها مورد بررسی قرار گرفت. ش شبا توجه به اهمیت میکروارگانیسم های ترمو فیل یک گونه از آنها با توانایی تبدیل Tنح به ۲-هیدروکسی بی فنیل - Pنجزذ - انتخاب گردید.Pنجزذ محصول مسیر متابولیکی خاصی به نام Sزص است.درادامه اثر برخی پارامترهای موثر در حذف Tنح مانند جp ,دما ونحوه رشد میکروارگانیسم مورد بررسی قرار گرفت.
کلمات کلیدی: سولفور زدایی بیولوﮊیکی, دی بنزوتیوفن, ترموفیل, مسیرمتابولیکی ک–۴
مقدمه
با توجه به رشد میزان گوگرد در مخازن نفت جهان و همچنین افزایش کیفیت مورد نظر در میزان گوگرد مجاز سوخت های نفتی به نظر می رسد استفاده از تکنیک های قدیمی حذف گوگرد جهت رسیدن به این مقادیر, سخت و تا حدودی دور از دسترس است. میزان گوگرد مخازن جهان در سال۰۹۹۱ از عدد۳۱/۱ % تا سال ۰۱۰۲ تا عدد ۷۲/۱ % افزایش خواهد یافت. همچنین استانداردهای کشورهای مختلف روز به روز به اعداد کمتری تا حدود ۰۳ تاعژژ ۰۵ کاهش می یابد. - ۱ - در حال حاضر از چندین روش مختلف در صنعت جهت حذف گوگرد استفاده می شودکه در تعدادی از آنهاکاهش مقدار گوگرد به۰۰۳تا عژژ۰۰۵ ممکن است.
از جمله این روشها می توان به استخراج با حلال, واکنشهای اکسیداسیون, جذب سطحی, استفاده از کاتالیست های فلزی و گوگردزدایی با هیدروﮊن - حخد - اشاره کرد. عمده ترین روشی که در حال حاضر استفاده صنعتی دارد حخد می باشدکه یک فرایند کاتالیستی در دما و فشار بالا و در حضور گاز هیدروﮊن می باشد. سینتیک این روش و انواع راکتورهای آن به طور مفصل بررسی شده است. - ۲و۳ - در فرایند حخد رشد هزینه های فرایند نسبت به کاهش گوگرد به صورت نمایی رشد می کند و همین عامل باعث می شود که رسیدن به غلظت های کم گوگرد با هزینه بالایی همراه باشد.
البته طرح هایی نوین و ساختارهایی جدید از راکتورها و کاتالیستها هم معرفی شده است - ۴و۵ - که به افزایش کارایی این روش ها کمک می کنند ولی باز هم تا رسیدن به استانداردهای مورد نیاز فاصله وجود دارد و سرمایه گذاری بالایی را می طلبند.در روش جدید سولفورزدایی بیولوﮊیکی - حخ - B از یک گونه میکروارگانیسم که اغلب باکتری می باشد جهت حذف گوگرد ازدی بنزوتیوفن - B1خ - استفاده می شود. میکروارگانیسم های مختلفی روی B1خ موثر هستند که طی مسیر های متابولیکی مختلفی روی آن اثر می کنند.
مسیر های متابولیکی شناخته شده تا به حال عبارتند از:مکانیزم تخریبی همراه با شکست پیوند کربن-کربن ومکانیسم تخریب کامل B1 - 1 ومکانیسم بی هوازی - و در نهایت مسیر متا بولیکی کس۴ .میکروارگانیسم هادراکثراین مسیرها علاوه بر اینکه به گوگرد حمله می کنند خود ترکیب هیدروکربنی را نیز تجزیه می کنند که نقطه ضعفی برای آنها به شمار می آید زیرا ارزش حرارتی سوخت را کاهش می دهند.اما مسیر متابولیکی کس۴ بدون دست زدن به حلقه های کربنی فقط گوگرد را به صورت لصso از B1خ جدا می کند و به خاطر همین در حخB این مسیر دارای اهمیت ویژه ای است. - ۶ -
گونه های میکروبی گوناگونی تا به حال گزارش شده اند که توانایی حذف ترکیبات گوگردی را دارند.از این دسته میتوان - ,2۹ - اشاره کرد. مسیر متابولیکی کس۴ و آنزیم های دخیل در آن به طور گسترده ای مورد بررسی قرارگرفته اند. - ۲۱و۳۱و۱۱ - مسیر متابولیکی کس۴ در شکل ۱ نشان داده شده است.از جمله اقداماتی که در جهت اقتصادی تر شدن این فرایند مورد نظر است ایجاد تغییرات ﮊنتیکی لازم جهت حذف مرحله آخر واکنش - با حذف ﮊن zBکخ - آنزیمی است تا ماده حبBد را به عنوان سورفکتانت و یک محصول جانبی با ارزش بازیابی نمود. - ۴۱ -
در مواقعی که حخB برای خروجی واحد های حخد جهت حذف بیشتر گوگرد طراحی می شود باید این مطلب مد نظر باشد که خروجی واحد حخد دارای دمایی بالا است و سرد کردن آن برای حخB هزینه ای سنگین در بر دارد.بنابر این یکی دیگر از اقدامات درصورت نیاز مقاوم کردن میکروارگانیسم ها برای انجام فعالیت در دمای بالا می باشد.گونه هایی همچون جلسذذAض غطهطصح حژک کأئئططهتطغکهب - ۵۱ - وذًسسح طکئلاژ عأططکصطهتپطyق - ۶۱ - در محدوده دمایی ۰۶-۰۵ درجه سلسیوس توانایی فعالیت دارند اما میزان فعالیت آنها نسبت به گونه های مزوفیل کمتر است.با توجه به این نکته مثبت در این پروﮊه نیز یک میکرواگانیسم با توانایی رشد در دمای ۵۴ درجه جداسازی گردید.
مواد و روشها
باکتری مورد استفاده در همین فعالیت جداسازی شد.این باکتری گرم مثبت , اکسیداز مثبت و متحرک است.تمام مواد مورداستفاده به عنوان محیط کشت از محصولات شرکت مرک بوده اند اما مخلوط ویتامین از مواد ساخت شرکت فلوکا تهیه گردید. از دستگاه کروماتوگرافی با کارایی بالا - هعبد - جهت اندازه گیری متابولیت ها استفاده شده است.دستگاه کطکصهح مجهز به شناساگر های بوده است که آزمایشها در طول موجعغ ۰۸۲ انجام گرفته است.فاز جاری سیستم مخلوط ۰۵% حجمی از آب و استو نیتریل با دبی غطعَئع ۵/۱ می باشد.ستون از نوع است که ۰۲ میکرو لیتر تزریق به آن در هر مورد آزمایش انجام گرفته است.زمانهای خروج مواد به ترتیب برای س1غ,حبBد B1خ,بBدسل,لقB1خ,هA بر حسب دقیقه ۸/۵،۷،۸۱/۲،۵/۳و۱/۲ بوده است.
