کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

اهمیت بایوراکتورهای پایلوت در زیست پالایی آلاینده های نفتی: ظرفیت های متنوع و چالش های صنعتی سازی

نویسندگان :

حسین برومند¹ شایان شریعتی² حمید مقیمی³ مجید بغدادی⁴

1- دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست، پردیس دانشکده‌های فنی. 2- دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست، پردیس دانشکده‌های فنی. 3- دانشگاه تهران 4- دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست، پردیس دانشکده‌های فنی.

کلمات کلیدی :

بایوراکتور،آلودگی خاک،زیست پالایی،هیدروکربنهای نفتی،روش دوغاب

چکیده :

امروزه توسعه فناوریهای کارآمد و سازگار با محیط زیست برای پالایش آلایندههای نفتی، به ویژه هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای (PAHs) و لجنهای نفتی، به یکی از اولویتهای اصلی پژوهشهای زیستمحیطی تبدیل شده است. بایوراکتورها به عنوان سامانههای مهندسی شدهای که قادر به کنترل دقیق پارامترهای کلیدی نظیر دما، pH، اکسیژن و مواد مغذی هستند، نقش محوری در فرآیندهای تجزیه زیستی غیر درجا ایفا میکنند. در این میان، بایوراکتورهای پایلوت به دلیل پر کردن شکاف حیاتی بین شرایط ایدهآل آزمایشگاهی و شرایط واقعی صنعتی، از اهمیت راهبردی برخوردارند. این سامانهها با شبیهسازی دقیقتر چالشهایی همچون ناهمگنی خاک، محدودیت انتقال اکسیژن و تنش برشی، امکان ارزیابی واقعبینانه از عملکرد، بهینهسازی مصرف انرژی و راستیآزمایی ضرایب مقیاسگذاری را فراهم میآورند. انواع مختلف بایوراکتورهای پایلوت شامل انواع همزندار (STBR)، غشایی (MBR)، حبابستون (BCB) و گاز-لیفت (Gas-lift) هر یک با توجه به ویژگیهای هیدرودینامیکی و میزان تنش برشی، کاربردهای متنوعی در پالایش آلایندهها دارند. مطالعات متعدد نشان داده است که بایوراکتورهای دوغابی پایلوت قادر به حذف بیش از 90 درصد از ترکیبات نفتی و PAHs هستند. با این حال، انتخاب نوع راکتور، بهینهسازی پارامترهای عملیاتی و توجه به سینتیک تجزیه زیستی (مدلهای مونود و لجستیک) برای دستیابی به حداکثر کارایی ضروری است. در مجموع، به کارگیری بایوراکتورهای پایلوت با توجه به قابلیتهای گسترده آنها در مدیریت انواع آلایندههای نفتی، یک گام اجتنابناپذیر پیش از مقیاسگذاری صنعتی محسوب میشود.