حذف نيترات از محلولهاي آبي با استفاده از بيو جاذب مخمر ساكاروميسس سرويسيه: ايزوترم و سينتيك جذب

Removal of nitrate from aqueous solutions using Saccharomyces cerevisiae biosorbent: Adsorption isotherms and kinetics

زمينه و هدف: نيترات يكي از آلاينده هاي آب آشاميدني است. غلظت بالاي نيترات در منابع آب، يك خطر جدي محسوب مي شود بطوريكه اگر غلظت نيترات بالاتر از حد استاندارد (mg/l 50 بر حسب نيترات) باشد، مصرف اين آب مي تواند سبب بروز بيماري متهموگلوبينميا در كودكان، و همچنين تشكيل نيتروز آمينهاي سرطان زا شود. براساس بررسي هاي صورت گرفته هيچ مطالعه‌اي در مورد استفاده از مخمر ساكارومايسس سرويسيه در حذف نيترات گزارش نشده است. اين مطالعه با هدف بررسي امكان استفاده از مخمر ساكارومايسس سرويسيه براي اولين بار به عنوان يك جاذب ارزان قيمت در حذف نيترات از محلولهاي آبي صورت گرفته است. مواد و روش كار: اين تحقيق يك مطالعه تجربي- آزمايشگاهي مي باشد. تاثير متغيرهاي مختلف بر فرايند جذب نيترات از جمله مقدار جاذب، غلظت اوليه نيترات، pH و زمان بررسي شدند. ايزوترم لانگمير و فروندليچ و سينتيك جذب نيز مورد مطالعه قرار گرفت. يافته ها: نتايج نشان داد كه حداكثر حذف با غلظت نيترات 50 ميلي گرم در ليتر، در pH برابر 4، دوز جاذب ml100 g/1، و زمان تماس 20 دقيقه اتفاق مي افتد. جذب نيترات توسط مخمر ساكارومايسس سرويسيه از ايزوترم لانگمير پيروي مي كند و مطالعه سينتيك جذب همبستگي بيشتري را با معادله درجه دوم با نشان مي دهد. نتيجه گيري: بر مبناي نتايج حاصل از اين مطالعه مي توان اظهار نمود كه مخمر مي تواند بعنوان يك جاذب مناسب و مقرون به صرفه با حداقل تكنولوژي در حذف نيترات مورد استفاده قرار گيرد.

Background and Objectives:Nitrate is one of the pollutants of drinking water. High nitrate concentration in water is considered as a serious threat. When nitrate concentration exceeds from the standard (50 mg / l as NO3) in drinking water, it can cause methemoglobinemia in children, and also the formation of carcinogenic nitrosamines .To the best of our knowledge, no related study has been performed to use Saccharomyces cerevisiae for nitrate removal. In this study we investigate the possibility of using Saccharomyces cerevisiae as a low cost candidate for nitrate removal from aqueous solutions. Materials and Methods: This research is a laboratory study. We studied the influence of process variables such as adsorbent dose, initial NO3 concentration, pH and contact time on adsorption process. Langmuir and Freundlich isotherms and adsorption kinetic was also studied. Results:Most of the experiments were done with 50 mg/l of initial nitrate. Our results showed that the maximum NO3 removal efficiency was achieved at pH = 4, adsorbent dose 1 g/100 ml and contact time 20 min. The result showed that the nitrate absorption by the Saccharomyces cerevisiae followed Langmuir isotherm and second- order kinetics. Conclusion:According to the results of this study Saccharomyces cerevisiae can be a suitable and economical candidate for the removal of nitrate with minimal technology.