پیش‌تصفیۀ پساب روغن زیتون با روش انعقاد ‌و‌ لخته‌سازی و تولید زانتان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی، شرکت فاضلاب تهران

2 دکتری سیستم های انرژی، دانشگاه صنعتی شریف

3 دانشیار مهندسی شیمی، بیوتکنولوژی، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این پژوهش تولید بیوپلیمر زانتان در دو سوبسترای پساب خام کارخانه‌های روغن زیتون و پساب پیش‌تصفیه‌شده با روش انعقاد‌ و لخته‌سازی بررسی شد. یون‌های آلومینیوم و آهن و آهک به‌عنوان منعقدکنندۀ کاهش بار آلاینده‌های موجود در این پساب به‌کار رفت. بیشترین میزان حذف COD و PPH به‌ترتیب 24 و 31 درصد در استفاده از 4 گرم بر لیتر کلرورفریک حاصل شد. باتوجه‌به قیمت مناسب آهک و تأثیر آن در ایجاد قلیائیت مورد نیاز سایر منعقدکننده‌ها، ترکیب منعقدکننده‌های مختلف با آهک نیز بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب آن‌ها با آهک علاوه‌بر افزایش 2 برابری بازده حذف آلاینده‌ها، موجب کاهش میزان مصرف منعقدکننده نیز می‌شود. برای نمونه؛ ترکیب 4 گرم بر لیتر آهک با 3 گرم بر لیتر کلرورفریک موجب حذف 48 و 65 درصدی COD و PPH (به‌ترتیب) می‌شود. برای بررسی تأثیر کاهش غلظت PPH بر تولید زانتان، ابتدا رشد میکروب زانتوموناس کمپستریس و تولید زانتان در غلظت‌های مختلف پساب خام و سپس پساب پیش‌تصفیه شده بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که فرایند پیش‌تصفیه موجب افزایش تولید زانتان می‌شود؛ به‌طوری‌که بیشترین میزان زانتان تولیدی در پساب خام در غلظت 40 درصد، معادل 4 گرم در لیتر و در پساب تصفیه‌شده در غلظت 70 درصدی و به میزان 13 گرم در لیتر است. بنابراین استفاده از روش‌های پیش‌تصفیه و کاهش ترکیبات سمی زیستی پساب زیتون، علاوه‌بر افزایش چشم‌گیر میزان زانتان تولیدی، منجربه کاهش میزان رقیق‌سازی پساب نیز می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Pretreatment of Olive oil Wastewater by Coagulation-Flocculation Method and Xanthan Production

نویسندگان [English]

  • R. Hasani 1
  • A. Hosseinnejad 2
  • H. kariminia 3
1 M. Sc. in Chemical Engineering, Tehran Sewage Company
2 Ph. D. in Energy Systems Engineering, Sharif University of Technology
3 Associate Professor of Chemical Engineering, Sharif University of Technology
چکیده [English]

In this research, the production of xanthan biopolymer in two substrates of olive mill wastewater (OMW) and pre-treated OMW by coagulation -flocculation methods was investigated. Aluminum, iron ions, and lime have been used as coagulants . The use of 4 g/L FeCl3 has caused the highest removal efficiency of COD and PPH about 24 and 31% respectively. Considering the reasonable price of lime and its effect in creating alkalinity the combination of various coagulants with lime was also investigated. The results show that the combination increases the pollutant removal efficiency by two folds and also reduces the amount of coagulant consumption. For example, the combination of 4 g/L of lime with 3 g/L of FeCl3 removes 48 and 65 percent of COD and PPH, respectively. In order to investigate the effect of reducing the concentration of PPH on the xanthan production , the growth of the microorganism Xanthomonas campestris and the production of xanthan in different concentrations of raw OMW and pre-treated OMW were investigated. The results show that the pre-treatment process increases the xanthan production. So that the maximum amount of xanthan produced in raw OMW at the concentration of 40% is equal to 4 g/L, and this much in pre-treated OMW is 13 g/L at a concentration of 70%. Therefore, the use of pre-treatment methods and the reduction of toxic biological compounds in OMW, in addition to the significant increase in the amount of xanthan produced, also leads to a decrease in the dilution of the wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Olive Wastewater
  • Xanthan
  • Pretreatment
  • Xanthomonas Campestris
  • Coagulation and Flocculation

