مقایسه عملکرد نانو هیدروژل‌های گیاهی به عنوان فیلترهای زیستی در جذب نیتریت از پساب مزارع پرورش ماهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

هدف این بررسی برآورد عملکرد نانو ژل­های گیاهی به عنوان جاذب جدید و به منظور حذف نیتریت با صرف هزینه پایین بود. ابتدا نانو ژل­های گیاهی (نانو باگاس، نانو فیبر عامل­دار شده با کیتوزان و نانو فیبر لیگنوسلولز) را با روش مکانیکی و مکانیسم بالا به پایین آماده نموده به منظور مشخص نمودن بهینه­های جاذب، آزمایش­ در یک سیستم ناپیوسته انجام شد. سپس محاسبات ایزوترم و سنتیک به منظور برآورد ضرایب جذبی انجام گردید. مقدار بهینه وزن جاذب برای هر نانو ژل به ترتیب برابر با 1/0 برای نانو باگاس و فیبر لیگنوسلولز و 3/0 گرم برای نانو فیبر اصلاح شده، 4 برای نانو باگاس و فیبر لیگنوسلولز و 5 برای نانو فیبریل اصلاح شده بوده و غلظت اولیه  و زمان برای همه جاذب ها 25 میلی­گرم بر لیتر و 60 دقیقه تعیین شد. طبق معادله­های هم دمای جذب بیشترین تطابق با مدل­های لانگمویر، فروندلیش و تمکین و سنتیک مرتبه دوم در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد بیشترین راندمان حذف نیتریت مربوط به نانو فیبر عامل­دار شده با میزان حذف 1/93 درصد بود و برای نانو باگاس 51/65 و نانو فیبر لیگنوسلولز 96/68 درصد محاسبه شد. استفاده از نانو ژل­های گیاهی می­تواند در سیستم خروجی پساب مزارع گرمابی به عنوان فیلترهای زیستی کارآمد مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of the performance of plant nano-hydrogels as bio-filters for nitrite uptake from effluent of fish farms

نویسندگان [English]

  • F. Darabitabar
  • V. Yavari
  • A. Hedayati
  • M. Zakeri
  • H. Yousefi
چکیده [English]

The aim of this study was to evaluate the performance of plant nano-gels as a new adsorbent and to remove nitrite at low cost. At first, plant nano-gels (nano bagasse, chitosan-functionalized nano-fiber and lignocellulose nano-fiber) were prepared by mechanical and top-down mechanism. Batch system medium was designed to measure the adsorbent optimum. Then isotherm and synthetic were calculated to estimate absorption coefficients. The optimum amount of adsorbent weight for each nano gel was: 0.1 g for nano bagasse and lignocellulose fiber; 0.3 g for modified nano fiber; 4 for nano bagasse and lignocellulose fiber and 5 for modified nano fibril; also initial concentration and the time for all adsorbents was 25 mg /l and 60 min. According to the equilibrium equations, the most consistent were considered with Langmuir, Freundlich and Temkin models. Results showed that the highest nitrite removal efficiency was related to functionalized nano-fiber with 93.1%; for nano-bagasse it was 65.51% and for lignocellulose nano-fiber was 68.96%. Eventually, the plant nano-gels can be used as bio-filters in the effluent system of fish farm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green adsorbent
  • Fish farm waste
  • Nano gel
  • Water resources management