Ин таҳқиқот барои хориҷ кардани аммиак, нитрогени умумӣ ва моддаҳои органикӣ аз оби партови воқеии маишии ба таври анаэробӣ пешакӣ тозашуда дар як реактори биологӣ Реактори Биопардаи Бо Мембрана Ҳаводиҳишавандаи думембранаро таҳия кардааст. Дар система як гурӯҳи мембранаҳои нахдори ковок ба микроорганизмҳо бе ҳубобча оксиген мерасонд, гурӯҳи дуюми мембрана бошад оби тозашударо филтр карда, берун рафтани микроорганизмҳои сустинкишофи нитрификатсия ва anammox-ро аз реактор маҳдуд мекард.

Реактори лабораторӣ бо ҳаҷми кории 5,7 литр бо оби воқеии баромади чор реактори UASB аз иншооти тозакунии оби партови шаҳрии Бразилия 180 рӯз кор карда шуд. Дар давраи кори устувор хориҷшавии 62 фоизи талаботи кимиёвӣ ба оксиген, 63 фоизи нитрогени аммоний ва тақрибан 32-35 фоизи нитрогени умумӣ гузориш шудааст. Дар оби тозашуда тақрибан 29 mg/L ТКО, 17 mg/L нитрогени аммоний ва 32-33 mg/L нитрогени умумӣ ба даст омад.

Оксигени ҳалшуда дар реактор аз 0,5 mg/L паст нигоҳ дошта шуд. Интиқоли оксиген аз дохили мембрана ба биопарда ва интиқоли аммиак ва моддаҳои органикӣ аз муҳити моеъ ба биопарда дар самтҳои муқобил шояд ба ташаккули минтақаҳои хурди гуногун барои нитрификатсия, anammox ва денитрификатсия дар як система имкон дода бошад. Дар таҳлилҳои микробӣ дар мембранаи ҳаводиҳӣ Nitrospira, Candidatus Brocadia ва Limnobacter, дар биомассаи муаллақ бошад Nitrospira ва Denitratisoma барҷаста буданд.

Маҳдуд мондани хориҷшавии аммиакро муҳаққиқон ба кам будани масоҳати мембранаи ҳаводиҳӣ рабт доданд. Ҳисоб аз маълумоти кинетикӣ пешбинӣ мекунад, ки агар масоҳати мембранаи ҳаводиҳӣ 1,47 маротиба зиёд карда шуда, масоҳати хос аз 21 m²/m³ то тақрибан 31 m²/m³ расонда шавад, хориҷшавии аммиак метавонад ба 91 фоиз наздик шавад. Ин қимат пешбинии тарҳиест, ки дар реактори нав ба таври таҷрибавӣ тасдиқ нашудааст.

Таҳқиқот нишон медиҳад, ки равиши думембранаи MABR метавонад дар оби воқеии баромади UASB кор кунад; аммо татбиқпазирии тиҷоратӣ ё пурраандозаи онро исбот намекунад. Истифодаи танҳо як реактор, набудани системаи назорат, ифлосшавии мембрана, номувофиқии воҳидҳо дар натиҷаҳои кинетикӣ ва санҷида нашудани самаранокӣ дар ҳарорати паст маҳдудиятҳои асосӣ мебошанд. Таҳқиқот ҳамчунин preprint-и аз тақризи ҳамтоён нагузашта мебошад.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки оё оби партови воқеии маишие, ки аз реакторҳои анаэробӣ мебарояд ва ҳанӯз миқдори назарраси аммоний ва моддаҳои органикии ҳалшуда дорад, тавассути як системаи ягона, ки мембранаҳои ҳаводиҳӣ ва филтркуниро дар як ҳаҷми биологӣ муттаҳид мекунад, то сатҳи пешрафта тоза карда мешавад ё не.

Реакторҳои анаэробӣ, ба мисли UASB, метавонанд қисми муҳими моддаҳои органикии оби партови маиширо бо талаботи ками энергия хориҷ кунанд. Аммо қисми зиёди нитроген дар шакли аммоний дар оби баромад боқӣ мемонад. Дар баромади воқеии UASB, ки дар таҳқиқот истифода шуд, нитрогени аммоний тақрибан 46 mg/L, нитрогени умумӣ тақрибан 51 mg/L ва талаботи кимиёвӣ ба оксиген тақрибан 77 mg/L буд.

Агар ин об мустақиман ба муҳити қабулкунанда партофта шавад, бори нитроген метавонад ба эвтрофикатсия мусоидат кунад. Аз ин рӯ, муҳаққиқон ҳадаф гузоштанд, ки системаи тозакунии ниҳоиро таҳия кунанд, ки пас аз иншооти мавҷудаи анаэробӣ илова шуда, миқдори ками оксигенро истифода барад ва хориҷкунии нитрогенро дар як зарф мутамарказ созад.

MABR-и думембрана чист?

Системаи дар таҳқиқот таҳияшуда аз мембранаҳои нахдори ковоки PVDF иборат аст, ки дар як реактор ду вазифаи гуногунро иҷро мекунанд:

• Мембранаи ҳаводиҳӣ: Ҳавои атмосфераро аз дохили нахҳо ба биопарда интиқол медиҳад. Ҳаво ба об дар шакли ҳубобча дода намешавад; оксиген аз девори мембрана ба биопарда диффузия мешавад.
• Мембранаи филтркунӣ: Ҳангоми ҷудо кардани оби тозашуда бо таъсири вакуум биомассаи муаллақ ва зарраҳоро дар дохили реактор нигоҳ медорад.

Ҷудо кардани ин ду вазифа имкон медиҳад, ки дар рӯйи мембранаи ҳаводиҳӣ биопардаи устувор рушд кунад ва раванди филтркунӣ пайваста дар нахҳои алоҳида идома ёбад. Дар тарҳи шабеҳе, ки қаблан гузориш шуда буд, ҳамон як мембрана бо навбат барои ҳаводиҳӣ ва филтркунӣ истифода шудааст. Муҳаққиқон қайд мекунанд, ки чунин кори навбатӣ метавонад устувории биопардаро маҳдуд кунад.

Раванди SNAD чӣ гуна кор мекунад?

SNAD равандҳои ҳамзамони қисман нитрификатсия, anammox ва денитрификатсияро ифода мекунад. Тарзи кори ҳадаф дар таҳқиқот аз он иборат аст, ки се табдили биологӣ дар як реактор якдигарро пурра кунанд:

1. Як қисми аммоний тавассути микроорганизмҳои оксигенистифодабаранда ба нитрит табдил дода мешавад.
2. Микроорганизмҳои anammox бо истифода аз аммоний ва нитрит гази нитроген ва миқдори маҳдуди нитрат ҳосил мекунанд.
3. Микроорганизмҳои гетеротрофии денитрификатсия моддаҳои органикии боқимондаро ҳамчун донори электрон истифода бурда, нитрат ё нитритро ба гази нитроген табдил медиҳанд.