مراجع

[1]        Lopez, M., Moreno, J., & Ramos-Cormenzana, A. (2001). Xanthomonas campestris strain selection for xanthan production from olive mill wastewaters. Water Research, 35(7), 1828-1830.
[2]        Dermeche, S., Nadour, M., Larroche, C., Moulti-Mati, F., & Michaud, P. (2013). Olive mill wastes: Biochemical characterizations and valorization strategies. Process biochemistry, 48(10), 1532-1552.
[3]        Lopez, M., Moreno, J., & Ramos‐Cormenzana, A. (2001). The effect of olive mill wastewaters variability on xanthan production. Journal of applied microbiology, 90(5), 829-835.
[4]        Rodríguez, G., Lama, A., Rodríguez, R., Jiménez, A., Guillén, R., & Fernández-Bolanos, J. (2008). Olive stone an attractive source of bioactive and valuable compounds. Bioresource technology, 99(13), 5261-5269.
[5]        Jaouani, A., Vanthournhout, M., & Penninckx, M. (2005). Olive oil mill wastewater purification by combination of coagulation-flocculation and biological treatments. Environmental technology, 26(6), 633-642.
[6]        Perez, J., Ramos‐Cormenzana, A., & Martinez, J. (1990). Bacteria degrading phenolic acids isolated on a polymeric phenolic pigment. Journal of applied bacteriology, 69(1), 38-42.
[7]           Khani, M. R., Mahvi, A. H., Zazouli, M. A., Yousefi, Z., Dadban Shahamat, Y., (2019). ‌Investigating the treatment and mineralization of olive oil mill wastewater by using electrocoagulation and novel various advanced oxidations: a kinetic study. Iranian Health and Environment journal. Vol. 12 - No.1, pp. 47-62.
In Persian.
[8]           Mert, B. K., Yonar, T., Kiliç, M. Y., & Kestioğlu, K. (2010). Pre-treatment studies on olive oil mill effluent using physicochemical, Fenton and Fenton-like oxidations processes. Journal of hazardous materials, 174(1-3), 122-128.
[9]           Ginos, A., Manios, T., & Mantzavinos, D. (2006). Treatment of olive mill effluents by
coagulation–flocculation–hydrogen peroxide oxidation and effect on phytotoxicity. Journal of hazardous materials, 133(1-3), 135-142.
[10]         Ochando-Pulido, J., Pimentel-Moral, S., Verardo, V., & Martinez-Ferez, A. (2017). A focus on advanced physico-chemical processes for olive mill wastewater treatment. Separation and Purification Technology, 179, 161-174.
[11]         Galiatsatou, P., Metaxas, M., Arapoglou, D., & Kasselouri-Rigopoulou, V. (2002). Treatment of olive mill waste water with activated carbons from agricultural by-products. Waste Management, 22(7), 803-812.
[12]         Sarika, R., Kalogerakis, N., & Mantzavinos, D. (2005). Treatment of olive mill effluents: part II. Complete removal of solids by direct flocculation with poly-electrolytes. Environment international, 31(2), 297-304.
[13]         Live Lozada, G. S., García López, A. I., Martínez-Férez, A., & Ochando-Pulido, J. M. (2022). On the modeling and optimization of two-phase olive-oil washing wastewater treatment and polyphenols recovery by ceramic tubular microfiltration membranes. Journal of environmental management, 316, 115227. https://doi.org/https://
doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115227
[14]         Cifuentes-Cabezas, M., María Sanchez-Arévalo, C., Antonio Mendoza-Roca, J., Cinta Vincent-Vela, M., & Álvarez-Blanco, S. (2022). Recovery of phenolic compounds from olive oil washing wastewater by adsorption/desorption process. Separation and Purification Technology, 298, 121562. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.
seppur.2022.121562
[15]         Beccari, M., Majone, M., Riccardi, C., Savarese, F., & Torrisi, L. (1999). Integrated treatment of olive oil mill effluents: effect of chemical and physical pretreatment on anaerobic treatability. Water Science and Technology, 40(1), 347-355.
[16]         Salehin, H., Shah hosseini, Sh., (2005). Optimizing the conditions and culture media for xanthan production", proceedings of the 10nd Int. Cong. on Chemical Engineering, Zahedan, Iran, p. 9. [In persian].
[17]         Atanassova, D., Kefalas, P., & Psillakis, E. (2005). Measuring the antioxidant activity of olive oil mill wastewater using chemiluminescence. Environment international, 31(2), 275-280.
[18]         Davarpanah, L., (2018). A Comprehensive Review on Treatment Technologies for Tannery Wastewater Containing Chromium. Iranian Chemical Engineering journal. Vol. 17 - No.98,
19-31, In Persian.
[19]         Lopez, M., & Ramos-Cormenzana, A. (1996). Xanthan production from olive-mill wastewaters. International biodeterioration & biodegradation, 38(3-4), 263-270.
مهندسی شیمی ایران
دوره 22، شماره 131 - شماره پیاپی 131
بهمن و اسفند 1402
صفحه 126-139

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار