استخراج هیومیک اسید از پسماندهای کمپوست قارچ به کمک تیمار قلیایی و فراپالایش غشایی

Abstract

تولید هیومیک اسید با درصد خلوص بالا و خواص کیفی مطلوب برای مصارف مختلف به روش استخراج و پالایش در فرآیند تولید آن بستگی دارد. تحقیقات نشان داده­اند که برای تحقق این امر، جداسازی ترکیبات فولوات و ناخالصی­های غیرآلی از هیومات­های قلیایی استخراج شده از مواد اولیه از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف اصلی این مطالعه جداسازی هیومات‌های قلیایی از ترکیبات فولوات و ناخالصی­های غیر آلی با فناوری جداسازی غشایی است. از پسماندهای کمپوست قارچ به عنوان یک پسماند آلی برای استخراج ترکیبات هیومیکی شامل هیومات و فولوات با روش تیمار قلیایی استفاده شد. سپس فرآیند جداسازی غشایی با یک سامانه مجهز به ماژول قاب و صفحه­ای و غشای پلی سولفون با اندازه منفذ kDa 5 آزمون گردید. اثر فشار عملیاتی در چهار سطح 50، 150، 250 و 350 کیلو پاسکال بر عملکرد جداسازی شامل شار تراوه ترکیبات فولوات، مکانیسم_­ غالب گرفتگی، شاخص گرفتگی (i) و مقاومت­های گرفتگی و همچنین بر خواص شیمیایی، طیفی و درصد خلوص نهایی هیومیک اسید فراپالایش شده از ناتراوه­های هیوماتی بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش فشار، شار تراوه ترکیبات فولوات 8/41 درصد افزایش می­یابد. بر اساس مدل هرمیا، مکانیسم غالب گرفتگی در تمام سطوح فشار، تشکیل لایه کیک بود. نتایج شاخص گرفتگی (i) نشان داد که تمام مکانیسم­های گرفتگی در سامانه نقش دارند و با افزایش فشار، گرفتگی کامل منافذ و تشکیل لایه کیک به ترتیب زودتر و دیرتر رخ می­دهند. آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور تایید داد­های تجربی پدیده گرفتگی نیز نشان داد که با افزایش فشار از 50 تا 350 کیلو پاسکال، ضخامت تشکیل لایه کیک بروی سطح غشا 3 برابر افزایش پیدا می­کند. ارزیابی خواص هیومیک اسید فراپالایش شده نشان می­دهد که فناوری جداسازی غشایی نقش موثری بر خواص شیمیایی و طیفی هیومیک اسید در مقایسه با دیگر روش­های پالایش آن داشته و خلوص نهایی هیومیک اسید را تا 8/87 درصد افزایش می­دهد.