بهينه‌سازي تجزيه زيستي مازوت توسط ميكروارگانيسم‌هاي بومي به روش تاگوچي

Optimization of Mazut Biocracking by Native Microorganisms Using Taguchi Method

زمينه و هدف: بهينه‌سازی تجزيه زيستی مازوت بوسيله متغيرهای مختلف يكی از كاربردهای مهندسی زيستی در صنايع نفت است. هدف از اين مطالعه تعيين كميت‌های بهينه برای بالا بردن بازده تجزيه زيستی مازوت توسط ميكروارگانيسم‌های بومی بوده است. روش بررسی: به‌منظور بهينه‌سازی تجزيه مازوت، هفت متغير ميزان تلقيح ميكروبی، pH اوليه، ماده فعال سطحی، گلوكز، منبع فسفر، منبع نيتروژن و نمك دريايی هر يك با چهار سطح و متغير نوع ميكروارگانيسم با دو سطح برای طراحی آزمايش به روش تاگوچی در نظر گرفته شدند كه با استفاده از آنها 32 آزمايش طراحی گرديد. يافته‌ها: نتايج بدست آمده نشان دادند مخلوط ميكروبی، تلقيح ميكروبی به ميزان OD‌600 0/016، pH 8/3، توئين80 با غلظت g/L 2، گلوكز با غلظت g/L 4، فسفات با غلظت g/L 5، آمونيوم با غلظت g/L 9 و نمك دريايی با غلظت g/L 0/5 شرايط بهينه فرايند تجزيه زيستی مازوت محسوب می‌شوند. نتيجه‌گيری: سطح بهينه هر متغير الزاما بيشترين و يا كمترين سطح متغير نبوده است. براساس تحليل واريانس نتايج، منبع فسفر با 15/8% و pH با 14/8% بيشترين اثر را در ميان متغيرها داشته‌اند؛ هرچند در كل، عامل خطا با 31/6% بيشترين تاثيرگذاری را داشته است. ميزان تلقيح ميكروبی در بهينه كردن تجزيه مازوت با 0/63% كمترين اثر را داشته است.

Background and Objectives: Optimization of mazut biocracking with different variables is one of the bioengineering applications in petroleum industry. The purpose of this study was to optimize biocracking of mazut by native microorganisms. Materials and Methods: To optimize mazut cracking, using Taguchi method we run 32 experiments using seven factors including amount of microbial inoculation, initial pH, surfactant, glucose, phosphor source, nitrogen source and sea salt; each of them with four levels and factor of microorganism type with two levels for design of experiment using that 32 experiments were designed by them. Results: Results showed that microbial mixture, 0.016 OD600 microbial inoculations, pH 8.3, Tween80 concentration of 2 g/L, glucose concentration of 4 g/L, phosphate concentration of 5 g/L, ammonium concentration of 9 g/L and sea salt concentration of 0.5 g/L were optimized conditions for biocracking of mazut process. Conclusion: Optimized level for each factor was not essentially inevitably the highest or the lowest level. Based on the analysis of variance, phosphor source with 15.8% and pH with 14.8% had the highest effect among other factors; however overally, error factor with 31.6% had the highest influence. Amount of microbial inoculation with 0.63% had the lowest effect on optimizing biocracking of mazut.