كارآيي نور خورشيد متمركزشده در كاهش باكتري‌هاي بيماريزا طي فرآيندهاي فتوليز و فتوكاتاليستي خورشيدي؛ مطالعه موردي

Efficiency of Concentrated Sunlight to Decrease Pathogenic Bacteria by Photolysis and Solar Photocatalytic Processes; a Case Study

فرآيند فتوكاتاليستي خورشيدي فرآيند اكسيداسيون پيشرفته‌اي است و كاربردهاي زيادي در كاهش آلاينده‌هاي محيطي دارد و طيف وسيعي از آلاينده‌هاي آلي و عوامل ميكروبي بيماريزا را با كارآيي مطلوبي به طور كامل تجزيه مي‌نمايد. اين پژوهش با هدف تعيين كارآيي فرآيند فتوكاتاليستي در حذف آلودگي ميكروبي پساب خروجي تصفيه خانه كارخانه لبنيات بهشيران شهر گناباد انجام شد. مواد و روش­ها: اين مطالعه به صورت مقطعي و در فصل بهار و تابستان سال 1394 انجام و نمونه‌ها از پساب خروجي تصفيه‌خانه كارخانه لبنيات بهشيران شهر گناباد تهيه شد. فرآيندها به صورت فتوليز با استفاده از نور متمركزشده خورشيد (P1)، فتوكاتاليستي در مواجهه با نور متمركزشده خورشيد (P2)، فتوكاتاليستي در مواجهه با نور معمولي خورشيد (P3) و فتوليز با نور معمولي خورشيد (P4) انجام شد. داده‌هاي حاصل از اين مطالعه در نرم‌افزار SPSS 20 وارد شدند و براي تجزيه و تحليل داده از آزمون آماري آناليز واريانس استفاده شد. يافته‌ها: هر چه از فصل بهار به سمت فصل تابستان نزديك شديم، شدت تابش خورشيد، UV و IR بيشتر شد؛ در مورد اشعه UV اين تغيير بيشتر ديده شد. با استفاده از نور خورشيد متمركزشده، راندمان حذف ميكروبي به طور قابل ملاحظه‌اي افزايش يافت، به طوري كه در فرآيندهاي P2 و P3 بين شدت تابش و راندمان حذف ميكروبي ارتباط معني‌داري مشاهده شد. نتيجه‌گيري: استفاده از نور خورشيد متمركزشده در مقايسه با نور خورشيد معمولي به طور قابل ملاحظه‌اي باعث كاهش بار ميكروبي شده و از طرفي در فرآيند فتوكاتاليستي وجود نانوذرات TiO2 باعث افزايش سرعت گندزدايي مي‌شود.

Aims: As a highly developed oxidation process, the solar photo-catalytic process is highly used to reduce the environmental pollutants. In addition, it most sufficiently analyzes many organic pollutants and pathogenic microbial agents, completely. The aim of this study was to determine the efficiency of the photo-catalytic process in the removal of microbial pollutant of the refinery wastewater of Gonabad Behshiran Dairy Factory. Materials & Methods: In the cross-sectional study, samples of the refinery wastewater of Gonabad Behshiran Dairy Factory were prepared in spring and summer 2015. The processes were photolysis through concentrated sun light (P1), photo-catalytic at the presence of concentrated sun light (P2), photo-catalytic at the presence of normal sun light (P3), and photolysis with normal sun light (P4). Data was analyzed by SPSS 20 software using ANOVA. Findings: Passing from spring to summer, there were increases in the intensity of solar radiation, UV, and IR, while there was more change in UV. Using concentrated sun light, microbial removal efficiency hugely increased in such a way that there was a significant correlation between radiation intensity and microbial removal efficiency in P2 and P3 processes. conclusion: Compared to normal sun light, the concentrated sun light considerably reduces microbial load. In addition, TiO2 Nano-particles in photo-catalytic process lead to a higher disinfection rate.