Дар биопардаи MABR оксиген аз сатҳи дохилии мембрана ба берун ҳаракат мекунад. Аммоний, нитрат ва моддаҳои органикӣ бошанд, аз моеъи реактор ба сӯи биопарда интиқол меёбанд. Бо сабаби ин интиқоли моддаҳо дар самтҳои муқобил, эҳтимол меравад, ки дар минтақаи наздик ба мембрана микрозонаҳои оксигендор ва дар қабатҳои берунӣ микрозонаҳои камоксиген ё аноксикӣ ташаккул ёбанд.

Ин сохтор механизмест, ки метавонад ҳамзистии микроорганизмҳои нитрификатсияи оксигенистифодабаранда ва микроорганизмҳои ба оксиген ҳассоси anammox-ро дар як биопарда шарҳ диҳад. Аммо дар таҳқиқот профили оксиген дар дохили биопарда бо микроэлектрод чен карда нашудааст. Аз ин рӯ, механизми қабатбандӣ бо тақсимоти микробӣ мувофиқ бошад ҳам, мустақиман тасдиқ нашудааст.

Дастгоҳи таҷрибавӣ чӣ гуна сохта шуд?

Дастгоҳи таҷрибавии дар Расми 1 нишон додашуда аз зарфи ғизодиҳӣ, насоси ғизодиҳӣ, ҳискунандаи сатҳ, биореактори акрилӣ, мембранаҳои ҳаводиҳӣ ва филтркунӣ, насоси ҳаво, омехтакунандаи магнитӣ, зарфи вакуумӣ, насоси вакуумӣ, зарфи пермеат, насоси шустани баръакс, нишондиҳандаҳои фишор, ротаметрҳо ва клапанҳои худкор иборат аст.

Ҳар ду гурӯҳи мембрана аз мембранаҳои ултрафилтркунии нахдори ковоки поливинилиденфторид омода шудаанд. Ба нахҳои ҳаводиҳӣ дар тартиби ҷараёни салибии дорои люмени кушода пайваста ҳаво дода шуд. Муҳаққиқон бо интихоби ҳаводиҳии пайвастаи камсарф ба ҷойи ҳаводиҳии фосилавӣ ҳадаф доштанд, ки системаи назоратро содда кунанд ва барои дастгирии нитрификатсияи қисман миқдори маҳдуди оксигенро таъмин намоянд.

Мембранаи филтркунӣ чӣ гуна истифода шуд?

Шустани баръакси мембрана ҳар 15 дақиқа як бор, ба муддати 15 сония амалӣ шуд. Сарфи шустани баръакс 1,5 маротиба аз сарфи пермеат ва фишор 1 bar муқаррар карда шуд.

Вақте ки фишори трансмембранавӣ аз 0,5 bar гузашт, модули филтркунӣ берун оварда шуда, дар маҳлули 1000 ppm гипохлорити натрий 20 дақиқа тозакунии кимиёвӣ гузашт. Тозакуниҳои кимиёвӣ дар рӯзҳои 50. ва 91. кор анҷом дода шуданд. Мембранаҳои ҳаводиҳӣ дар тамоми муддати кор тоза карда нашуданд.

Ин фарқ муҳим аст. Биопардаи мембранаи ҳаводиҳӣ қисми вазифавии раванд буд, дар ҳоле ки ҷамъшавӣ дар мембранаи филтркунӣ ҳамчун ифлосшавие арзёбӣ шуд, ки гузаронандагии обро коҳиш медиҳад.

Реактор бо кадом биомасса оғоз карда шуд?

Лойи кишт тавассути омехта кардани лойи ғанишудаи anammox аз реактори миқёси лабораторӣ ва лойи фаъоли анъанавӣ аз хатти бозгардиши иншооти тозакунии оби партови коммуналӣ бо таносуби массаи 1:2 омода шуд.

Консентратсияи ибтидоии моддаҳои сахти муаллақи бухоршаванда 2,03 g VSS/L буд. Кишти омодашуда 30 фоизи ҳаҷми самараноки реакторро пур кард. Ҳамин тавр, ба система ҳам микроорганизмҳои anammox ва ҳам ҷомеаи гуногунтари лойи фаъол ворид шуд, ки метавонад дар нитрификатсия, денитрификатсия ва таҷзияи моддаҳои органикӣ иштирок кунад.

Оби партови воқеӣ аз куҷо гирифта шуд?

Оби ғизодиҳӣ аз баромади умумии чор реактори UASB дар Иншооти Тозакунии Оби Партови Шаҳрии Nova Contagem дар шаҳри Contagem-и Бразилия гирифта шуд. Сарфи номиналии иншоот 100 L/s нишон дода шудааст.

Намунаи таркибии ҷамъоваришуда дар 4 °C нигоҳ дошта шуда, пеш аз ворид кардан ба реактор ба ҳарорати хона расонда шуд. Ҳамин тавр, ба ҷойи маҳлули сунъии лабораторӣ оби партови воқеии маишӣ истифода шуд, ки таркибаш бо гузашти вақт тағйир меёбад.

Истифодаи оби партови воқеӣ яке аз ҷанбаҳои қавии муҳими таҳқиқот аст. Аммо нигоҳдорӣ дар сардӣ ва сипас расондан ба ҳарорати хона шароити оби партови тозаи пайвастаҷорӣ дар иншооти пурраандозаро пурра ифода намекунад.

Кадом параметрҳои сифати об чен карда шуданд?

Дар баромади UASB ва пермеати реактори думембрана параметрҳои зерин назорат шуданд:

• Талаботи кимиёвӣ ба оксиген
• Нитрогени умумии Kjeldahl
• Нитрогени аммоний
• Нитрит
• Нитрат
• Оксигени ҳалшуда
• pH
• Колиформҳои умумӣ
• Escherichia coli

Таҳлилҳо дар асоси Усулҳои Стандартии APHA анҷом дода шуданд. Оксигени ҳалшуда бо зонди люминессентӣ ва колиформҳо ва E. coli бо усули Colilert чен карда шуданд.

Таҳлили оморӣ чӣ гуна анҷом дода шуд?

Тақсимоти маълумот бо санҷиши Shapiro-Wilk омӯхта шуд. Барои муқоисаҳои дорои тақсимоти муқаррарӣ санҷиши Student t ва барои муқоисаҳои бе тақсимоти муқаррарӣ санҷиши Mann-Whitney пешбинӣ шуд. Азбаски маълумоти корӣ тақсимоти муқаррарӣ надошт, барои муқоисаи давраҳои ибтидоӣ ва кори устувор санҷиши Mann-Whitney истифода шуд.

Сатҳи аҳамиятнокӣ 5 фоиз муайян карда шуд. Байни давраҳои ибтидоӣ ва кор:

• Фарқ дар хориҷшавии ТКО аҳамиятнок дониста шуд: p = 0,001.
• Фарқ дар хориҷшавии нитрогени умумӣ аҳамиятнок дониста шуд: p = 0,042.
• Фарқ дар хориҷшавии аммоний аҳамиятнок дониста нашуд: p = 0,088.

Муҳаққиқон ин натиҷаҳоро чунин шарҳ доданд, ки ҷомеаҳои денитрификатсия ва anammox шояд нисбат ба ҷомеаи нитрификатсия дертар ҷойгир шудаанд. Аммо азбаски ҷомеаи микробӣ танҳо дар ибтидо ва охири кор пайдарпайӣ карда шуд, рушди ҷомеаҳо бо мурури замон мустақиман пайгирӣ нашуд.

