زيست پالايي خاك هاي آلوده به گازوئيل به روش تحريك زيستي در بيورآكتور هاي ورمي كمپوست و لجن فعال

Bioremediation of Soils Contaminated with Diesel Using Biostimulation Method in the Bioreactors of Vermicompost and Activated Sludge

سابقه و هدف: روش‌‌هاي زيادي براي بر طرف كردن آلودگي‌هاي نفتي از محيط‌هاي آلوده وجود دارد. زيست پالايي را مي‌توان به عنوان يكي از بهترين و عملي‌‌ترين روش‌هاي رفع آلودگي‌هاي نفتي بيان كرد. اين مطالعه با هدف تعيين كارايي زيست پالايي خاك‌هاي آلوده به گازوئيل به روش تحريك پذيري زيستي در بيوراكتورهاي حاوي ورمي كمپوست و لجن فعال، انجام گرفت. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه‌ي تجربي، نمونه خاك مورد آزمايش، از منطقه‌‌اي عاري از هر گونه آلودگي نفتي جمع‌آوري گرديد، و 5 راكتور حاوي يك كيلو‌گرم خاك، با گازوئيل در غلظت 1 درصد وزني آلوده شد. 2 راكتور با ورمي كمپوست، در دو غلظت 15 و 20 درصد وزني و 2 راكتور با لجن فعال، در دو غلظت 5 و 10 درصد وزني مخلوط گرديد و يك راكتور شاهد جهت كنترل فرايند تهيه شد. pH راكتورهاي راه‌اندازي شده در محدوده 5/7 تا 8 و ميزانC:N:P برابر با 100:5:1 تنظيم گرديد. ميزان TPH طي 3 ماه با 2 مرتبه تكرار در هفت زمان ماند اندازه‌گيري شد و ارزيابي ميزان حذف هيدروكربن‌‌هاي نفتي كل(TPHs )، توسط دستگاه GC-FID صورت گرفت. يافته‌ها: بيشترين راندمان حذف TPH، در بيوراكتور حاوي ورمي كمپوست با غلظت 20 درصد وزني، با ميانگين 63/40 درصد مشاهده شد. در اين راكتور بالاترين درصد حذف به هيدروكربن‌هاي سبك تر با ميزان 49/50 درصد اختصاص داشته است و در راكتورهاي حاوي لجن فعال ميانگين درصد حذف TPH، 32 درصد به راكتور حاوي لجن با غلظت 10 درصد وزني اختصاص داشت. در اين راكتور نيز بيش‌ترين درصد حذف به هيدروكربن‌هاي سبك‌تر با ميزان 86/44 درصد مربوط بوده است. استنتاج: با توجه به نتايج اين مطالعه جهت زيست پالايي خاك‌هاي آلوده به گازوئيل مي‌توان از ورمي كمپوست و لجن فعال استفاده نمود. در اين مطالعه عملكرد ورمي كمپوست از جايگاه مناسب‌تري برخوردار است و با افزايش ميزان غلظت اصلاح كننده‌هاي زيستي ميزان حذف افزايش خواهد داشت.

Background and purpose: There are several methods for removing oil contaminations from the polluted environments. Bioremediation could be considered as one of the best and most practical methods in the removal of oil contaminations. The aim of this research was to determine the bioremediation efficiency for soils contaminated with diesel by the biological stimulation of bioreactors containing vermicompost and activated sludge. Materials and methods: In an experimental study, the soil samples were collected from an area which was free of any oil pollution and 5 reactors containing one kilogram of soil were contaminated with diesel at the mass concentration of 1%. Two reactors were mixed with vermicompost at 15% and 20% mass concentrations and two reactors were mixed with activated sludge at 5% and 10% mass concentrations. Additionally, one control reactor was used to control the process. The pH of the reactors was between 7.5 and 8 and the C:N:P ratio was 100:5:1. The amount of TPH was measured at seven retention times within three months with two repetitions. The total removal of petroleum hydrocarbons (TPHs) was evaluated by GC-FID device. Results: The highest removal efficiency of TPH (40.24%) was observed in bioreactors containing vermicompost at a 20% mass concentration. In this reactor, the highest percentage of removal was observed in lighter hydrocarbons (50.49%). In reactors containing activated sludge, the average percentage of TPH removal was 32% which was observed in the reactor containing the 10% concentration of sludge. In this reactor, the highest percentage of removal (44.86%) was also observed in lighter hydrocarbons. Conclusion: Vermicompost and activated sludge can be used in the bioremediation of soils contaminated with diesel. In current study, the performance of vermicompost was found to be more efficient. Also, the results showed that by increasing the concentration of biological modifiers, the removal rate would increase.