1-2-3-2 مرحله­یکاتالیستی……………………………………………23
1-2-4 جذب فیزیکی.. 25
1-2-5 جذب-اکسایش…. 26
عنوان صفحه

1-2-6 نفوذ غشایی.. 28
1-2-7 جذب سطحی.. 29
1-2-8 حذف زیستی.. 30
1-2-8-1 فن­آوری­های خالص­سازی زیستی گاز……………………….……..30
1-2-8-2 باکتری­های نوردوست………………………….………………32
1-2-8-3 باکتری­های گوگردی شیمی­دوست…………………………………………..33
1-2-8-4 انواع زیست ­رآکتور­ها…………………………………………………………34
1-2-8-4-1 زیست فیلتر­ها………………………………………………………….35
1-2-8-4-3 زیست ­فیلتر­های چکه­ای……………………………………………….36
1-2-8-4-4 زیست شوینده­ها……………………………………………………….36
1-2-8-4-4 رآکتور­های خوراک-ناپیوسته………………………………………….39
1-3 گوگرد. 42
1-3-1 گوگرد یا گوگرد معدنی.. 43
1-3-2 زیست گوگرد. 44
1-3-3 چرخه­ی زیست گوگرد. 44
1-3-4 نقش میکروبی در چرخه­ی گوگرد. 46
1-3-4-1 باکتری­های کاهنده­ی گوگرد…………………………………………………………………………….47
1-3-4-2 باکتری­های اکسنده­ی گوگرد…………………………………………………………………………….48
1-4 تیوباسیلوس تیوپاروس… 50
1-5 پتانسیل اکسایش و کاهش…. 51
1-5-1 نیتروژن گیری.. 52
عنوان صفحه

1-5-2 حذف فسفر زیستی.. 52
1-5-3 تشکیل و تخمیر سولفید (تولید بوی بد زیستی) 53
1-6 متان تیول 53
1-6-1 ساختار و خواص شیمیایی.. 54
1-6-2 وقوع………. 54
1-6-3 روش تهیه 56
1-6-4 کاربردها…. 56
1-6-5 روش حذف شیمیایی.. 56
1-6-5-1 انواع فرآیندهای مرآکس…………………………………………………………………………………….57
1-6-5-2 مرآکس معمول برای استخراج مرکاپتان از LPG……………………………………………..58
1-6-6 روش های حذف زیستی متیل مرکاپتان.. 59
1-6-6-1 مکانیزم­ هوازی……………………………………………………………………………………………………….59
1-6-6-2 مکانیزم بی­هوازی…………………………………………………………………………………………………..60
1-6-6-3 باکتری­های موجود در آب……………………………………………………………………………………..61
1-6-6-4 باکتری­های موجود در خاک…………………………………………………………………………………..62
1-6-7 متیل پلی سولفیدها 62
1-7 خلاصه­ای بر طراحی آزمایش…. 63
بر تحقیقات گذشته 66
3 فصل سوم: مواد و روشهای کار. 69
3-1 باکتری و محیط کشت… 69
3-1-1 انتخاب سویه­ی باکتری.. 69
3-1-2 آماده سازی محیط کشت… 71
عنوان صفحه

3-1-3 توضیحی مختصر بر روی محیط کشت… 73
3-1-4 اینکوباسیون باکتریها 77
3-2 فرآیند آزمایش 80
3-2-1 زیست رآکتور و تجهیزات آن.. 80
3-2-2 عملیات زیست رآکتور. 81
3-3 اندازه­گیری­ها 83
3-3-1 سولفید….. 83
3-3-2 مرکاپتان… 84
3-3-3 سولفات….. 85
3-3-4 تیوسولفات 87
3-3-5 باکتری و گوگرد. 88
3-3-5-1 گوگرد………………………………………………………………………………………………………………..88
3-3-5-2 باکتری………………………………………………………………………………………………………………..90
3-4 اثر دیگر ذرات 93
4 فصل چهارم: نتایج………………………………………………………………………………………………………………………..95
4-1 واکنش ها 95
4-1-1 واکنشهای مربوط به اکسایش تیوسولفات.. 95
4-1-2 واکنش های مربوط به اکسایش سولفید…. 95
4-1-3 واکنش های مربوط به اکسایش مرکاپتان…. 96
4-1-4 واکنش های شیمیایی یا غیر زنده. 96
4-2 بررسی محیط کشت… 97
4-3 بررسی میزان حذف سولفید در شرایط ناپیوسته. 101