Давраи ибтидоии реактор чӣ қадар тӯл кашид?

Дар матн 50 рӯзи аввал ҳамчун давраи мутобиқшавии биомасса муайян шудааст. Дар Ҷадвали 1 ва графики назоратӣ бошад давраи ибтидоӣ 0-55 рӯз ва давраи кор 56-180 рӯз ҷудо карда шудааст.

Ин фарқи панҷрӯза самти умумии натиҷаҳоро тағйир намедиҳад; аммо аз ҷиҳати қиматҳои миёнаи давраҳо ва муқоисаҳои оморӣ номувофиқии таҳририест, ки бояд дар нусхаи ниҳоӣ шарҳ дода шавад.

Хориҷшавии моддаҳои органикӣ чӣ гуна рушд кард?

Дар давраи ибтидоӣ ТКО-и миёна дар баромади UASB 68 ± 4 mg/L ва ТКО дар оби тозашуда 44 ± 3 mg/L буд. Самаранокии хориҷшавӣ дар сатҳи 32 ± 5 фоиз қарор дошт.

Дар давраи кори устувор, бо вуҷуди то 77 ± 2 mg/L зиёд шудани ТКО-и воридотӣ, консентратсияи баромад то 29 ± 1 mg/L паст шуда, хориҷшавӣ ба 62 ± 1 фоиз расид.

Таносуби карбон/нитрогени оби воридотӣ тақрибан 1,7 ҳисоб карда шуд. Паст будани сатҳи моддаҳои органикӣ шояд бартарӣ пайдо кардани бактерияҳои гетеротрофии зудинкишофро дар система маҳдуд карда, барои ҷомеаҳои сустинкишофи нитрификатсия ва anammox ҷой фароҳам оварда бошад.

ТКО-и тақрибан 29 mg/L дар баромад асосан аз моддаҳои органикии аз ҷиҳати биологӣ душвортаҷзияшаванда иборат дониста шуд. Ҳувияти муфассали кимиёвии ин таркиб муайян нашудааст.

Дар хориҷшавии аммоний кадом натиҷаҳо ба даст омаданд?

Дар давраи кори устувор консентратсияи миёнаи воридотии нитрогени аммоний 46,1 ± 0,6 mg/L ва консентратсияи баромад 17,3 ± 1,0 mg/L буд. Хориҷшавии мувофиқ 63 ± 2 фоизро ташкил дод.

Гузориш шудааст, ки дар тамоми давраи кор аммонийи миёнаи баромад аз ҳадди 20 mg/L, ки дар иёлати Minas Gerais-и Бразилия муқаррар шудааст, паст мондааст. Ин мутобиқат танҳо ба қоидаи дахлдори Бразилия тааллуқ дорад ва маънои мутобиқат ба қонунгузории партофтан ё истифодаи такрорӣ дар Туркияро надорад.

Сарфи ҳавои 8 L/соат дар таҳқиқот аз қиматҳои 80-600 L/соат дар баъзе таҳқиқоти MABR, ки муҳаққиқон муқоиса кардаанд, хеле пасттар аст. Сарфи пасти ҳаво ва масоҳати ками мембрана барои маҳдуд кардани хароҷоти энергия ва сармоя интихоб шуданд; аммо боиси дар реактор боқӣ мондани аммонийи хориҷнашуда гардиданд.

Чаро хориҷшавии нитрогени умумӣ аз хориҷшавии аммоний пасттар аст?

Табдил ёфтани аммоний ба нитрит ё нитрат маънои аз об пурра хориҷ шудани нитрогенро надорад. Барои хориҷ кардани нитрогени умумӣ намудҳои оксидшудаи нитроген бояд тавассути anammox ё денитрификатсия ба гази нитроген табдил дода шаванд.

Дар давраи устувор дар оби баромад тақрибан 18 mg/L нитрогени Kjeldahl ё нитрогени барқароршуда, 4,9 mg/L нитрит ва 10,3 mg/L нитрат гузориш шудааст. Ҷамъи ин ҷузъҳо ба тақрибан 33 mg/L мерасад.

Бахши хулоса ва натиҷа хориҷшавии нитрогени умумиро 32 фоиз, сутуни охирини Ҷадвали 1 бошад 35 ± 2 фоиз нишон медиҳад. Фарқ метавонад аз он барояд, ки ҳисобкунии такрорӣ аз консентратсияҳои миёна бо миёнаи фоизҳои ҳаррӯзаи хориҷшавӣ яксон нест; аммо таҳқиқот ин фарқро шарҳ намедиҳад.

Номгузории сутунҳои нитрогени барқароршуда ва нитрогени умумӣ дар Ҷадвали 1 равшан нест. Ҳарчанд як сутун “TN eff” номгузорӣ шудааст, алоҳида овардани нитрит ва нитрат нишон медиҳад, ки ин сутун дар асл нитрогени умумии Kjeldahl-ро ифода мекунад. Ин тафсире аз маълумоти таҳқиқот аст ва муаллифон бояд сарлавҳаҳои ҷадвалро дар нусхаи ниҳоӣ ислоҳ кунанд.

Оксигеннокшавии тасодуфӣ байни рӯзҳои 142-154 чиро нишон дод?

Байни рӯзҳои 142. ва 154. кор оксигени ҳалшудаи оби ғизодиҳӣ тасодуфан то тақрибан 3,0 mg/L баланд шуд. Дар ин давра хориҷшавии аммоний зиёд, вале хориҷшавии нитрогени умумӣ ва ТКО кам шуд.

Муҳаққиқон ин тағйиротро бо он шарҳ доданд, ки оксигени бештар нитрификатсияро суръат мебахшад, аммо раванди ба оксиген ҳассоси anammox-ро бозмедорад. Пас аз анҷоми ҳодиса таносубҳои хориҷшавӣ тадриҷан ба сатҳҳои пешина наздик шуданд.

Ин мушоҳида нишон медиҳад, ки танҳо паст кардани консентратсияи аммоний кофӣ нест. Ҳангоми барзиёд будани оксиген аммоний метавонад ба нитрат ё нитрит табдил ёбад; вале азбаски он дар шакли гази нитроген аз система хориҷ намешавад, хориҷшавии нитрогени умумӣ метавонад коҳиш ёбад.

Оксигеннокшавии тасодуфӣ озмоиши назоратшавандаи банақшагирифташуда ва такроршуда нест. Аз ин рӯ, ҳодиса бояд ҳамчун мушоҳидаи корие арзёбӣ шавад, ки таъсири оксигенро дастгирӣ мекунад.

Суръатҳои хориҷкунии бор дар реактор чӣ гунаанд?

Дар давраи кори устувор хориҷшавиҳои миёнаи соатӣ ва нисбат ба масоҳати мембранаи ҳаводиҳӣ меъёршуда чунин гузориш шуданд:

Муҳаққиқон изҳор доштанд, ки ин суръатҳои бар асоси масоҳат аз баъзе таҳқиқоти қаблии MABR баландтаранд ва нигоҳ доштани биомассаи муаллақ дар реактор тавассути мембранаи филтркунӣ ба самаранокӣ мусоидат кардааст.

