دانلود پایان نامه دکتری : تخریب زیستی اتیل مرکاپتان با استفاده از سیستم میکروبی تثبیت یافته

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع دکتری رشته مهندسی شیمی 

عنوان : تخریب زیستی اتیل مرکاپتان با استفاده از سیستم میکروبی تثبیت یافته

دانشگاه صنعتی امیر کبیر

دانشکده مهندسی شیمی

پیشنهاد رساله دکتری

عنوان

تخریب زیستی اتیل مرکاپتان با استفاده از سیستم میکروبی تثبیت یافته

Biodegradation of Ethyl Mercaptan with Use of Immobilized Microbial Cells

 

استاد راهنما

دکتر فرزانه وهاب زاده

دکتر عباس نادری فر 

بهار 1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

آلاینده های گازی شامل ترکیبات آلی فرار و مواد بودار، برای محیط زیست و سلامت انسانها بسیار مضر و خطرناک می باشند. روشهای متعددی نظیر روشهای فیزیکی، روشهای شیمیایی و روشهای بیولوژیک برای حذف آلاینده های گازی وجود دارد. در این میان، روشهای بیولوژیک به علت هزینه های کمتر کاربرد بیشتر و گسترده تری دارند. بیوفیلتراسیون یک روش بیولوژیک مؤثر و اقتصادی در حذف آلاینده های گازی می باشد. در یک بیوفیلتر ضایعات گازی از یک بستر حاوی میکروارگانیسم ها عبور داده می شوند. این روش خصوصا در مواردی که آلاینده ها حجم بالا و غلظت پایینی دارند بسیار مناسب است. باکتری ها و قارچ ها دو گروه غالب میکروارگانیسم ها هستند که در بیوفیلترها مورد استفاده قرار می گیرند. مزیت باکتری ها، مصرف سریع سابستریت و رشد سریع آنها است. ولیکن در حذف ترکیبات آب گریز مشکلاتی دارند. علاوه بر این پایداری عملیاتی بیوفیلترها بر اثر اسیدی شدن یا خشک شدن بستر غالبا دچار مشکل می شود. قارچ ها نسبت به شرایط اسیدی و خشکی بستر مقاوم تر می باشند. علاوه بر این، ساختار میسلیومی قارچ ها سبب جذب سریع تر ترکیبات هیدروفوب می شود. مرکاپتان ها از ناخالصی های عمده و مهم در میان محصولات نفتی
می باشند. این مواد سمی بوده و حتی در غلظت های بسیار کم بوی نامطبوعی تولید می کنند. حذف این ترکیبات با استفاده از یک روش بیولوژیک مناسب نظیر بیوفیلتراسیون بسیار حائز اهمیت می باشد.

در این پروژه، هدف تخریب زیستی اتیل مرکاپتان با استفاده از یک بیوفیلتر بستر چکنده و بررسی تأثیر عوامل مختلف در عملکرد بیوفیلتر می باشد.

کلمات کلیدی: اتیل مرکاپتان، تخریب زیستی ، بیوفیلتراسیون، بارگذاری ناپیوسته

 

فهرست مطالب

        عنوان                                                                                                         صفحه

فصل اول- مروری بر موضوع

1- مقدمه                                                                                                      1

2- ترکیبات سولفوره فرار                                                                                      1

3- نشر ترکیبات سولفوره فرار                                                                                 1

3-1- منابع طبیعی

2 3-2- منابع مربوط به فعالیتهای انسانی                                                                              3

3-2-1- فرآیندهای بی هوازی                                                                              3

3-2-2- فرآیندهای با دمای بالا                                               4

3-2-3- مصارف صنعتی                                                                                     4

3-2-4- فرآیندهای شیمیایی                                                                                 4

4- ویژگیهای ترکیبات سولفوره فرار                                                                   5

4-1- آستانه بوزایی                                                                       5

4-2- سمیت                                                                                                   6