عنوان صفحه

4-4 حذف همزمان سولفید و مرکاپتید. 108
4-4-1 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف سولفید. 115
4-4-1-1 اثر بار سولفید………………………………………………………………………………………………….115
4-4-1-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..116
4-4-1-3 اثر غلظت باکتری……………………………………………………………………………………………..117
4-4-1-4 اثر دما………………………………………………………………………………………………………………118
4-4-1-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..119
4-4-1-5 اثر متقابل غلظت باکتری و pH………………………………………………………………………120
4-4-2 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف مرکاپتان.. 122
4-4-2-1 اثر بار سولفید…………………………………………………………………………………………………..122
4-4-2-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..123
4-4-2-3 اثر غلظت باکتری…………………………………………………………………………………………….123
4-4-2-4 اثر دما…………………………………
……………………………………………………………………………124
4-4-2-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..125
4-5 نتیجه­گیری 125
4-6 پیشنهادات 126
5 منابع 128


فهرست جدول­ها


عنوان صفحه

جدول ‏1‑1: ناخالصی های بنیادین فاز بخار…………………………………………………………………………………… 16
جدول ‏1‑2: اثرات سلامتی مربوط به رهاسازی گاز سولفید هیدروژن…………………………………………. 17
جدول ‏1‑3: راهبردهای انتخاب فرآیند برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………. 18
جدول ‏1‑4: فرآیندهای حلال فیزیکی………………………………………………………………………………………….. 26
جدول ‏1‑5: دسته بندی و حالت فرآیندهای جذب/ اکسایش……………………………………………………….. 27
جدول ‏1‑6: ویژگیهای باکتری های اکسیدکننده ی گوگرد…………………………………………………………… 31
جدول ‏1‑7: دسته بندی رآکتورهای زیستی………………………………………………………………………………….. 34
جدول ‏1‑8: شکل های مهم زمین میکروبی گوگرد و حالت های اکسایش آن…………………………… 43
…………………………………..48
……………………………………………………….49
……………………………………………………….50
جدول ‏3‑1: شماری از باکتری های اکسیدکننده ی گوگرد و شرایط دمایی و pH آن ها……………….70
جدول ‏3‑2: محیط کشت اختصاصی تیوباسلوس تیوپاروس ارائه شده از dsmz آلمان………………….72
جدول ‏3‑3: عملکرد برخی از ویتامین ها در میکروارگانیزم ها………………………………………………………..77
جدول ‏4‑1: عامل ها و فاصله های سطحشان در طراحی آزمایش……………………………………………..109
جدول 4-2: مقادیر طراحی شده توسط نرم افزار برای عامل­های انتخاب شده و پاسخ­ها………….109
عنوان صفحه

جدول ‏1‑3 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف سولفید هیدروژن………………………………………..112
جدول ‏1‑4 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف متیل مرکاپتان……………………………………………112

فهرست شکل­ها


عنوان صفحه

شکل ‏1‑1 فرمول ساختاری آمینهای استفاده شده در تصفیه­ی گاز. (الف) منواتانول آمین، (ب) دی اتانول آمین، (پ) تری اتانول آمین، (ت) متیل دی اتانول آمین، (ث) دی ایزوپروپانول آمین، (ج) 2-(2-آمینواتوکسی) اتانول. 20
شکل ‏1‑2 شماتیکی از یک زیست فیلتر. 36
شکل ‏1‑3 شماتیکی از یک زیست فیلتر چکه ای. 37
شکل ‏1‑4 شماتیکی از یک زیست شوینده. 38
شکل ‏1‑5 چرخهی گوگرد در طبیعت. 45
شکل ‏1‑6 نمایی از چرخه گوگرد در یک برکه. 46
شکل ‏3‑1 محلول ویتامین(20 برابر غلیظ)، شناساگر بروموکروزول بنفش و محلول فلزات ناچیز (از راست به چپ) 73
شکل ‏3‑2 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز دوم از رشد. تمام کشت های میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) می باشند. 78
شکل ‏3‑3 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز سوم از کشت. تمام کشت های میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) می باشند. 78
شکل ‏3‑4 نمایی از کشت های مورداستفاده در CFU. 79

