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

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 بترتیب برابر با 0.1 برای نانو باگاس و فیبر لیگنوسلولز و 0.3 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 جاذب‌ها 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 93.1 درصد بود و برای نانو باگاس 65.51 و نانو فیبر لیگنوسلولز 68.96 درصد محاسبه شد. استفاده از نانو ژل‌‌های گیاهی می‌‌تواند در سیستم خروجی پساب مزارع گرمابی به عنوان فیلترهای زیستی کارآمد مورد استفاده قرار گیرد.

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

The aim of this study was to evaluate the performance of plant nanogels as a new adsorbent and to remove nitrite at low cost. At first, plant nanogels (nano bagasse, chitosanfunctionalized nanofiber and lignocellulose nanofiber) were prepared by mechanical and topdown 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 nanofiber with 93.1%; for nanobagasse it was 65.51% and for lignocellulose nanofiber was 68.96%. Eventually, the plant nanogels can be used as biofilters in the effluent system of fish farm.