استفاده از زیست راکتور جلبکی به منظورکاهش بار آلودگی پساب خروجی مزارع پرورش ماهی

نوع مقاله : سایر

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

2 گروه شیلات، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 گروه زیست شناسی. دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، ارومیه، ایران

چکیده

فیتوپلانکتون­ ها و جلبک­ ها در محیط­ های آبی به ­عنوان اولین حلقه زنجیره­ غذایی و تولیدکننده غذا برای سایر موجودات محسوب می ­شوند. این موجودات در فرآیند فتوسنتز، مواد مغذی (N و P) مورد نیاز خود را از محیط آبی دریافت می ­کنند. در این مطالعه میزان پالایش پساب دفعی ماهی در آب توسط ریزجلبک  Chlorella vulgaris در یک­ دوره 18 روزه مورد بررسی قرار گرفت. پژوهش حاضر در سیستم آزمایشگاهی و بر روی پساب خروجی مزارع پرورش ماهی انجام گرفت. بدین ­منظور یک راکتور نیمه ­صنعتی با حجم 5 لیتر طراحی شد که مجهز به یک تیغه هم ­زن، صفحه متخلخل و یک کمپرسور می­ باشد. استوک جلبک مورد نیاز در محیط آزمایشگاهی کشت گردید و به تراکم مورد نظر رسید. سپس به محفظه بیوراکتور که حاوی پساب ماهی بود تزریق شد. نتایج میانگین نیترات، نیتریت،فسفات، آمونیوم، TDS، TSS و BOD به ­ترتیب برابر با 1/94، 2/22، 0/39، 4/11، 2/02، 1/94، 2/39 میلی­ گرم بر لیتر به ­دست آمد. هم ­چنین مقادیر PH وهدایت الکتریکی برابر با 7/52 و 1315 میکروموس بر سانتی ­متر ثبت شد. بدین ­ترتیب می ­توان گفت فیلم جلبکی به ­صورت کارآمدی در فضای راکتور قادر به کاهش بار آلاینده بوده است، به­ نحوی که در این پژوهش روند کاهشی آن در طول دوره­ مواجهه افزایش داشته است. از سوی دیگر در انتهای دوره مواجهه تمام پارامترها به­ جز فسفات تقریباً به نصف کاهش یافته است. این نتیجه بیانگر آن است که راکتور جلبکی می­ تواند به ­طور موثری بار آلی پساب مزارع ماهی را کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Algae bioreactor used to reduce the pollution load of outlet wastewaters from fish farms

نویسندگان [English]

  • Majid Askari Hesni 1
  • Seyed Aliakbar Hedayati 2
  • Amir Qadermarzi 2
  • Mojtaba Pouladi 2
  • Somayeh Zangiabadi 1
  • Nabat Naqshbandi 3
1 Department of Biology, Faculty of Science, Shahid Bahonar University, Kerman, Iran
2 Department of Fisheries, Faculty of Fisheries and Environment, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 biology Group. Faculty of Science, Payame Noor University, Urmieh, Iran
چکیده [English]