عنوان صفحه

شکل ‏3‑5 نمایی از محیط کشت مایع. (الف) محیط مایع بدون بافر و محلول بافر (از راست به چپ). (ب) محیط کشت مایع پس از 5 روز اینکوباسیون. 80
شکل ‏3‑6 شماتیکی از زیست رآکتور مورد استفاده در انجام آزمایش. 81
شکل ‏3‑7 نمودار کالیبراسیون مربوط به میزان جذب یون های مرکاپتید بر اساس غلظت در طول موج 500 نانومتر. 85
شکل ‏3‑8 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یون های سولفات بر اساس غلظت در طول موج 420 نانومتر. 86
شکل ‏3‑9 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یون های تیوسولفات بر اساس غلظت در طول موج 760 نانومتر. 87
شکل ‏3‑10 نمودار اسکن طیفی برای گوگرد در تولوئن با نقطه ی بیشینه در طول موج 290 نانومتر. ……………. 89
شکل ‏3‑11 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد در تولوئن بر اساس غلظت در طول موج 290 نانومتر. 90
شکل ‏3‑12 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد درون آب بر اساس غلظت در طول موج 600 نانومتر. 91
شکل ‏3‑13 نمودار کالیبراسیون میزان CFU بر اساس میزان جذب. 92
شکل ‏4‑1 تغییرات میزان جذب در طول موج 600 نانومتر برحسب زمان. 97
شکل ‏4‑2 تغییرات میزان جذب باکتری در طول موج 600 نانومتر و تغییرات غلظت تیوسولفات برحسب زمان. 98
شکل ‏4‑3 تغییرات میزان جذب در طول موج 600 نانومتر و تغییرات غلظت سولفات و گوگرد برحسب زمان. 99
شکل ‏4‑4 تغییرات pH و ORP برحسب زمان. 100
عنوان صفحه

شکل ‏4‑5 تغییرات ORP برحسب pH. 101
شکل ‏4‑6 تغییرات غلظت سولفید با زمان در فرآیند ناپیوسته. 102<br /
>شکل ‏4‑7 تغییرات غلظت پلی سولفید با زمان در فرآیند ناپیوسته. 103
شکل ‏4‑8 تغییرات غلظت تیوسولفات با زمان در فرآیند ناپیوسته. 104
شکل ‏4‑9 تغییرات غلظت سولفات با زمان در فرآیند ناپیوسته. 104
شکل ‏4‑10 تغییرات غلظت گوگرد و جذب آن در طول موج 600 نانومتر با زمان در فرآیند ناپیوسته…… 105
شکل ‏4‑11 تغییرات pH با زمان در فرآیند ناپیوسته. 106
شکل ‏4‑12 تغییرات ORP با زمان در فرآیند ناپیوسته. 107
شکل ‏4‑13 تغییرات ORP با میزان غلظت سولفید در فرآیند ناپیوسته. 107
شکل ‏4‑14 تغییرات ORP با pH در فرآیند ناپیوسته. 108
شکل ‏4‑15 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف سولفید……………..108
شکل ‏4‑16 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف متیل مرکاپتان…108
شکل‏4-17 نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………………………………………………………………………………………………………114
شکل‏4-18: نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف متیل مرکاپتان..115
شکل ‏4‑19 درصد حذف سولفید بر حسب میزان بار سولفید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 116
شکل ‏4‑20 درصد حذف سولفید بر حسب بار مرکاپتید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 117
شکل ‏4‑21 درصد حذف سولفید بر حسب OD باکتری (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 118
شکل ‏4‑22 درصد حذف سولفید بر حسب دما (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 119
شکل ‏4‑23 درصد حذف سولفید بر حسب pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 120
شکل ‏4‑24 درصد حذف سولفید بر حسب غلظت باکتری و pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی)…………………………………………………………………………………………………………………………………………….121
شکل ‏4‑25 نمودار کانتور اثر متقابل غلظت باکتری و pH بر روی حذف سولفید. 121
شکل ‏4‑26 درصد حذف مرکاپتید بر حسب بار سولفید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 122