نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم شهر، قائم شهر

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود

چکیده

آب‌پنیر یکی از عمده پساب‌های لبنی و غنی از ترکیبات آلی می‌باشد. این ترکیبات، اکسیژن محلول در آب را کاهش داده، اکوسیستم فعال آب را غیرفعال کرده و باعث از بین رفتن موجودات آبزی می‌گردند. فرمولاسیون ترکیبی بهینه‌ای از غلظت منعقدکننده‌های پکتین، آلژینات‌سدیم، سولفات‌آلومینیوم و کلریدآهن و دمای لخته‌سازی به منظور کاهش شاخص اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی آب‌پنیر تعیین شد. طراحی آزمایش‌ها با روش آماری کسری از فاکتوریل کامل و نرم افزار Qualitek-4 و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی با استفاده از روش تاگوچی انجام شد. شرایط بهینه با غلظت سولفات آلومینیوم، آلژینات سدیم، کلرید آهن و پکتین به ترتیب برابر با 2، 0/02، 1/5 و 1 گرم در لیتر و دمای 25 درجه سانتی‌گراد حاصل شد. درصد کاهش مورد انتظار در شاخص میزان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی تحت شرایط بهینه، 722/33 درصد تخمین زده شده است. موثرترین فاکتور در کاهش بار آلی آب‌پنیر، تغییرات دمای لخته‌سازی با سهم 63 درصد بوده است. تغییر در غلظت سولفات آلومینیوم کمترین تاثیرگذاری (1/7 درصد) و تغییرات غلظت کلرید آهن نیز اثر ناچیزی در حد 7 درصد داشته است. تغییرات غلظت آلژینات سدیم و پکتین به ترتیب 18 و 10 درصد در کاهش میزان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی در آب‌پنیر مؤثر بوده‌اند.

کلیدواژه‌ها

Attouti, S., Bestani, B., Benderdouche, N., & Laurent, D. 2013. Application of Ulva lactuca and Systoceira stricta algae-based activated carbons to hazardous cationic dyes removal from industrial effluents. Water Research, 47 (10): 3375-3388.

Balannec, B., Vourch, M., Rabiller-Baudry, M., & Chaufer, B. 2005. Comparative study of different nanofiltration and reverse osmosis membranes for dairy effluent treatment by dead-end filtration. Separation and Purification Technology, 42: 195–200.

Carvalho, F., R. Prazeres, A., & Rivas, J. 2013. Cheese whey wastewater: characterization and treatment. Science Total Environment, 445: 385-396.

Jelen, P. 2011. Whey processing, Uutilization and products. Encyclopedia of Dairy Sciences, 2: 731-737.

Lee, C.S., Robinson, J., & Chong, M.F. 2014. A review on application of flocculants in wastewater treatment. Process Safety and Environmental Protection, 92 (6): 489-508.

Mukhopadhyay, R., Talukdar, D., Chatterjee, B.P., & Guha, A.K. 2003. Whey processing with chitosan and isolation of lactose. Process Biochemistry, 39 (3): 381-385.

Ntuli, F., Kuipa, K.P., & Muzenda, E. 2011. Designing of sampling programs for industrial effluent monitoring. Environmental Science and Pollution Research, 18: 479–484.

Qasim, W., & Mane, A.V. 2013. Characterization and treatment of selected food industrial effluents by coagulation and adsorption techniques. Water Resources and Industry, 4: 1-12.

R. Prazeres, A., Carvalho, F., & Rivas, J. 2012. Cheese whey management: a review. Journal of Environment Management, 110: 48-68.

Teh, C.Y., Wu, T.Y., & Juan, J.C. 2014. Optimization of agro-industrial wastewater treatment using unmodified rice starch as a natural coagulant. Industrial Crops and Products, 56: 17-26.

Yee Shark, K.P., & Wu, T.Y. 2014. Coagulation–flocculation treatment of high-strength agro-industrial wastewater using natural Cassia obtusifolia seed gum: Treatment efficiencies and flocs characterization. Chemical Engineering Journal, 256: 293-305.

Zhou, Z., Lin, S., Yue, T., & Lee, T.C. 2014. Adsorption of food dyes from aqueous solution by glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan nanoparticles. Journal of Food Engineering, 126: 133-141.

Zodi, S., Louvet, J., Michon, C., Potier, O., Pons, M., Lapicque, F., & Leclerc, J. 2011. Electro-coagulation as a tertiary treatment for paper mill wastewater: Removal of non-biodegradable organic pollution and arsenic. Separation and Purification Technology, 81 (1): 62-68.