بخشی از مقاله
چکیده
با رشد جوامع و صنایع مختلف میزان فاضلابهای صنعتی حاوی آلایندههای سمی و خطرناک آلی نیز افزایش یافته که مشکلات زیادی را برای محیط زیست ایجاد کرده است. فنل و ترکیبات فنلی بسیار سمی هستند و در منابع بسیاری مثل فاضلابهای صنعتی و شهری وجود دارند. سازمان حفاظت محیطزیست آمریکا استاندارد مجاز ترکیبات فنلی را برای آبهای سطحی 1 ppb تعیین کرده است. اتحادیه اروپا حد مجاز فنل و ترکیبات فنلی را برای آبهای معدنی و آشامیدنی 0/5 ppb، برای پسابهای ورودی به آبهای سطحی 0/5 ppm و برای پسابهای ورودی به سیستم فاضلاب 1 ppm تعیین کرده است. امکان تصفیه فاضلاب دارای فنل با روشهای مرسوم وجود ندارد.
بهطورکلی برای حذف مواد آلی همچون فنل از محلولهای آبی روشهای بیولوژیکی و اکسیداسیون شیمیایی مناسب میباشند اما هنگامیکه آلایندههای آلی سمی و مقاوم باشند روشهای بیولوژیکی آهسته صورت میگیرند اما بااینحال دوستدار محیطزیستاند. مزیت دیگر این سیستم ها نسبت به روش های شیمیایی این است کهمعمولاً در آن ها ماده شیمیایی زیان آوری برای محیط زیست مصرف نمی شود، لذا دفع پساب و لجن حاصل از این فرآیندها، نسبت به فرآیندهای شیمیایی، اثرات سوء به دنبال ندارد. ازاینرو در سالهای اخیر به علت استانداردهای سختگیرانه برای محیطزیست و همچنین اقتصادی بودن روشهای بیولوژیکی، تحقیق بر روی این روشها جهت حذف فنل از پساب، افزایشیافته است.
در مرحله اول این این پژوهش، مطالعات، پیرامون حذف بیولوژیکی فنل توسط باکتریهای متان زای حذف کننده فنل در راکتور ناپیوسته متوالی انجام شد. هر مرحله از فرایند انجام شده در راکتور ناپیوسته متوالی 24 ساعت به طول انجامید. عملیات برای 10 سیکل متوالی تکرار شد. از سیکل ششم به بعد میزان حذف فنل به حالت پایا رسید و این میزان در مدت زمان 24 ساعت با غلظت 500 mg/l، به % 99/99 رسید.
در مرحله دوم تحقیق حاضر، پیرامون تشکیل گرانولهای هتروتروف جهت حذف فنل از فاضلاب سنتزی در راکتور پیوسته بستر گرانولی با استفاده از باکتریهای راکتور ناپیوسته متوالی مرحله قبل و استفاده از فنل به عنوان منبع کربن مطالعاتی صورت گرفت. سیستم با بار آلی ورودی 0/4 kg/m 3.d، زمان اقامت هیدرولیکی 48 ساعت، غلظت ورودی فنل 300 mg/l و 7/5 pH راهاندازی شد. پس از تشکیل کامل گرانولهای حذف کننده فنل بار ورودی از 0/4 به 18 kg/m 3.d مرحله به مرحله افزایش یافت. در مسیر حذف، تاثیر افزایش بار آلی ورودی بر ظرفیت حذف فنل توسط گرانولهای مربوطه بررسی شد. در نهایت حذف کامل فنل در بار آلی ورودی 6 kg/m3.d ، 7/5 pH و HRT 12ساعت انجام شد.
مقدمه
در این تحقیق پساب سنتزی حاوی فنل تهیه و بهعنوان خوراک در تمامی آزمایشها استفاده شده است. با استفاده از این فاضلاب راکتور بی هوازی پیوسته جریان روبه بالا پوشش لجنی راهاندازی شد، سپس درصد حذف فنل در بارهای آلی متفاوت محاسبه گردید و مقدار بهینه بار آلی ورودی 1 - OLR - و زمانماند هیدرولیکی 2 - HRT - حساب شد. منبع باکتریهای حذف کننده فنل همان پساب ورودی میباشد ولی قبل از ورود به راکتور بیهوازی پیوسته جریان روبه بالای پوشش لجنی، در راکتور ناپیوسته متوالی فرایند غنیسازی جهت رسیدن به حذف بالا در راکتور پیوسته، برروی باکتریها صورت گرفت.
فنول
فنل یک ترکیب آروماتیکی است .در دما و فشار محیط به صورت جامد کریستالی و رطوبت دوست است. اگر به صورت خالص باشد سفید رنگ است، ولی اغلب به دلیل وجود ناخالصی، رنگی است. فنل در اتیل الکل، اتر و حلالهای قطبی مختلفی حل میشود. حلالیت محدودی در آب داشته و به صورت اسید ضعیف عمل میکند. فنل به حالت مایع، لاستیک، پوش ها و پلاستیک را تخریب میکند .فنل مایع، در دمای بالا فلزاتی مثل آلومینیوم، منگنز، سرب و روی را تخریب میکند.
عوارض و آثار فنل
فنل و مشتقات آن به دلیل آثار سمی بسیارزیاد حتّی در غلظتهای پایین، به عنوان آلایندههای آبی مهم به شمار میروند. ترکیبات فنلی سمی و زیست تخریب ناپذیر بوده و میتوانند درون موجودات زنده انباشته شوند. غلظت بالای 2 mg/l فنل برای ماهیها سمی محسوب میشود و غلظت بین 10 و 100 mg/l در عرض 96 ساعت موجب مرگ آبزیان میشود. از طرف دیگر فنل آثار بسیاری بر روی سلامتی انسان داشته و سرطان زا محسوب میشود.
[1] تولید و حمل و نقل فنل میتواند موجب تماس افراد با این ماده شود. تماس از طریق استنشاق، بلعیدن، چشم و پوست اتفاق میافتد که فنل خیلی سریع از طریق پوست و چشم جذب شده و نفوذ میکند و باعث ایجاد سوختگی به محض تماس میشود. تشنج، سیانوز و مرگ میتواند از تماس بیش از حد به آن منجر شود. فنل بر کبد، کلیه ها، ریه ها و دستگاه هاضمه تاثیر میگذارد و مصرف 1g فنل میتواند برای انسان مرگبار باشد .[4]
منابع انتشار فنل
فنل و مشتقات آن از منابع مختلفی وارد محیط آبی میشوند. ازجمله منابع مهم پسابهای صنعتی هستند .صنایع شیمیایی، پتروشیمی، صنایع نساجی، پالایشگاهها، صنایع دارویی، کاغذسازی، ذغال سنگ، صنایع پلاستیک منتشر کننده این ترکیبات هستند بهطورکلی، تصفیه زیستی فاضلابهای آلی به روش هوازی و هضم بیهوازی صورت میگیرد .[16]
