تأثیر پدیدۀ تخریب حد نصاب احساس بر عملکرد مکانیسم شکار میکروبی درکاهش لجن مازاد

Abstract

پیشینه: امروزه دفع و تصفیه لجن ناشی از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به دلیل عوامل زیست‌محیطی حائز اهمیت است. استفاده از راکتور بی‌هوازی جانبی در سیستم لجن فعال که با نام تجاری کانیبال(Cannibal) شناخته می‌شود، یکی از روش‌های به‌کار رفته برای کاهش نرخ تولید لجن در خط تصفیه فاضلاب می‌باشد. در این پژوهش با هدف طراحی یک سیستم ترکیبی مناسب از فرآیند کانیبال و پدیده‌ی تخریب حد نصاب احساس QQ(Quorum Quenching) و به‌دنبال آن تقویت مکانیسم شکار میکروبی به بهبود راندمان کاهش لجن مازاد پرداخته‌ شده‌است. روش: بر این اساس این پروژه در دو فاز آزمایشگاهی طراحی شد و راکتورهای مربوطه با فاضلاب مصنوعی راهبری شدند. در فاز اول از فرآیند کانیبال در قالب یک راکتور آزمایشگاهی استفاده شد و در فاز دوم با تعبیه کردن یک راکتور هوادهی مجزا و اضافه کردن باکتری Rhodococcus sp. BH4، باکتری خاموش‌کننده‌ی حدنصاب احساس(Quorum Sensing) که در یک ساختار پلیمری آلژینات قرار گرفتند و به‌عنوان دانه‌های QQ معرفی می‌شوند فرآیند کانیبال اصلاح شده طراحی شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که حضور دانه‌های QQ منجر به افزایش چشم‌گیر جمعیت یوکاریوت‌های شکارچی، پرتوزوآها، شده‌است. همچنین ضریب بازدهی (Yobs) در راکتور کانیبال شاهد و کانیبال اصلاح شده به ترتیب برابر 389/0 و 092/0 بدست آمد که کاهش چشم‌گیر 77 درصدی را به‌همراه داشته‌است. احداث تانک پیش‌تصفیه QQ باعث تقویت مکانیسم شکار میکروبی در سیستم کانیبال و افزایش چشمگیر راندمان این سیستم شده و لجن مازاد بیولوژیکی به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. کلمات کلیدی: لجن مازاد، فرآیند کانیبال، شکار میکروبی، تخریب حد نصاب احساس