از نقطه نظر مهندسی محیط زیست تصفیه محیطهای آلوده به هیدروکربنهای دارای اهمیت ویژه ای است در میان اقسام مختلف محیط زیست آب اهمیت بسزایی دارد و در میان هیدروکربنها ترکیبات آروماتیک خطرناکتر می باشد . لذا در این تحقیق فنانتری که یکی از آلاینده های حلقوی رایج در مطالعات آزمایشگاهی می باشد انتخاب شد و از میان روشهای حذف آلاینده های حلقوی روش های بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت به این ترتیب که یک مدل غیر ساختاری برای مطالعه روی تبدیل زیستی فنانترن توسط قارچهای رشته ای کانینگاملا الگانز در یک بیو راکتور نا پیوسته همزن دار مورد ارزیابی شد معادلات حاکم بر مدل از مراجع پیشین که بر اساس معادلات مونود و شبه مونود بود استفاده شد تا ارتباط تبدیل زیستی فنانترن با میزان رشد بیومس و سایر پارامترها سیستم مانند غلظت اولیه سوبسترا میزان هوا دهی زمان ماند و ... تحلیل شود که مدل انتخاب شده در غلظتهای بالای فنانترن ممانعت (Inhibitation ) در مقابل رشد توده سلولی می شود .
- در گام بعدی با استفاده از ابزار مدلسازی ( نرم افزار مطلب ) و با استفاده از روشهای حل عددی دستگاه معدلات دیفرانسیل غیر خطی فرمولاسیون ریاضی مورد آنالیز واقع شده و نتایج حاصل از مدلسازی با کارهای تجربی محققین قبل مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت ، که روشهای رانج کاتا با درجات بالاتر انطباق بهتری با داده های تجربی داشت .
واژه های کلیدی : بیوراکتور- هیدروکربن های آروماتیک – فنانترن
هیدروکربن های آروماتیک PAHS گروهی از آلاینده های خطر ناک محیط ریست هستند که شامل حلقه های بنزنی می باشند که به طور گسترده ای از سوخت های فسیلی و سوزاندن آن در طبیعت ایجاد می شود. به خاطر مخاطرات فراوان آنها مخصوصاً در فراّیند های کشاورزی و غذایی که منجر به مسمومیت و تغیرات ساختار ژنیتیکی و همچنین به دلیل مقاومت بالا در برابر تجزیه شدن در طبیعت علاقه مهندسین محیط زیست را به پاکسازی آنها از محیط برانگیخته است. تعدادی از میکروارگانیزم ها توسط بعضی از دانشمندان در گذشته برای تجزیه گونه های مختلف هیدروکربن های حلقوی ایزوله و خالص سازی شده است و توانایی آنها در تجزیه PAHS مورد بررسی قرار گرفته است.
قبلاً اثبات شده که قارچ های رشته ای کانینگاملا الگانز IM 1785/21GP توانایی تبدیل زیستی فنانترن مؤثر را دارند. فنانترن کوچکترین PAHS است که دارای یک ناحیه فلج و یک ناحیه K است و بنابراین مدل تحقیقی خوبی برای تحقیقات روی سوخت و ساز PAHS های سرطان زا محسوب می گردد C الگانزها به وفور به عنوان یک مدل میکروبی سوخت و ساز پستا نداران بیگانه زیست مختلف استفاده می شود بنابراین C ـ الگانیز انتخاب خوبی برای ارائه بررسی ها به عنوان مدل تحقیقی است.
می دانیم که قارچ های مخمری ، مانند C ـ الگانز، تنها قادر به اکسیداسیون حلقه های آروماتیک اند و آنها را تجزیه نمی کنند تحقیقات نشان می دهد منواکسیژناس D-450 در اولین مرحله از اکسیداسیون فنانترن در C ـ الگانز IM 1785/21GP شرکت دارد که منجر به تشکیل مشتقات هیدروکسیکی می گردد همان گونه که گفتیم تقریباً تمام فنانترن که در ابتدا به سیستم اضافه می شود به متابولیست های قابل استخراج استاد استیل تجزیه می شود :
ترانس 1 ، 2 ، 3 ، 6- ، 9 ، 10- دی هیدرودیولز ، فنول ، دی فنول (ایولز) و بیولیست های گلوکولاید -1 و -2 و -3 و -4 و -9 فنانترول بیشتر این متابولیست ها تولید شده است. PAHSتوسط قارچ نسبت به ارگانیزم های والد سم کمتری دارند سرنیگلیا ادعا می کند یک تبدیلPAHS به متابولیست های اکسیژنی قطبی تر در سم زدایی از این ترکیبات مؤثر است. یک مکانیزم سم زدایی مهم در c ـ الگانزها تولید سولفات درون سلولی ، گلوکورونید و پیوست های گلوکز می باشد.
هدف از این فصل مدلسازی مدل غیر ساختاری ساده فرایند تبدیل بیولوژیکی ترکیبات حلقوی موجود در آب می باشد که براساس اطلاعات بدست آمده از آزمایشات انجام شده توسط دیگران در بیوراکتورها ی پیوسته همزن دار مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت منظور از مدلسازی فرایند یافتن یک فرمول غیر ساختاری حاکم بر مساله است که بتواند عوامل مختلف تاثیر گذار مانند هوادهی و غلظت مواد را روی تبدیل زیستی فنانترن توسط قارچهای رشته ای C – الگانز را توصیف کند ، که نهایتاً از این شناخت بدست آمده بتوان مساله را با دید اقتصادی و فنی بهینه سازی نمود هر چند که این معادلات در مقیاس آزمایشگاهی بدست آمده است می توان آنرا برای پایلوت صنعتی نیز استفاده کرد . این مدل که انتخاب کردیم فرایندی بوده که توسط Lisofsk و همکارانش به صورت تجربی در سال 2006 در دانشگاه هیفا انجام شده بود و غرض از این انتخاب استفاده از داده های تجربی این مرجع می باشد.
شامل 131 صفحه فایل wordقابل ویرایش
دانلود تحقیق فنانترن و هیدروکربن های آروماتیک