دفاع پایان نامه آقای محمدجواد تحسینی دانشجوی دکترای تخصصی مهندسی بهداشت
محمدجواد تحسینی دانشجوی دکترای تخصصی مهندسی بهداشت محیط روز یکشنبه 28 بهمن 1403از پایان نامه خود با عنوان " کاربرد بیوچار تلقیح شده با کنسرسیوم باکتریایی و قارچی جهت بهبود فرآیند کمپوست و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی شیرابه برگشتی"به راهنمایی دکتر مهناز نیک آئین و مشاوره دکتر امیرحسین نافذ دفاع نمودند.
چکیده
مقدمه: مواد آلی بخش قابل‌توجهی از زباله‌های جامد شهری (MSW) در کشورهای درحال‌توسعه را تشکیل می‌دهند. کمپوست به‌عنوان یک‌راه حل سازگار با محیط‌زیست برای مدیریت این جریان زباله شناخته‌شده است. بااین‌حال، فرآیند کمپوست با چالش‌های متعددی ازجمله کیفیت پایین محصول، زمان‌های پردازش طولانی، نیاز به مساحت بزرگ و تولید مقادیر قابل‌توجهی شیرابه مواجه است.
روش کار: مطالعه‌ی حاضر در دو فاز در مقیاس واقعی و در فضای باز انجام شد. فاز اول باهدف بررسی کارایی استفاده از بیوچار و بیوچار حامل بیوفیلم میکروبی در تقویت و تسریع فرآیند کمپوست سازی زباله‌های جامد شهری انجام شد. در طول فاز یک، میکروارگانیسم‌های غالب در فاز فعال کمپوست برای ایجاد یک بیوفیلم بر روی سطح بیوچار مورد استفاده قرار گرفتند. در این فاز، پنج توده ویندرو ایجاد شد که شامل یک توده کنترل (بدون بیوچار)، یک توده حاوی 10% بیوچار خام و سه توده حاوی 10% بیوچار حامل بیوفیلم میکروبی بود. در فاز دوم، اثربخشی توده‌های کمپوست تلقیح شده باکمپوست بالغ، برای تصفیه شیرابه در شرایط واقعی ارزیابی شد. برای این منظور شش توده کمپوست (یک توده شاهد و پنج توده آزمایشی) اجرا شد. از شیرابه رقیق‌شده در غلظت‌های 10 و 20 درصد برای مرطوب کردن تودها استفاده شد. درنهایت، فرآیند کمپوست سازی و کیفیت محصول نهایی، با تجزیه‌وتحلیل پارامترهای مختلف فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی ارزیابی گردید.
یافته‌ها: نتایج فاز 1 نشان داد که توده های 3 و 5 (تلقیح شده با باکتری و باکتری/ قارچ) شرایط بهتری را از نظر راهبری فرایند و کیفیت محصول نهایی نسبت به شاهد تامین کردند. به طوری‌که بیشترین دما (℃65) در توده 3 و سریعترین پیک دمایی در توده 5 مشاهده شد. بیشترین درصد حذف OM برابر با 68% بود و در توده 3 اتفاق افتاد. در توده های تلقیح شده نسبت کربن به نیتروژن (C/N) کمتر از توده شاهد بوده و از 1/ 10 تا 8/ 11 متغیر بود. سریعترین پیک هیدرولیز فلورسین دی استات در توده 5 اتفاق افتاد در حالی که بالاترین میزان در توده های 3 و 4 بود و µg g-1 h-1 443 بدست آمد. حداکثر میزان SOUR و فعالیت سلولاز، به ترتیب در توده های 3 و 2 بدست آمد. همچنین در توده های تلقیح شده شاخص جوانه‌زنی 100 بود و MPN کلی فرم مدفوعی و غلظت فلزات سنگین با استاندارد مطابقت داشت. شناسایی میکروارگانیسم‌های فعال غالب در توده‌های اصلاح‌شده با بیوچار تلقیح شده، گونه‌های میکروبی با توانایی تجزیه زیستی بالا، ازجمله سودوموناس و آسپرژیلوس فومیگاتوس را نشان داد. همچنین نتایج فاز 2، نشان داد که توده‌های کمپوست تلقیح شده قادرند شیرابه در غلظت‌های 10 و 20 درصد را به‌عنوان مرطوب‌کننده دریافت کنند و در عین حال محصول کمپوست مطابق با استاندارد تولید نمایند. در حالیکه افزودن شیرابه 10 و 20درصد به توده‌های فاقد تلقیح (RL10 وRL20) موجب افزایش غلظت فلزات سنگین، نسبت به توده های شاهدشد. همچنین کمترین شاخص GI در این توده ها مشاهده شد و به ترتیب 70% و 40% بود. علاوه بر آن هیچ کدام از این دو توده قادر به تامین استاندارد کلی فرم مدفوعی و اشرشیا کلی نبودند.
نتیجه‌گیری: فاز یک این مطالعه نشان داد که استفاده از بیوچار تلقیح شده با باکتری و کنسرسیوم باکتری/قارچ می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی کارایی فرآیند کمپوست را افزایش داده و تسریع کند. نتایج حاصل از فاز دوم نشان داد که تلقیح توده‌های کمپوست با کمپوست بالغ به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به‌عنوان راکتور برای تصفیه شیرابه عمل کنند و در نتیجه تولید شیرابه کمپوست 23 تا 30 درصد کاهش یابد.
کلیدواژه: کمپوست، بیوچار، کنسرسیوم میکروبی، تلقیح