Phytoplankton and algae are as the first level of the food chain and food producers for other organisms in the aquatic environment. These organisms acquire their nutrients in the process of photosynthesis (N and P) from the aquatic environment. In this study, the amount of purified fish wastewaters was studied by microalgae (Chlorella vulgaris) in a period of 18 days. The present study was conducted in a laboratory system and on the wastewater outlet of fish farms. For this purpose, a 5-liter semi-industrial reactor was designed with a mixer blade, a porous plate, and a compressor. The required algae stock on the basis of density was cultured in the laboratory environment and then was injected into the bioreactor compartment containing fish wastewater. The averages of nitrate, nitrite, phosphate, and ammonium, TDS, TSS and BOD were 1.94, 2.22, 0.39, 4.11, 2.2, 1.94, 2.39 mg L-1, respectively. Also, PH and electrical conductivity were 7.52 and 1315 µ mho cm-1. The results showed that algae films efficiently reduced the amount of contaminants in the reactor space. This decreasing trend has increased over the course of the encounter. At the end of the exposure period, all parameters except phosphate have been reduced by almost half. The algal reactor can effectively reduce the organic loading of fish farms, which will partially prevent environmental contamination.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Algae reactor
  • Fish farms
  • Wastewater
  • Chlorella Vulgaris
  1. Chevalier, P. and De la Noue, J., 1985. Efficiency of immobilized hyperconcentrated algae for ammonium and orthophosphate removal from wastewaters. Biotechnology Letters. Vol. 7, pp: 395-400.
  2. Geetha, P.K.; Baena, S. and Green, J.C., 1994. Rubber effluent treatment in a high-rate algal pond system. In: Phang, S.M., Lee, Y.K., Borowitzka, M., Whitton, B. (eds.). Proceeding of the 1st Asia-Pacific Conference on algal Biotechnology. University of Malaya, Kuala Lumpur.
    pp: 306-312.
  3. Gonzales, L.E.; Canizares, R.O. and Baena, S., 1997. Efficiency of ammonia and phosphorus removal from a Colombian agroindustrial wastewater by the microlagae Chlorealla vulgaris and Scenedesmus dimorphus. Bioresource Technology. Vol. 60, pp: 259-262.
  4. Hamoda, N.F.Y. and Wong, Y.S., 1989. Wastewater nutrient removal by Chlorella pyrenoidosa & Scenedesmus sp. Environmental Pollution. Vol. 58, pp: 19-34.
  5. Kızılkaya, B.; Türker, G.; Akgül, R. and Doğan, F., 2012. Comparative Study of Biosorption of Heavy Metals UsingLiving Green Algae Scenedesmus quadricauda andNeochloris pseudoalveolaris: Equilibrium and Kinetics.Journal of Dispersion Science and Technology. Vol. 33,
    No. 3, pp: 410-419.
  6. Martin, C.; De la Noun, J. and Picard, G., 1985. Intensive cultivation of freshwater microalgae on aerated pig manure. New Biotechnology. Vol. 7, pp: 245-259.
  7. Martinez, M.E.; Yang, J. and Correa, G., 2000. Nitrogen and phosphorus removal from urban wastewater by the microalgae Scenedesmus obliqus. Bioresoure Technology. Vol, 73, pp: 263-272.
  8. Naylor, R.; Goldberg, R.; Mooney, H.; Beveridge, M.; Clay, J.; Folke, C.; Kautsky, N.; Hubchenco, J.; Primavera, J. and Williams, M., 1998. Natures subside to shrimp and salmon farming. Science. Vol. 283, 883-884.
  9. Sreesai, S. and Pakpain, P., 2007. Nutrient recycling by Chlorella vulgaris from septage effluent of the Bangkok city, Thailand. Science Asia. Vol. 33, pp: 293-299.
  10. Tam, N.F.Y. and Wong, Y.S., 1989. Wastewater nutrient removal by Chlorella pyrenoidosa and Scenedesmus sp. Enviromental Pollution. Vol. 58, pp: 19-34
  11. Terry, P.A. and Stone, W., 2002.Biosorption of cadmium and copper contaminated water by Scenedesmus abundans. Chemosphere. Vol. 47, pp: 249-255.
  12. Voltolina, D.; Gmez-Villa, H. and Correa, G., 2004. Biomass production and nutrient removal in semicontinuous cultures of Scenedesmus sp. (Chlorophyceae) in artificial wastewater, under a simulated day-night cycle. Vie Milieu Life and Environment. Vol. 54, pp: 21-25.
  13. Yalcin, T.; Naz, M. and Turkmen, M., 2006. Utilization of different nitrogen sources by cultures of Scenedesmus acuminatus. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. Vol. 6, pp: 123-127.
  14. Zhang, E.; Wang, B.; Wang, Q.; Zhang, S. and Zhao, B., 2008. Ammonia–nitrogen and orthophosphate removal by immobilized Scenedesmus sp. isolated from municipal wastewater for potential use in tertiary treatment. Bioresource Technology. Vol. 99, No. 9, pp: 3787-3793.