ارزیابی توانایی جذب زیستی سلول‌های اصلاح شده قارچ آسپرژیلوس نایجرجهت حذف مس از پساب‌های صنعتی

حذف آلودگی فلزات سنگین موجود در پساب های صنعتی از عمده ترین چالش های حفظ منابع آبی است. مس از جمله فلزاتی است که در پساب بسیاری از صنایع بخصوص صنایع آبکاری فلزات با غلظت بالا وجود دارد و جذب این فلز توسط جاذب های زیستی تجدیدپذیر و در دسترس بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه حاضر با هدف بررسی توانایی جذب زیستی سلول های قارچ آسپرژیلوس نایجرaspergillus niger در حذف یون مس از پساب های صنعتی و تعیین پارامترهای موثر بر آن انجام شده است. سلول های قارچ آسپرژیلوس نایجر قبل از فرایند جذب به کمک هیدروکسید سدیم پیش تصفیه شده تا به حداکثر ظرفیت جذب بیولوژیکی نزدیک شدند. وزن معینی از زیست توده خشک در مجاورت 25 میلی لیتر محلول مس در دمای 25 درجه سانتی گراد قرار گرفته و پس از طی زمان تماس مشخص، زیست توده با سانتریفیوژ فیلتر شده و اندازه گیری غلظت مس به کمک روش طیف سنجی در طول موج 324 نانومتر انجام شد. با توجه به نتایج، بهترین راندمان جذب زیستی فعال در شرایط بهینه با استفاده از 0.1 گرم سلول های فعال قارچ 81.15 درصد بوده که در ph برابر با 7 در محلول فلز مس با غلظت 200 میلی گرم در لیتر، پس از 5 دقیقه زمان تماس در دمای 25 درجه سانتی گراد به دست آمد. شرایط بهینه برای نمونه های پساب حقیقی صنعت آبکاری اعمال شد و پس از 60 دقیقه زمان تماس، راندمان حذف 99.94 درصد نتیجه شد. فرآیند جذب زیستی مطابق با مدل ایزوترم لانگمویر بوده و مطالعات سینتیکی نشان داد که فرآیندهای جذب زیستی از معادله سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی می کند که دخالت فرآیند جذب شیمیایی در تعیین سرعت جذب زیستی مس بوسیله سلول های قارچ آسپرژیلوس نایجر را نشان می دهد. همچنین بازسازی جاذب زیستی و بازیافت مس مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه نشان داد که آسپرژیلوس نایجر می تواند به عنوان یک جاذب زیستی تجدیدپذیر، موثر، کم هزینه و سازگار با محیط زیست برای حذف و بازیابی مس از پساب های صنعت آبکاری فلزات استفاده شود.

evaluation of biosorption ability of aspergillus niger's modified cells to remove copper from industrial wastewater

the removal of heavy metal pollution existing in industrial wastewater is one of the major challenges in preserving water resources. copper is one of the metals that is present in the effluent of many industries، especially metal plating industries with high concentrations، and the absorption of this metal by renewable and available bio-sorbents has received much attention. the present study was conducted to investigate the biosorption ability of aspergillus niger fungus cells in removing copper ions from industrial wastewater and determining the parameters affecting it. aspergillus niger fungus cells were pre-treated with sodium hydroxide before the biosorption process to reach the maximum biological absorption capacity. a certain weight of dry biomass was placed in contact with 25 ml of copper solution at 25 °c، and after a specific contact time، the biomass was filtered by centrifugation، and copper concentration was measured using the spectroscopy method at a wavelength of 324 nm. according to the results، the best efficiency of active biosorption in optimal conditions using 0.1 g of active fungus cells was 81.15% at a ph of 7 in a copper metal solution with a concentration of 200 mg.l-1، after 5 minutes of contact time at 25 °c. optimum conditions were applied to real wastewater samples from the electroplating industry and after 60 minutes of contact time، the removal efficiency was 99.94%. the biological absorption process follows the langmuir isotherm model and kinetic studies showed that the biological absorption processes follow the pseudo-second-order kinetic equation، which shows the involvement of the chemical absorption process in determining the rate of copper biosorption by aspergillus niger fungus cells. also، bio-sorbent regeneration and copper recycling have been investigated. this study showed that aspergillus niger can be used as a renewable، effective، low-cost، and environmentally friendly bio-sorbent for the removal and recovery of copper from metal plating industry wastewater.