Аммо дар таҳқиқот реактори назоратии мувозӣ бо ҳамон андоза ва бе мембранаи филтркунӣ вуҷуд надорад. Аз ин рӯ, дар таҷриба ҷудо карда нашудааст, ки суръатҳои баланд мустақиман ва танҳо аз мембранаи филтркунӣ сарчашма мегиранд.

Натиҷаҳои колиформ ва E. coli чӣ маъно доранд?

Муҳаққиқон гузориш доданд, ки дар намунаҳои аз мембранаи филтркунӣ баромада колиформҳои умумӣ ва E. coli муайян нашуданд. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки мембранаи ултрафилтркунии дорои сӯрохиҳои 0,04 µm дар шароити кории омӯхташуда метавонад бактерияҳоро аз ҷиҳати физикӣ нигоҳ дорад.

Бо вуҷуди ин, натиҷаҳои муфассал ба Ҷадвали иловагии S3 асос ёфтаанд, ки дар таҳқиқот мавҷуд нест. Дар матни асосӣ шумораи намунаҳои таҳлилшуда, ҳадди ошкорсозӣ, тақсимот дар рӯзҳои гуногуни кор ва санҷиши якпорчагии мембрана дода нашудаанд.

Аз ин рӯ, натиҷа исбот намекунад, ки система безараргардониро таъмин мекунад ё оби тозашуда барои истифодаи мустақими такрорӣ омода аст. Вирусҳо, протозоаҳо, микроифлоскунандаҳои кимиёвӣ ва хатарҳои микробиологӣ ҳангоми осеби мембрана арзёбӣ нашудаанд.

Озмоишҳои кинетикӣ чӣ гуна анҷом дода шуданд?

Дар охири кор се санҷиши алоҳидаи кинетикӣ дар ҷой барои муайян кардани суръати истеъмоли аммиак, фаъолияти anammox ва суръати истеъмоли нитрат гузаронида шуд. Дар ҳар санҷиш реактор бо ғизои синтетикӣ 60 соат дар реҷаи фосилавӣ кор карда, нишебиҳои регрессияи хаттӣ аз тағйирёбии консентратсияи субстратҳо бо мурури замон ҳисоб карда шуданд.

Миқдори субстратҳои истифодашуда, давраҳои фаъол ё хомӯш будани ҳаводиҳӣ ва дигар тафсилот ба Ҷадвали иловагии S1 гузаронда шудаанд. Азбаски маводи иловагӣ дар дохили таҳқиқоти боршуда мавҷуд нест, ҳамаи шароити санҷишро мустақилона баррасӣ кардан имкон надорад.

Регрессияҳои Расми 3 чиро нишон медиҳанд?

Регрессияҳои хаттии дар Расми 3 гузоришшуда чунинанд:

\[ C_{\mathrm{NH_4}}=-10{,}447x+42{,}422 \qquad R^2=0{,}98 \]

\[ C_{\mathrm{NO_2}}=-31{,}826x+82{,}995 \qquad R^2=0{,}90 \]

\[ C_{\mathrm{NH_4,anammox}}=-18{,}265x+57{,}906 \qquad R^2=0{,}91 \]

\[ C_{\mathrm{NO_3}}=-9{,}6197x+45{,}317 \qquad R^2=0{,}87 \]

\[ C_{\mathrm{KOİ}}=-8{,}7528x+58{,}205 \qquad R^2=0{,}93 \]

Меҳвари уфуқии график 0-60 соат номгузорӣ шудааст. Аммо агар нишебиҳои муодилаҳо мустақиман ба ҳар соат тафсир шаванд, консентратсияҳои ибтидоӣ бояд дар чанд соат аз сифр пасттар раванд. Нуқтаҳои график бошад, коҳиши тадриҷиро дар давоми тақрибан 50 соат нишон медиҳанд.

Муодилаҳо нишон медиҳанд, ки дар регрессия шояд вақт бо рӯз истифода шуда бошад. Таҳқиқот ин табдилро шарҳ надодааст. Аз ин рӯ, аз нишебиҳои регрессия мустақилона аз нав ҳисоб кардани суръати кинетикӣ эътимоднок нест.

Дар суръатҳои кинетикӣ кадом номувофиқиҳо мавҷуданд?

Дар бахши хулоса барои оксидшавии аммиак, фаъолияти anammox ва истеъмоли нитрат мутаносибан қиматҳои 2,6 mg N/(m²·соат), 0,22 mg N/(L·рӯз) ва 0,04 mg N/(L·рӯз) навишта шудаанд.

Дар Ҷадвали 2 бошад қиматҳо ва воҳидҳои дигар мавҷуданд:

Байни воҳиди mg дар хулоса ва воҳиди g дар Ҷадвали 2 фарқи миқёсии ҳазоркарата вуҷуд дорад. Қимати 0,22 mg/L/рӯз дар хулоса барои anammox бо қимати 0,077 g/L/рӯз дар ҷадвал низ мувофиқ нест. Илова бар ин, воҳиди ҳаҷм дар баъзе сатрҳои Ҷадвали 2 иштибоҳан дар шакли L⁻² навишта шудааст.

Бо сабаби ин номувофиқиҳо, пеш аз истифодаи қиматҳои кинетикӣ ҳамчун маълумоти вурудии тарҳрезӣ муаллифон бояд аз маълумоти хом аз нав ҳисоб кунанд. Санҷишҳои кинетикии таҳқиқот фаъол будани равандро дастгирӣ мекунанд, вале эътимоднокии суръатҳои дақиқи гузоришшуда дар нусхаи мавҷуда маҳдуд мемонад.

Бо зиёд кардани масоҳати мембрана хориҷшавии 91 фоиз чӣ гуна пешбинӣ шуд?

Муҳаққиқон бо истифода аз суръати истеъмоли аммиак арзёбӣ карданд, ки масоҳати мавҷудаи мембранаи ҳаводиҳӣ иқтидори хориҷкуниро маҳдуд мекунад. Масоҳати хоси мавҷудаи мембрана 21 m²/m³ аст.

Ҳисоб карда шуд, ки агар масоҳат 1,47 маротиба зиёд карда шуда, тақрибан ба 31 m²/m³ расонда шавад, хориҷшавии аммоний метавонад аз 63 фоиз то тақрибан 91 фоиз баланд шавад.

Ин ҳисоб афзоиши хаттӣ ё наздик ба хаттии иқтидорро фарз мекунад. Ҳангоми илова кардани мембранаи бештар омехтакунӣ, тақсимоти оксиген, ғафсии биопарда, ҷараёни гидравликӣ, ифлосшавӣ ва рақобати байни микроорганизмҳо низ метавонанд тағйир ёбанд.

Аз ин рӯ, натиҷаи 91 фоиз бозёфти таҷрибавӣ нест, балки пешбинии тарҳиест, ки аз маълумоти мавҷудаи кинетикӣ ҳосил шудааст. Гузашта аз ин, азбаски дар гузориши суръатҳои кинетикӣ номувофиқии воҳидҳо мавҷуд аст, ин пешбинӣ низ бояд алоҳида тасдиқ карда шавад.