4-2-1- سمیت برای انسان                                                                                     6

4-2-2- سمیت برای میکروارگانیسمها                                                                    7

4-3- اثر خورندگی                                                                                           7

5- اتیل مرکاپتان و ویژگیهای آن                                                                                      8

6- روشهای تخریب ترکیبات سولفوره فرار                                                                 10

6-1- روشهای فیزیکی شیمیایی                                                                            10

6-1-1- اکسیداسیون حرارتی                                                                                  10

6-1-2- احتراق کاتالیستی                                                                                        12

6-1-3- اسکرابینگ                                                                                                 14

6-1-4- جذب روی سطح جامد                                                                             15

6-2- روشهای بیولوژیک                                                                                      17

6-2-1- بیواسکرابینگ                                                                                        17

6-2-2- بیوفیلتراسیون بستر چکنده                                                                         18

6-2-3- بیوفیلتراسیون                                                                                        21

7- اصطلاحات مربوط به بیوفیلترها                                                                       24

7-1- زمان اقامت بستر خالی و زمان اقامت واقعی                                                     24

7-2- بار جرمی ورودی                                                                                    24

7-3- بازدهی حذف و ظرفیت حذف                                                                    25

8- پارامترهای مؤثر بر کارکرد بیوفیلترها                                                                 25

8-1- بستر بیوفیلتر                                                                                                 25

8-2- میزان رطوبت                                                                                         28

8-3- تخلخل                                                                                                 28

8-4- افت فشار                                                                                              29

8-5- سطح مخصوص بستر                                                                                     29

8-6- pH                                                                                                           30

8-7- دبی جریان                                                                                            31

8-8- غلظت آلاینده                                                                                         31

8-9- رطوبت فاز گاز                                                                                       32

8-10- فاز مایع                                                                                              32

8-11- دما                                                                                                    33

8-12- میکروارگانیسمها                                                                                   33

9- سیستم آنزیمی قارچ ریسه سفید فانروکائت کرایسوسپوریوم                                     36

9-1- آنزیمهای لیگنینولیتیک                                                                               36

9-2- کینتیک اکسیداسیون آلاینده های زیست محیطی توسط آنزیمهای لیگنینولیتیک            37

9-2-1- چرخه کاتالیتیک پراکسیدازها                                                                   37

9-2-2- واکنشهای منگنز پراکسیداز                                                                      38

9-2-3- واکنشهای لیگنین پراکسیداز                                                                     39

9-3- سیتوکروم پی 450                                                                                  42

9-3-1- ساختار و مکانیزم واکنش                                                                              42

10- تحقیقات انجام گرفته در ایران                                                                             44

فصل دوم- اهداف، نوآوریها و جزئیات تفصیلی کار

1- اهداف و مراحل انجام پروژه                                                                            47

2- نوآوریهای پروژه                                                                                         52

3- برنامه زمان بندی پروژه                                                                                 53

مراجع

 

 

فصل اول

 

مروری بر موضوع

 

1 مقدمه

جهت انجام پروژه تعریف شده در این رساله دکترا مباحث تحقیق حاضر در دو فصل ارائه شده است. فصل اول با مروری بر منابع و مستندات موجود، تعریفی جامع در زمینه ترکیبات سولفوره فرار، مشکلات زیست محیطی ناشی از آنها و روش های مختلف تخریب آنها بدست می دهد. فصل دوم مشتمل بر اهداف رسالۀ در دست، نوآوری های تحقیق و جزئیات تفصیلی جهت اجرای این مهم می باشد.

