تمت مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة” المعالجة البيولوجية للمخلفات النفطية السائلة باستخدام الخلايا المقيدة في المفاعل الحيوي المنطلق ” للطالبة حنين أحمد خضير في قسم هندسة البيئة بكلية الهندسة/جامعة بغداد .وقد اشرف على إعداد الأطروحة الاستاذ الدكتورة زينب زياد اسماعيل. وتألفت لجنة المناقشة من د. عادل أحمد عوض (رئيسا), د. ياسمين عبد العزيز (عضوا), د. أياد عبد الحمزة فيصل (عضوا), د. زيد عدنان عبد الرحمن (عضوا), د. محمد فاضل عبد (عضوا).
بعد امتحان لجنة المناقشة الطالبة في محتويات الأطروحة,قررت اللجنة منح الطالبة شهادة الدكتوراه
مستخلص بحث الطالبة كالآتي:
تعد تقنية تقييد الخلايا الحية عملية مبتكرة وفعالة جدا في التعامل مع التحديات البيئية للمعالجة البايولوجية للملوثات النفطية في المياه العادمة من مصافي النفط ((PRW، والتي تتأثر كفاءتها بدرجة كبيرة بنوع الاحياء المجهرية المستخدمة. في هذه الدراسة، تم استخدام اربعة انواع من الاحياء المجهرية شملت عزلات بكتيرية خالصة والمتضمنة : بكتريا الزائفة Pseudomonas ، العصوية Bacillus، والاشريكية القولنية Escherichia coli،اضافة الى استخدام الحمأة المنشطة كمزيج من أنواع وأجناس بكتيرية. اذ تم اختبار هذه الانواع البكتيرية في المعالجة البايولوجية بعد عملية تقييدها كلا على حدة ضمن خرز من مواد طبيعية كاربوهيدراتية ذات سكر احادي ((Polysaccharide. تضمنت هذه المواد: أملاح الصوديوم الجينية ((SA، صمغ البازلاء ((GG، المادة الطحلبية الهلامية ((AA، بالاضافة الى استخدام الصمغ العربي ((GA كمادة تستخدم لاول مرة في تقنية تقييد الخلايا البكتيرية. تم تدعيم الخرز المصنوعة من هذه المواد بمادة البولي فينيل الكحول ((PVA لاضافة القوة ومقاومة تحلل وحك الخرز الذي يحدث اثناء اعادة الاستخدام لهذه الخرز. تم اختيار الفينول والفورفورال كنموذج ملوثات المخلفات النفطية السائلة، اذ كشفت النتائج المختبرية ان جميع الاجناس البكتيرية المستخدمة ذات كفاءة عالية نسبيا في المعالجة البايولوجية للفينول والفورفورال مع امكانية اعادة استخدام الخرز المحتوية على تلك الاجناس عدة مرات. حيث كانت بكتريا الزائفة افضل العزلات البكتيرية الخالصة فيما كانت الحمأة المنشطة افضل الانواع التي تم اختبارها في هذه الدراسة. وقد لوحظ من خلال التجارب ازالة كاملة لكلا من الفينول والفورفورال باستخدام الخلايا المقيدة. كما اظهرت الخلايا المقيدة امكانية اعادة استخدامها لاكثر حتى من 5 مرات مع الاحتفاظ نسبيا بفعاليتها البايولوجية على تحلل الملوثات العضوية، وبهذا يمكن توظيف الخلايا المقيدة لتحقيق فوائد اقتصادية عند استخدامها في نطاق المجالات الصناعية. ومن خلال التجارب المختبرية، تم فحص نسبة ازالة متطلب الاوكسجين الكيمياوي COD وكذلك محتوى المواد الهيدروكربونية الكلية TPH في عينات حقيقية للمخلفات النفطية السائلة باستخدام الخرز المحتوية على الحمأة المنشطة؛ اذ تم تحقيق نسبة ازالة مقدارها 61.7 % من متطلب الاوكسجين الكيمياوي COD و66.6 % من محتوى المواد الهيدروكربونية الكلية TPH. كما اثبتت النتائج احتفاظ الخلايا المقيدة بفعاليتها البايولوجية بعد خزنها بدرجة حرارة 4 درجة مئوية، اذ حافظت الخلايا المقيدة على 90 % من قابليتها على التحلل البايولوجي بعد خزنها 35 يوم في حين اصبحت الخلايا الحرة غير فعالة بعد خزنها 28 يوم. من خلال النتائج، تبين ان الخلايا المقيدة اكثر فعالية مقارنة بالخلايا الحرة، خصوصا عند التراكيز العالية نسبيا100) ملغم/ لتر) للملوثات التي تم اختيارها مسبقا. بينت النتائج ان لجريان الماء والهواء تأثير ملحوظ على معدل التحلل البايولوجي للملوثات داخل المفاعل الحيوي المنطلق. تم اعداد موديل رياضي لوصف نظام المعالجة البايولوجية في هذه الدراسة، وقد كانت نتائج الموديل الرياضي متوافقة بشكل كبير ومقبول مع النتائج المختبرية حيث ان قيم معامل التحديد (R2) كانت0.9910 و 0.9871 لبكتريا الزائفة والحمأة المنشطة، على التوالي وبذلك فان الموديل المقترح قد وصف نظام المعالجة البايولوجية المقترح بشكل جيد ومقبول. كما تم احتساب معامل الفعالية (η) وكانت النتائج كالتالي : 0.998لبكتريا الزائفة و0.991 للحمأة المنشطة؛ وبناءا على هذه النتائج تم اعتبار ان معدل التحلل في مركر الخرزة هو نفسه على سطحها وبذلك تكون الخرز الحاوية على البكتريا المقيدة فعالة بشكل كامل.