Биомасса дар реактор чӣ гуна тақсим шуд?

Дар охири кор биомассаи ба мембранаи ҳаводиҳӣ часпида 17,78 g VSS/m² ва биомассаи муаллақ 1,24 g VSS/L чен карда шуд.

Бо дарназардошти 60 нахи ҳаводиҳӣ ва ҳаҷми 5,7 литрии реактор, тахминан:

• 2,13 g VSS биомассаи ба мембранаҳо пайваст,
• 7,06 g VSS биомассаи муаллақ

мавҷуд буданашон тахмин карда шуд.

Бо вуҷуди он ки қисми муҳими биомассаи умумӣ дар ҳолати муаллақ буд, биопардаи рӯйи мембрана муҳити хурди махсусеро ташкил дод, ки оксиген ба он мустақиман дода мешуд. Мембранаи филтркунӣ бошад, берун шудани биомассаи муаллақро аз система бо пермеат пешгирӣ кард.

Коэффитсиенти афзоиши умумии биомасса барои ҳар воҳиди хориҷшавии ТКО 0,12 дода шуда, ба истеҳсоли ками лой дар равандҳои анаэробӣ монанд дониста шудааст. Воҳиди коэффитсиент дар ҷадвал равшан нишон дода нашудааст.

Ҷомеаи микробӣ чӣ гуна омӯхта шуд?

Аз кишти ибтидоӣ, биопардаи рӯйи мембранаи ҳаводиҳӣ ва биомассаи муаллақи реактор сетоӣ намунаи DNA гирифта шуд. Минтақаи V4-и гени 16S rRNA бо праймерҳои 515F ва 806R афзоиш дода шуда, дар платформаи Illumina MiSeq пайдарпайӣ карда шуд.

Таҳлил фаровонии нисбии микроорганизмҳоро нишон медиҳад. Ин усул худ ба худ исбот намекунад, ки микроорганизмҳо зиндаанд, воқеан вазифаи муайяни метаболикиро иҷро мекунанд ё барои чӣ миқдори табдили ченшудаи нитроген масъуланд.

Кадом микроорганизмҳо барҷаста буданд?

Дар кишти ибтидоӣ гурӯҳҳои Saprospiraceae ва Actinobacteria-и таснифнашуда таносуби баландтар доштанд, дар ҳоле ки ҷинсҳои марбут ба нитрификатсия, anammox ва денитрификатсия дар сатҳи паст буданд. Дар охири кор дида шуд, ки ин гурӯҳҳои вазифавӣ ҳам дар биопардаи мембрана ва ҳам дар биомассаи муаллақ ғанӣ шудаанд.

Бактерияҳои anammox чӣ гуна дар мембранаи оксигенгирифта ёфт шуданд?

Бактерияҳои anammox, ба мисли Candidatus Brocadia, ба оксиген ҳассосанд. Бо вуҷуди ин, ин ҷинс дар биопардаи мембранаи ҳаводиҳӣ нисбат ба биомассаи муаллақ бо таносуби баландтар муайян шуд.

Муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки оксиген дар қабатҳои дохилии тарафи мембрана истеъмол мешавад ва дар минтақаҳои берунии биопарда, ки ба моеъ нигаронида шудаанд, муҳитҳои хурди аноксикӣ ташаккул меёбанд. Дар ин минтақаҳои берунӣ бактерияҳои anammox шояд ҳамзамон ба нитрити ҳосилкардаи микроорганизмҳои нитрификатсия ва аммонийи аз моеъ омада дастрасӣ дошта бошанд.

Азбаски ғафсии биопарда, градиенти оксигени ҳалшуда ё тақсимоти нитрит дар миқёси хурд мустақиман чен карда нашудааст, ин шарҳ механизми эҳтимолӣ аст, на харитаи қабатҳои исботшуда.

Оё Nitrospira воқеан аммиакро оксид кард?

Мавҷуд набудани равшани ҷинсҳои классикии аэробии оксидкунандаи аммиак Nitrosomonas ва Nitrosospira чунин тафсир шуд, ки Nitrospira шояд на танҳо нитритро ба нитрат табдил медиҳад, балки микроорганизмҳои “comammox”-и анҷомдиҳандаи оксидшавии пурраи аммиакро низ дар бар мегирад.

Ин тафсир бо таҳқиқоти қаблӣ, ки comammox Nitrospira-ро дар системаҳои камоксиген гузориш кардаанд, мувофиқ аст. Аммо пайдарпайикунии 16S rRNA-и истифодашуда генҳои хоси вазифаи comammox ё ифодаи генҳоро чен накардааст.

Аз ин рӯ, таҳқиқот бартарии Nitrospira-ро нишон медиҳад, вале мустақиман исбот намекунад, ки пайдарпайиҳои муайяншудаи Nitrospira воқеан оксидшавии аммиакро анҷом додаанд. Таҳлили генҳои вазифавӣ, таҳлили транскрипт ё озмоишҳои изотопӣ заруранд.

Мембранаи филтркунӣ чӣ гуна ифлос шуд?

Гузаронандагии мембранаи филтркунӣ дар давоми 180 рӯзи кор тадриҷан коҳиш ёфт. Ин коҳиш бо ҷамъшавии биомасса, маҳсулоти ҳалшавандаи микробӣ, моддаҳои полимерии беруниҳуҷайравӣ ва дигар ҷузъҳои органикӣ-ғайриорганикӣ дар сатҳ ва сӯрохиҳои мембрана алоқаманд карда шуд.

Тозакуниҳои кимиёвии рӯзҳои 50. ва 91. гузаронандагиро қисман барқарор карданд. Дар рӯзи 175. кор, ҳаракат додани мембрана барои бозрасии визуалӣ як қисми қабати кеки рӯйи онро дур карда, афзоиши муваққатии гузаронандагиро ба вуҷуд овард.

Дар бахши натиҷа гуфта мешавад, ки тозакунии кимиёвӣ ҷараёнро самаранок барқарор кардааст. Графики назорат ва шарҳ бошад нишон медиҳанд, ки барқароршавӣ қисман буд. Нишон дода нашудааст, ки оё мембрана ба гузаронандагии ибтидоии оби тоза — 446 L/(соат·m²·bar) — пурра баргаштааст ё не.

Модели Hermia кадом механизмҳои ифлосшавиро муайян кард?

Се давраи кор байни тозакуниҳои кимиёвӣ бо истифода аз модели Hermia арзёбӣ шуданд. Модел ҳадаф дорад механизмҳои зерини ифлосшавиро аз ҳам ҷудо кунад:

• Басташавии пурраи сӯрохҳо
• Басташавии стандартии сӯрохҳо
• Басташавии мобайнӣ
• Филтркунии қабати кек

Гузориш шудааст, ки дар давраи сеюм коэффитсиенти тавзеҳ барои моделҳои басташавии мобайнӣ ва филтркунии кек аз 0,70 баланд буд. Баланд шудани ҷараён ҳангоми ҳаракат додани модули мембрана низ нақши муҳими қабати кеки сустро дастгирӣ мекунад.

Ин бозёфт нишон медиҳад, ки усулҳои тозакунии физикӣ, ба мисли шустани баръакс, тарошидани сатҳ, ҳаво ё ҳаракати механикӣ метавонанд фосилаҳои тозакунии кимиёвиро дароз кунанд. Аммо озмоиши муқоисавии тозакунӣ, ки ин усулҳо дар он беҳина карда шудаанд, гузаронида нашудааст.

Оё ифлосшавии мембрана самаранокии тозакуниро халалдор кард?

Ҳангоми коҳиши гузаронандагӣ вақти нигоҳдории гидравликӣ тағйир меёфт. Дар таҳлили коррелятсияи Spearman байни ин тағйирот ва хориҷшавии аммиак ё нитрогени умумӣ дар сатҳи аҳамиятнокии 5 фоиз робитаи аҳамиятнок ёфт нашуд.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки дар ҳудуди тағйироти омӯхташуда раванди биологӣ ба тағйироти ҷараёни мембрана то андозае тобовар буд. Аммо идомаи дарозмуддати ифлосшавии вазнин ё талаботи сарфи баланд дар системаи пурраандоза арзёбӣ нашудааст.

Натиҷаҳои EPS ва SMP чӣ гунаанд?

Моддаҳои полимерии беруниҳуҷайравӣ ва маҳсулоти ҳалшавандаи микробӣ дар биомассаи муаллақ аз ҷиҳати сафеда ва карбогидрат таҳлил шуданд. Гузориш шудааст, ки консентратсияҳо аз 5 mg/g VSS паст буданд.

Муҳаққиқон қайд карданд, ки ин қиматҳо аз ҳудуди 5-40 mg/g VSS дар бисёр таҳқиқоти MBR ва MABR пасттаранд. Қиматҳои паст ба маҳдуд будани моддаҳои органикии биотаҷзияшаванда дар реактор ва зери фишори равшан набудани ҷомеаи микробӣ алоқаманд карда шуданд.

Ҳолати фишори микроорганизмҳоро танҳо аз миқдори EPS ва SMP қатъӣ муайян кардан мумкин нест. Ифодаи ген, ҳолати энергияи ҳуҷайра ё нишондиҳандаҳои фишор чен карда нашудаанд.

Оё дар мембранаҳои ҳаводиҳӣ ва филтркунӣ як навъ ифлосшавӣ ба вуҷуд омад?

Не. Таҳлилҳои флуорессентӣ ва FTIR нишон доданд, ки дар ду гурӯҳи мембрана ҷузъҳои гуногуни органикӣ бартарӣ доштанд.

Ҳангоми аз моеъ кашидани об мембранаи филтркунӣ моддаҳои органикии ҳалшуда ва коллоидиро дар сатҳаш мутамарказ кард. Дар мембранаи ҳаводиҳӣ бошад, азбаски биопардаи фаъол рушд кард, флуорессентсияи шабеҳи сафеда равшантар буд.

Таҳлилҳои FTIR чиро нишон доданд?

Дар спектрҳои FTIR тасмаҳои атрофи 3286 ва 3364 cm⁻¹ ба гурӯҳҳои амин, тасмаи 2926 cm⁻¹ ба гурӯҳҳои –CH₂ ва ҳудуди 1595-1705 cm⁻¹ ба амидҳо алоқаманд карда шуданд.

Тасмаҳои атрофи 470, 597 ва 876 cm⁻¹ ба сохтори худи мембранаи PVDF алоқаманд карда шуданд. Равшан набудани ин тасмаҳо дар мембранаи ҳаводиҳӣ бо он шарҳ дода шуд, ки биопардаи ғафс сигнали мембранаи зери онро мепӯшонад.

Тасмаи тақрибан 1017 cm⁻¹, ки дар мембранаи ҳаводиҳӣ муайян шуд, ба ҷузъҳои полисахаридӣ ё шабеҳи полисахариди биопарда алоқаманд карда шуд.

Натиҷаҳои SEM ва EDX чиро нишон доданд?

Муҳаққиқон гузориш доданд, ки дар мембранаи ҳаводиҳӣ биопардаи қабатдор ва амиқиаш намоён, дар мембранаи филтркунӣ бошад қабати сатҳии якхелатар мушоҳида шудааст. Дар таҳлили EDX миқдори бештари карбон ва оҳан дар мембранаи ҳаводиҳӣ ба биопардаи ҷойгиршуда алоқаманд карда шуд.

Тасвирҳои SEM ва EDX ба Расмҳои иловагии S6 ва S7 гузаронда шудаанд. Азбаски ин файлҳои иловагӣ дар дохили таҳқиқоти асосии боршуда мавҷуд нестанд, миқёс, шумораи такрорҳо ва тағйирпазирии минтақавии тасвирҳоро мустақиман арзёбӣ кардан имкон надорад.

Таҳқиқот кадом натиҷаҳоро дастгирӣ мекунад?

• Системае, ки мембранаҳои ҳаводиҳӣ ва филтркуниро дар як реактори биологӣ муттаҳид мекунад, бо оби воқеии баромади UASB 180 рӯз кор карда шуд.
• Дар давраи устувор хориҷшавии ТКО 62 фоиз, хориҷшавии аммоний 63 фоиз ва хориҷшавии нитрогени умумӣ тақрибан 32-35 фоиз буд.
• Консентратсияи аммоний дар баромад ба ҳисоби миёна то 17 ± 1 mg/L паст шуд.
• Мембранаи филтркунӣ имкон дод, ки биомассаи муаллақ дар реактор нигоҳ дошта шавад.
• Микроорганизмҳои марбут ба нитрификатсия, anammox ва денитрификатсия дар охири кор ғанӣ шуданд.
• Мембранаи ҳаводиҳӣ ва биомассаи муаллақ тақсимоти гуногуни нисбии микробиро нишон доданд.
• Дар мембранаҳои филтркунӣ ва ҳаводиҳӣ ҷузъҳои гуногуни ифлосшавии органикӣ ташаккул ёфтанд.
• Тозакунии кимиёвӣ ва аз ҷиҳати физикӣ дур кардани қабати кек гузаронандагиро қисман барқарор карданд.
• Дар шароити масоҳати ками мембрана ва сарфи пасти ҳаво фаъолияти SNAD пурра аз байн нарафт.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

• Исбот намекунад, ки 1,47 маротиба зиёд кардани масоҳати мембрана хориҷшавии аммиакро ҳатман ба 91 фоиз мерасонад.
• Саҳми мустақили мембранаи филтркуниро дар афзоиши самаранокӣ бо реактори назоратӣ нишон намедиҳад.
• Бо ҳисоби иқтисодӣ исбот намекунад, ки система нисбат ба MBR ё MABR-и классикӣ хароҷоти камтари сармоя ва кор дорад.
• Истеъмоли энергияи тарҳи думембранаро мустақиман чен намекунад.
• Нишон намедиҳад, ки система дар иншооти пурраандозаи тозакунии оби партов муддати дароз устувор кор мекунад.
• Исбот намекунад, ки дар ҳароратҳои мавсимии Туркия ҳамон таносубҳои хориҷшавӣ ба даст меоянд.
• Нишон намедиҳад, ки оби тозашуда барои истифодаи мустақими такрорӣ дар кишоварзӣ, шаҳр ё саноат мувофиқ аст.
• Исбот намекунад, ки мембрана вирусҳо ва ҳамаи патогенҳоро боэътимод хориҷ мекунад.
• Мустақиман нишон намедиҳад, ки Nitrospira воқеан вазифаи comammox-ро иҷро кардааст.
• Минтақаҳои аэробӣ ва аноксикии дохили биопардаро мустақиман чен намекунад.
• Таъсири тозакунии кимиёвиро ба умри дарозмуддати мембрана арзёбӣ намекунад.
• Исбот намекунад, ки ифлосшавии мембрана дар тӯли моҳҳо ё солҳо идорашаванда боқӣ мемонад.

Ин барои Туркия чӣ маъно дорад?

Таҳқиқот барои иншооте, ки тозакунии пешакии анаэробиро истифода мебаранд ё мехоҳанд хориҷшавии нитрогенро дар обҳои партови камкарбон беҳтар кунанд, варианти тозакунии ниҳоии биологии шиддатнокро пешниҳод мекунад. Муттаҳид кардани ҳаводиҳӣ ва ҷудокунии биомасса дар як зарф метавонад дар иншооти мавҷуда имкони маҳдуд кардани ҳаҷми зарфи иловагиро дошта бошад.

Барои интиқол ба Туркия пеш аз ҳама бояд бо оби партови воқеии маҳаллӣ озмоишҳои пилотӣ гузаронда шаванд. Реактори таҳқиқот дар 24 ± 1 °C кор карда шуд. Ҳароратҳои пасттар ва тағйирёбандае, ки метавонанд дар иншооти кушода ё нимкушодаи Туркия мушоҳида шаванд, санҷида нашудаанд.

Дар мутобиқсозии маҳаллӣ унсурҳои зерин бояд якҷоя арзёбӣ шаванд:

• Ҳарорати мавсимӣ ва таркиби оби партов
• Масоҳати мембранаи ҳаводиҳӣ ва фишори ҳаво
• Хароҷоти сармоягузорӣ ва иваз кардани мембрана
• Истеъмоли шустани баръакс ва тозакунии кимиёвӣ
• Истеҳсол ва безараргардонии лой
• Ҳудудҳои партофти нитроген
• Сифати микробиологӣ ва кимиёвӣ барои истифодаи такрорӣ
• Рафтори гидравликӣ дар сарфи воқеии иншоот

Таҳқиқот тарҳи барои истифода омодаи иншоот нест, балки тасдиқи консепсияи миқёси лабораторӣ мебошад, ки дар оби партови воқеӣ кор мекунад.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Тарҳи таҳқиқот

Таҳқиқот як омӯзиши таҷрибавии муҳандисии муҳити зист аст, ки кори дарозмуддати реактори лабораторӣ, таҳлили оби партови воқеӣ, санҷишҳои кинетикии фосилавӣ, пайдарпайикунии ҷомеаи микробӣ ва тавсифи мембранаро муттаҳид мекунад.

Натиҷаҳои асосии воридот ва баромад

Паёми илмии расмҳо

• Расми 1: Дастгоҳи таҷрибавиро нишон медиҳад, ки дар он нахҳои ҳаводиҳӣ ва филтркунӣ дар як реактор бо вазифаҳои алоҳида кор мекунанд ва хатҳои ғизодиҳӣ, вакуум, пермеат ва шустани баръаксро дар бар мегирад.
• Расми 2: Нишон медиҳад, ки консентратсияҳои аммоний, нитрит, нитрат ва ТКО дар давоми 180 рӯз тағйироти назаррас доштанд; пас аз давраи ибтидоӣ хориҷшавии ТКО афзуд ва дар давраи оксигеннокшавии тасодуфӣ хориҷшавии нитрогени умумӣ паст шуд.
• Ҷадвали 1: Натиҷаҳои миёнаи сифати обро барои давраҳои ибтидоӣ ва кор медиҳад; аммо дар номгузории сутунҳои нитроген ва хориҷшавии нитрогени умумӣ номуайянӣ вуҷуд дорад.
• Расми 3: Нишон медиҳад, ки дар санҷишҳои фосилавӣ аммиак, нитрит, нитрат ва ТКО бо мурури замон кам шуданд; байни муодилаҳои регрессия ва воҳиди меҳвари вақт номувофиқӣ вуҷуд дорад.
• Ҷадвали 2: Суръатҳои кинетикиро нисбат ба VSS, масоҳати мембрана ва ҳаҷми реактор муқоиса мекунад; бо суръатҳои хулоса номувофиқии воҳид ва бузургӣ вуҷуд дорад.
• Расми 4: Нишон медиҳад, ки Nitrospira ва Candidatus Brocadia дар мембранаи ҳаводиҳӣ ва Denitratisoma дар биомассаи муаллақ ба фаровонии баланд расиданд.
• Расми 5: Нишон медиҳад, ки гузаронандагии мембранаи филтркунӣ бо ифлосшавӣ паст ва пас аз тозакунии кимиёвӣ ва ҳаракати физикӣ муваққатан баланд шуд.

Ҷанбаҳои қавии таҳқиқот

• Ба ҷойи маҳлули синтетикӣ оби воқеии баромади UASB истифода шуд.
• Реактор дар давоми 180 рӯз кор карда шуд.
• Вазифаҳои ҳаводиҳӣ ва филтркунӣ дар модулҳои алоҳидаи мембрана муттаҳид шуданд.
• Самаранокии тозакунӣ на танҳо бо консентратсияҳо, балки бо суръатҳои бар асоси бор ва масоҳат низ омӯхта шуд.
• Биомассаи пайваст ва муаллақ алоҳида пайдарпайӣ карда шуданд.
• Табдили нитроген, ҷомеаи микробӣ ва ифлосшавии мембрана якҷоя арзёбӣ шуданд.
• Ҳодисаи оксигеннокшавии тасодуфӣ ҳассосияти равандро ба тавозуни оксиген намоён кард.
• Ифлосшавии мембрана дар давоми 180 рӯз бо маълумоти пайвастаи гузаронандагӣ пайгирӣ шуд.
• Нишон дода шуд, ки вазифаҳои гуногуни мембрана кимиёи гуногуни ифлосшавиро ба вуҷуд меоранд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

• Таҳқиқот аз тақризи ҳамтоён нагузаштааст.
• Танҳо як биореактор кор карда шуда, такрори реактори мувозӣ анҷом дода нашудааст.
• Назорати MABR бе мембранаи филтркунӣ вуҷуд надорад.
• Системаи назоратӣ бо масоҳати калонтари ҳаводиҳӣ ба таври таҷрибавӣ санҷида нашудааст.
• Таъсирҳои масоҳати мембрана ва сарфи ҳаво мустақилона аз ҳам ҷудо карда нашудаанд.
• Хориҷшавии 91 фоизи аммиак танҳо пешбинии ҳисобшуда мебошад.
• Дар хулоса, ҷадвал ва графикҳои регрессияи суръатҳои кинетикӣ номувофиқии муҳими воҳидҳо вуҷуд дорад.
• Хориҷшавии нитрогени умумӣ ба ду шакли гуногун, 32 фоиз ва 35 фоиз, гузориш шудааст.
• Давраи ибтидоӣ дар матн 50 рӯз ва дар ҷадвал 55 рӯз муайян шудааст.
• Пайваста шарҳ дода нашудааст, ки тозакунии кимиёвии мембрана ҷараёнро пурра ё қисман барқарор кардааст.
• Градиенти оксиген дар дохили биопарда мустақиман чен карда нашудааст.
• Пайдарпайикунии микробӣ фаъолияти метаболикиро исбот намекунад.
• Тафсири Comammox Nitrospira бо таҳлили генҳои вазифавӣ тасдиқ нашудааст.
• Шумораи намунаҳо ва ҳадди ошкорсозии натиҷаҳои колиформ дар матни асосӣ дода нашудаанд.
• Ҳамаи ҷадвалҳои иловагӣ ва расмҳои SEM, EDX ва флуорессентӣ дар файли боршуда мавҷуд нестанд.
• Истеъмоли энергия ва хароҷоти иқтисодӣ мустақиман чен карда нашудаанд.
• Ҳарорати паст, тағйироти мавсимӣ ва шароити гидравликии пурраандоза санҷида нашудаанд.

Санҷишҳои зарурии оянда

• Озмоишҳои такрорӣ бо якчанд реактори мустақил ва мувозӣ
• Муқоисаи MABR бо мембранаи филтркунӣ ва бе он
• Санҷиши мустақими масоҳатҳои ҳаводиҳии 21, 31 ва болотар аз m²/m³
• Ҷудо кардани таъсири сарфи ҳаво, фишор ва масоҳати мембрана бо озмоиши факториалӣ
• Кори дарозмуддати пилотӣ, ки ҳароратҳои зимистонро дар бар мегирад
• Чен кардани профилҳои оксиген, аммоний, нитрит ва нитрат дар биопарда бо микроэлектрод
• Таҳлили миқдории генҳои вазифавии Comammox ва anammox
• Санҷиши такрории маълумоти хоми кинетикӣ ва ҳисобҳо
• Хориҷкунии вирус ва протозоа ва санҷишҳои якпорчагии мембрана
• Таҳлили энергия, истеъмоли маводи кимиёвӣ, умри мембрана ва хароҷоти умумӣ
• Беҳинасозии ифлосшавӣ ва тозакунӣ дар иншооти пурраандоза
• Санҷиши пилотӣ бо обҳои воқеии баромади UASB ё анаэробии Туркия

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Dual-Membrane MABR for Simultaneous Nitrogen and Organic Matter Removal from Anaerobically Pre-treated Domestic Wastewater

Муаллифон: Mario Berni De Marque, Juliana Calabria de Araújo ва Míriam Cristina Santos Amaral Moravia.

Тартиби муаллифон: Mario Berni De Marque муаллифи якум, Juliana Calabria de Araújo муаллифи дуюм ва Míriam Cristina Santos Amaral Moravia муаллифи сеюм аст.

Маълумоти саҳми баробар: Изҳорот дар бораи ҳаммуаллифии аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Juliana Calabria de Araújo.

Муассиса: Department of Sanitary and Environmental Engineering, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, Бразилия.

Маълумоти ORCID:

• Mario Berni De Marque: 0000-0002-0578-572X
• Juliana Calabria de Araújo: 0000-0002-5497-8675
• Míriam Cristina Santos Amaral Moravia: 0000-0003-2246-9240

DOI: 10.2139/ssrn.7197204

Рақами сабти SSRN: 7197204

Санаи боргузорӣ: 28 июли 2026.

Маҷалла: Дар маҷаллаи тақризшаванда нашр шудани он аз рӯйи ин нусха тасдиқ нашудааст.

Платформаи нашр: SSRN.

Платформа: Платформаи preprint ва таҳқиқоти барвақтии Elsevier.

Навъи манбаъ: Таҳқиқоти таҷрибавии муҳандисии муҳити зист дар миқёси лабораторӣ бо оби партови воқеии маишӣ ва preprint-и аз тақризи ҳамтоён нагузашта.

Пайванди расмӣ:https://ssrn.com/abstract=7197204

Маблағгузорӣ: Дастгирии Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES), National Council for Scientific and Technological Development (CNPq, 424004/2021), Research Support Foundation of the State of Minas Gerais (FAPEMIG, 01779-23) ва CNPq 302899/2022-1 барои Juliana Calabria de Araújo гузориш шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Дар таҳқиқоти боршуда изҳороти алоҳида ва равшани бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.

Дастрасӣ ба маълумот: Маълумоти хоми корӣ, рақамҳои пойгоҳи додаҳои пайдарпайӣ ва пайванди алоҳидаи анбори кушодаи маълумот дода нашудаанд.

Вазъи маводи иловагӣ: Матни асосӣ ба Ҷадвалҳои иловагии S1-S4 ва Расмҳои иловагии S2-S7 истинод мекунад. Азбаски ин файлҳои иловагӣ дар таҳқиқоти боршуда вуҷуд надоранд, тафсилоти санҷишҳои кинетикӣ, натиҷаҳои колиформ, аксҳои мембрана, харитаҳои флуорессентӣ ва ҳамаи тасвирҳои SEM-EDX арзёбӣ карда нашуданд.

Ёддошти номувофиқии таҳрирӣ: Хулоса хориҷшавии нитрогени умумиро 32 фоиз ва ҷадвали кор 35 ± 2 фоиз гузориш мекунад. Қиматҳои суръатҳои кинетикӣ дар хулоса бо Ҷадвали 2 мувофиқат намекунанд. Байни меҳвари вақти Расми 3 ва нишебиҳои регрессия масъалаи воҳид вуҷуд дорад. Давраи ибтидоӣ дар матн 50 рӯз ва дар ҷадвал 55 рӯз нишон дода шудааст. Баъзе сутунҳои нитроген дар Ҷадвали 1 низ ба назар мерасад, ки нодуруст ё номуайян номгузорӣ шудаанд.

Ин мақола бар асоси матн, дастгоҳи таҷрибавӣ, графикҳои назоратӣ, ҷадвалҳо, санҷишҳои кинетикӣ, натиҷаҳои ҷомеаи микробӣ, таҳлилҳои ифлосшавии мембрана ва тафсирҳои механизми муҳаққиқони таҳқиқоти боршуда омода шудааст. Маълумоти нави тозакунӣ, ҳисоби хароҷот, муваффақияти иншооти пурраандоза, даъвои мутобиқат ба қонунгузорӣ ё бехатарии истифодаи такрорӣ, ки дар таҳқиқот вуҷуд надошт, илова нашудааст.

Таҳқиқот preprint-и аз тақризи ҳамтоён нагузашта мебошад. Натиҷаҳо ба кори як реактори 5,7-литрӣ дар 24 ± 1 °C бо оби баромади UASB-и мушаххаси Бразилия асос меёбанд. Барои татбиқ дар Туркия озмоиши пилотӣ бо оби партови маҳаллӣ, арзёбии ҳарорати мавсимӣ, таҳлили энергия ва хароҷот, тасдиқи патогенҳо, умри мембрана ва баррасии мустақили муҳандисӣ мувофиқи қонунгузории амалкунанда зарур аст.