استخراج هیومیک اسید از پسماندهای کمپوست قارچ به کمک تیمار قلیایی و فراپالایش غشایی
نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 استادیار، گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 دانشیار، گروه مهندسی فناوری صنایع غذایی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
4 دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
5 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
doi
10.22059/ijbse.2019.269856.665118چکیده
تولید هیومیک اسید با درصد خلوص بالا و خواص کیفی مطلوب برای مصارف مختلف به روش استخراج و پالایش در فرآیند تولید آن بستگی دارد. تحقیقات نشان دادهاند که برای تحقق این امر، جداسازی ترکیبات فولوات و ناخالصیهای غیرآلی از هیوماتهای قلیایی استخراج شده از مواد اولیه از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف اصلی این مطالعه جداسازی هیوماتهای قلیایی از ترکیبات فولوات و ناخالصیهای غیر آلی با فناوری جداسازی غشایی است. از پسماندهای کمپوست قارچ به عنوان یک پسماند آلی برای استخراج ترکیبات هیومیکی شامل هیومات و فولوات با روش تیمار قلیایی استفاده شد. سپس فرآیند جداسازی غشایی با یک سامانه مجهز به ماژول قاب و صفحهای و غشای پلی سولفون با اندازه منفذ kDa 5 آزمون گردید. اثر فشار عملیاتی در چهار سطح 50، 150، 250 و 350 کیلو پاسکال بر عملکرد جداسازی شامل شار تراوه ترکیبات فولوات، مکانیسم غالب گرفتگی، شاخص گرفتگی (i) و مقاومتهای گرفتگی و همچنین بر خواص شیمیایی، طیفی و درصد خلوص نهایی هیومیک اسید فراپالایش شده از ناتراوههای هیوماتی بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش فشار، شار تراوه ترکیبات فولوات 8/41 درصد افزایش مییابد. بر اساس مدل هرمیا، مکانیسم غالب گرفتگی در تمام سطوح فشار، تشکیل لایه کیک بود. نتایج شاخص گرفتگی (i) نشان داد که تمام مکانیسمهای گرفتگی در سامانه نقش دارند و با افزایش فشار، گرفتگی کامل منافذ و تشکیل لایه کیک به ترتیب زودتر و دیرتر رخ میدهند. آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور تایید دادهای تجربی پدیده گرفتگی نیز نشان داد که با افزایش فشار از 50 تا 350 کیلو پاسکال، ضخامت تشکیل لایه کیک بروی سطح غشا 3 برابر افزایش پیدا میکند. ارزیابی خواص هیومیک اسید فراپالایش شده نشان میدهد که فناوری جداسازی غشایی نقش موثری بر خواص شیمیایی و طیفی هیومیک اسید در مقایسه با دیگر روشهای پالایش آن داشته و خلوص نهایی هیومیک اسید را تا 8/87 درصد افزایش میدهد.