2ترکیبات سولفوره فرار

نشر مواد بودار یک مشکل زیست محیطی متداول است و می تواند مشکلات جدی در همسایگی محل انتشار ایجاد کند. در میان این مواد بوزا، ترکیبات آلی فرار حاوی سولفور (VOSCs)[1] که از صنایع مختلفی تولید می شوند حجم زیادی را دربر می گیرند و می توانند سبب مشکلات زیست محیطی جدی شوند که سلامت عمومی را تهدید می کند. این ترکیبات عمدتا شامل دی متیل سولفید، دی متیل دی سولفید، متان تیول، کربن دی سولفید، کربونیل سولفید و اتان تیول می باشند [30]. طبیعت و غلظت مولکولهایی که توسط سلولهای بویایی تشخیص داده می شوند در افراد مختلف و نیز در شرایط محیطی مختلف نظیر دما، فشار و رطوبت فرق می کند. انسانها قادر به تشخیص مقادیر بسیار اندک مواد بودار می باشند. تخمین زده می شود که تنها 108 یا 109 مولکول از گازهای بودار در بینی برای تشخیص بو کافی است. این در حالی است که 1 میکروگرم از اتیل مرکاپتان در هوا تقریبا شامل 1016 مولکول است، یعنی 107 یا 108 برابر میزان لازم برای تشخیص. حساس بودن انسان به بو، کنترل دقیق میزان ضایعات بودار را، اگر این ضایعات در نزدیکی محل سکونت انسانها تولید شوند، ضروری می سازد [22].

3نشر ترکیبات سولفوره فرار

هر دو منبع طبیعی و انسانی در تولید ترکیبات آلی سولفوره و انتشار آنها در اتمسفر سهیم هستند.

 

3-1منابع طبیعی[2]

اصولا سولفید هیدروژن (H2S ) در اتمسفر، از احیاء سولفات که احتمالا در محیط آلی بی هوازی رخ می دهد، تولید می شود. دیگر منابع تولید H2S شامل کاتابولیسم ترکیبات آلی سولفوردار هتروتروپیک (پروتئینها، گلوتاتیون)، متابولیسم سولفور و احیاء شیمیایی سولفات آب دریا است. سولفید هیدروژن مدت ها بعنوان جزء اتمسفری غالب در چرخۀ بیوژئوشیمیایی سولفور شناخته شده است. ولیکن، با شناسایی
غلظت های کم ولی قابل توجه از دی متیل سولفید (Me2S ) در آب اقیانوس ها، این عقیده که گازهای سولفوره اصلی در چرخه بیوژئوشیمیایی سولفور ترکیبات آلی نظیر Me2S ، متان تیول (MeSH )، دی متیل دی سولفید (Me2S2)، دی سولفید کربن (CS2) و کربونیل سولفید (COS) هستند، تقویت شد. منبع اصلی Me2S، محیط دریایی است جایی که Me2S از شکست آنزیمی دی متیل- بتا- پروپیوتتین[3] که توسط بسیاری از
گونه های جلبک ها تولید می شود، تشکیل می شود. در محیطهای خاکی، Me2S و MeSH عمدتا در طی تخریب ترکیبات سولفوره با منبع بیولوژیک مانند آمینواسیدهای متیونین و سیستئین و مشتقات آنها،
S – متیل متیونین[4] و S – متیل سیستئین[5] ، تولید می شوند.  سهم واکنش های متیلاسیون، احیاء
دی متیل سولفوکسید (DMSO ) و تخریب لیگنین در تولید Me2S هنوز مشخص نیست. کلی و اسمیت[6] (1990 )، تشکیل Me2S را نتیجه اکسیداسیون و دیمریزاسیون MeSH بیان کردند. در حدود 30% ازCOS  موجود در اتمسفر، از اکسیداسیون CS2 نشأت می گیرد در حالی که سهم اقیانوس ها و منابع خاکی طبیعی 28 و 24 % می باشد. فعالیت های انسانی مقادیر طبیعی CS2 را افزایش می دهد: سهم ضایعات صنایع شیمیایی 58
% است. از طرف دیگر سهم اقیانوس ها و منابع خاکی طبیعی در کل CS2 موجود در اتمسفر، 34 و4 %
می باشد [26].

 

تعداد صفحه : 70

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید