پک خوراکی و صنعتی

کیفیت آب تیمار شده به روش انعقاد با استفاده از بذر مورینگا اولیفرا

سپتامبر 3, 2023
admin

خلاصه انعقاد

یک مدل آب کدر با انعقاد لخته سازی و رسوب گذاری با دانه های مورینگا اولیفرا به عنوان منعقد کننده، با استفاده از آزمون های شیشه ای تیمار شد. کیفیت آب تصفیه شده با آب تیمار شده با زاج مقایسه شد. آزمایش‌ها در دوزهای مختلف عصاره آب خام 5 درصد دانه‌های خشک، پوسته‌دار و بدون پوسته دانه مورینگا اولیفرا انجام شد. اندازه‌گیری pH، هدایت، قلیاییت، غلظت کاتیون و آنیون نشان داد که انعقاد با دانه‌های مورینگا اولیفرا بر کیفیت آب تیمار شده تأثیر معنی‌داری ندارد. با این حال، غلظت مواد آلی در آب تیمار شده با دوز مورینگا به طور قابل توجهی افزایش یافتراه حل. از آنجایی که این ماده آلی ممکن است نیاز به کلر داشته باشد و همچنین به عنوان پیش ساز تری هالومتان ها در طول ضدعفونی با کلر عمل کند، پیشنهاد می شود که دانه های مورینگا اولیفرا به عنوان منعقد کننده در تصفیه آب و فاضلاب، تنها پس از خالص سازی کافی پروتئین های فعال استفاده شود.

معرفی انعقاد

انعقاد لخته سازی و به دنبال آن رسوب گذاری، فیلتراسیون و ضد عفونی، اغلب توسط کلر، در سراسر جهان در صنعت تصفیه آب قبل از توزیع آب تصفیه شده به مصرف کنندگان استفاده می شود (Edzwald et al., 1989; Kawamura, 1991a; Degremont, 1989; AWWA, 199). ؛ دژاردین، 1988؛ ویسمن و همر، 1985). نمک‌های آلومینیوم پرکاربردترین مواد منعقدکننده در تصفیه آب و فاضلاب هستند (براتبی، 1980). با این حال، مطالعات اخیر به چندین اشکال جدی استفاده از نمک های آلومینیوم اشاره کرده اند، مانند بیماری آلزایمر و مشکلات مرتبط با سلامتی مشابه مرتبط با باقیمانده آلومینیوم در آب های تصفیه شده (AWWA، 1990؛ Miller و همکاران، 1984؛ Letterman and Driscoll، 1988؛ Qureshi. و Malmberg، 1985)، علاوه بر تولید حجم لجن بزرگ (James and O’Melia، 1982).
همچنین مشکل واکنش زاج با قلیائیت طبیعی موجود در آب وجود دارد که منجر به کاهش pH می شود (Degremont، 1989)، و راندمان پایین در انعقاد آب های سرد (Haarhoff and Cleasby، 1988؛ Morris and Knocke، 1984). . یک عامل اقتصادی مهم این است که بسیاری از کشورهای در حال توسعه به سختی می توانند هزینه های بالای مواد شیمیایی وارداتی برای تصفیه آب و فاضلاب را تحمل کنند (شولتز و اوکون، 1983، ندابیجنگسره، 1995).تحقیقات کنونی به سمت تولید منعقد کننده های آلومینیوم سه ظرفیتی موثرتر، مانند پلی آلومینیوم کلرید (PAC) و پلی آلومینیوم سیلیکو سولفات (PASS) است (Jolicoeur and Haase, 1989؛ Berrak, 1992). اگرچه این منعقد کننده های جدید فرآیند انعقاد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده اند، اما تمام اشکالاتی که قبلا ذکر شد را اصلاح نکرده اند.نمک‌های فریک و پلیمرهای مصنوعی نیز به‌عنوان منعقدکننده‌ها استفاده شده‌اند، اما با موفقیت محدود، به دلیل همان معایبی که در مورد نمک‌های آلومینیوم وجود دارد (براتبی، 1980؛ هارهوف و کلیسبی، 1988؛ بویزورت، 1992؛ لترمن و پرو، 1990؛ گوپرز، 1990؛ براتبی، 1980. و استراوب، 1976؛ آیزاوا و همکاران، 1990؛ بیسینگر و همکاران، 1976؛ بیسینگر و استوکس، 1986؛ مالویال و همکاران، 1984). بنابراین، مطلوب است که منعقدکننده‌های جایگزین مقرون‌به‌صرفه‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر برای محیط‌زیست برای مکمل‌سازی اگر جایگزین آلوم، نمک‌های آهن و پلیمرهای مصنوعی نباشند، تولید شوند. در این زمینه، منعقد کننده های طبیعی جایگزین مناسبی هستند (Kawamura, 1991b).

منعقد کننده های طبیعی با منشاء گیاهی و معدنی قبل از ظهور نمک های شیمیایی در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گرفتند

اما به دلیل اینکه درک علمی از اثربخشی و مکانیسم اثر آنها وجود نداشت، قادر به رقابت موثر نبودند. تاکنون استفاده از منعقد کننده های طبیعی بدون هیچ گونه ارزیابی علمی ممنوع شده است. آنها به تدریج تحت مدرن سازی تسلیم شده اند و تنها در مناطق دور افتاده برخی از کشورهای در حال توسعه زنده مانده اند (Hespanhol and Selleck, 1975, Jahn, 1981). با این حال، اخیراً علاقه به منعقد کننده های طبیعی برای تصفیه آب در کشورهای در حال توسعه افزایش یافته است (Jahn, 1981, , ).

عصاره محلول در آب دانه های خشک مورینگا اولیفرا یکی از منعقد کننده های طبیعی است (Ndabigengesere et al., 1995). مورینگا اولیفرا (Moringa oleifera) گیاهی استوایی از خانواده مورینگاسه است . تا کنون بیش از چهارده گونه مختلف شناسایی شده است که همه آنها دارای درجات مختلفی از فعالیت انعقادی هستند (Jahn, 1988). مورینگا اولیفراگسترده ترین گونه است که به سرعت در ارتفاعات کم در کل کمربند استوایی از جمله مناطق خشک رشد می کند (Morton, 1991; Verdcourt, 1985; Jahn, 1986).

به طور کلی در کشورهای در حال توسعه به عنوان یک سبزی، یک گیاه دارویی و منبع روغن نباتی شناخته می شود. با این حال، در سودان به طور سنتی در تصفیه آب استفاده می شود (جان و حمید، 1979؛ جان، 1981). این استفاده های متعدد از گیاه مورینگا اولیفرا ، کاربرد گسترده آن را به شدت ارتقا داده است. به دلیل زیبایی زیبایی که دارد، به عنوان حصار و برای ایجاد سایه، گیاه مورد علاقه برای رشد در مجاورت خانه ها بوده است.

مطالعات آزمایشگاهی متعددی تاکنون نشان داده‌اند که دانه‌های مورینگا اولیفرا دارای خواص انعقادی موثری هستند (Jahn, 1986, 1988; Karerwa, 1986; Ndabigesere, 1995; Muyibi and Evison, 1995a) و این که برای انسان و حیوانات سمی نیستند .، 1985؛ برگر و همکاران، 1984). آنها در کاهش کدورت و میکروارگانیسم های آب های خام بسیار کارآمد هستند (Jahn, 1986; Barth et al., 1982; Sutherland et al., 1989; Olsen, 1987)، در نرم شدن آب (Muyibi and Evison, 1995b) و همچنین در تهویه لجن (Ademiluyi, 1988). عوامل فعال انعقاد، پروتئین های کاتیونی دیمری با وزن مولکولی تقریباً 13 کیلودالتون (کیلودالتون) با نقطه ایزوالکتریک بین 10 و 11 هستند (Ndabigengesere و همکاران، 1995؛ Fink، 1984). به عنوان یک منعقد کننده، عصاره آب خام ازدانه های مورینگا اولیفرا به طور مطلوبی با زاج مقایسه می شوند و استفاده از آن به عنوان یک منعقد کننده موثر در کشورهای در حال توسعه برای کاهش هزینه های گزاف تصفیه آب توصیه شده است (Jahn, 1981, , McConnachie, 1993).

استفاده از این منعقد کننده طبیعی در کشورهای در حال توسعه می تواند به طور موثری وضعیت اقتصادی آنها را کاهش دهد و امکان گسترش بیشتر آب به مناطق روستایی را فراهم کند. با این حال، به جز در استفاده سنتی و در برخی از مطالعات آزمایشگاهی یا آزمایشی، هیچ بهره برداری در مقیاس بزرگ از Moringa oleifera در تصفیه آب تاکنون گزارش نشده است. این رد ممکن است با ارائه مورینگا به عنوان “فناوری پایین مناسب فقط برای کشورهای در حال توسعه” توضیح داده شود (اولسن، 1987؛ جان، 1988). یکی از راه‌های بهبود پذیرش مورینگا به عنوان یک منعقدکننده در سراسر جهان، نشان دادن مزیت‌های آن نسبت به منعقدکننده‌های معمولی و به‌کارگیری فناوری مدرن برای عرضه آن به صنعت تصفیه آب و فاضلاب با هزینه کمتر است.

مطالعات قبلی عمدتاً بر روی کارایی دانه‌های مورینگا اولیفرا به عنوان یک منعقدکننده متمرکز شده‌اند، اما نیاز به ارزیابی سیستماتیک کیفیت آب تصفیه‌شده توسط عصاره آب خام دانه‌های مورینگا اولیفرا وجود دارد . هدف از این مطالعه بررسی پارامترهای مختلف کیفیت آب تیمار شده با انعقاد با استفاده از بذر مورینگا اولیفرا و مقایسه آنها با آب تیمار شده با زاج است.

قطعات بخش انعقاد

مدل آب گل آلود استفاده شده

آزمایش‌های انعقادی بر روی یک مدل آب کدر، تهیه‌شده با آب لوله‌کشی آزمایشگاهی، از منبع آب شهری شربروک، کبک، کانادا انجام شد. آب لوله کشی ابتدا در یک مخزن پلاستیکی 200 لیتری جمع آوری شد و حداقل سه روز قبل از استفاده نگهداری شد تا کیفیت یکنواختی در طول مطالعه تجربی حاصل شود. پارامترهای کیفی آب لوله کشی با استفاده از روش های استاندارد تعیین شد (APHA و همکاران، 1992). جدول 1 چند ویژگی اساسی شیر را نشان می دهد

نتایج و بحث انعقاد

نتایج تجربی در مورد کیفیت آب تصفیه شده با دانه‌های خشک پوسته‌دار و بدون پوسته مورینگا اولیفرا و همچنین زاج به عنوان منعقدکننده به صورت گرافیکی در شکل‌های 2 تا 5 ارائه شده است.

نتیجه گیر انعقاد

  • بذر مورینگا اولیفرا خشک پوسته دار و بدون پوسته را می توان به عنوان منعقد کننده استفاده کرد، اما دانه های پوسته دار موثرتر هستند.
  • جزیه و تحلیل آب تیمار شده نشان می دهد که بذر مورینگا اولیفرا به جز ارتوفسفات و نیترات ها که افزایش یافته اند، تأثیر معنی داری بر pH، هدایت، قلیاییت، غلظت کاتیون و آنیون ندارند. عصاره آب خام غلظت مواد آلی را به میزان قابل توجهی افزایش داد و باعث ایجاد مشکلات بو، رنگ و طعم در طول ذخیره سازی آب تصفیه شده شد.