استفاده از لجن فعال به‌عنوان مکمل در محیط‌ کشت تولید اتانول

مقدمه: لجن مازاد حاصل از تصفیه فاضلاب شهری حاوی مقادیر بالایی از ترکیبات حاوی فسفر، نیتروژن و سولفور است، بنابراین می‌توان لجن را به‌عنوان جایگزین منبع مواد مغذی برای تولید محصولات تخمیری توسط میکروارگانیسم‏ها استفاده کرد. در این پژوهش، رشد مخمر ساکارومایسس سرویسیه برای تولید بیواتانول روی لجن حاصل از تصفیه فاضلاب شهری، به‌عنوان جایگزین مواد مغذی، بررسی شد‏‏. مواد و روش‏‏ها: در این پژوهش، از مخمر ساکارومایسس سرویسیه CEN.PK 113-7Dبرای تولید بیواتانول استفاده شد. لجن حاصل از تصفیه هوازی فاضلاب شهری به چهار روش اسیدی، بازی، حرارتی و اولتراسونیک پیش فرآور‏ی شد. ابتدا امکان رشد سلول‏های مخمر ساکارومایسس سرویسیه در شرایط هوازی روی لجن خام و لجن پیش فرآور‏ی شده آزمایش و میزان رشد مخمر به روش CFU اندازه گیری شد. همچنین، توانایی تولید اتانول از لجن پیش‏فرآور‏‏ی‏ شده و لجن خام توسط مخمر و در شرایط بی هوازی بررسی شد. تحلیل کمی مقدار اتانول تولید شده توسط دستگاه گاز- کروماتوگرافی انجام شد. نتایج: بیش‏ترین میزان رشد مخمر بر روی لجن تر، با پیش‏فرآور‏‏ی‏ به روش قلیایی حاصل شد. با استفاده از این پیش‏فرآور‏‏ی‏ غلظت سلول‌های مخـمر در شرایط رشد هوازی بعد از 36 ساعت از 105×2/1 (سلول/ میلی‌لیتر) به 106×5/1 (سلول/ میلی‌لیتر) رسید و بازدهی اتانول تولید شده در شرایط بی‌هوازی برابر با 11/0 گرم اتانول به ازای هر گرم گلوکز اولیه اندازه‌گیری شد. همچنین،‏ با خشک کردن و سپس، پیش‏فرآور‏‏ی‏ قلیایی لجن، میزان تولید اتانول به 41/0 گرم اتانول به ازای هر گرم گلوکز اولیه افزایش یافت. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‏دهد که لجن باقی‌مانده از تصفیه فاضلاب شهری اگر خشک و به روش قلیایی پیش‏فرآور‏‏ی‏ شود می‏تواند به‌عنوان جایگزین مواد مغذی در محیط‌کشت تولید اتانول زیستی استفاده شود.

Keywords:

بیواتانول , ساکارومایسس سرویسیه , لجن تصفیه خانه فاضلاب شهری , پیش‌فرآور‏‏ی