مناقشة اطروحة الماجستير ” الامتزاز الحيوي لايونات الرصاص والكادميوم بأستخدام كتلة حيوية لا هوائية ميتة“ في قسم الهندسة البيئية
تم انجاز رسالة الماجستير للطالب جعفر زكي يحيى في قسم الهندسة البيئية على قاعة المناقشات في القسم عن بحثه الموسوم ” الامتزاز الحيوي لايونات الرصاص والكادميوم بأستخدام كتلة حيوية لا هوائية ميتة ” وبأشراف ألاستاذ المساعد الدكتور حسين مجيد فليح وذلك في يوم الخميس المصادف 31/5/2018. وتألفت لجنة المناقشة برئاسة الاستاذ الدكتور شهلاء اسماعيل ابراهيم وعضوية كل من الاستاذ المساعد الدكتورة عبير ابراهيم موسى والاستاذ المساعد الدكتور فراس هاشم كمر. وفي هذه الدراسة اثبت الباحث إن الحمأة اللاهوائية تعتبر مادة مازّة حيوية ذو أهمية إقتصادية ومتوفرة وفعّالة لإزالة الملوثات الغير عضوية من المياه الملوثة المصنّعة وقد تم التأكد من فعاليتها من خلال التجارب. تم إختيار الرصاص (Pb2+) والكادميوم (Cd2+) كمواد ملوثة غير عضوية. إن الحمأة اللاهوائية المستخدمة في هذه الدراسة هي عبارة عن تجمّع كبير من الكائنات الحية المجهرية وقد تم الحصول عليها من محطة الرستمية لمعالجة المياه الملوثة ليتم منها تحضير مادة الحمأة اللاهوائية الميتة (ح.ل.م). تم إجراء مجموعة من التجارب للأنظمة ذات الملوّث الواحد بدرجة حرارة ثابتة للحصول على مخطّطات الإمتزاز الحيوي لكل ملوّث.تم إختبار مجموعة من مخططات الإمتزاز الحيوي لإختيار مخطّط ذو الإنطباق الأفضل لبيانات التجربة. في عملية الإمتزاز، توجد عوامل كيميفيزيائية كزمن الإهتزاز، جرعة الكتلة الحيوية ، والأس الهيدروجيني. هذه العوامل تعتبر ظروف التجربة . وقد تم دراستها لغرض إيجاد أفضل الظروف التي تسبب أعلى نسبة (أو كفاءة) إزالة للملوّثات. إن أعلى كفاءة إزالة لأيونات الرصاص والكادميوم تم الحصول عليها تحت الظروف التالية :- زمن الإهتزاز = ساعتين ، جرعة الكتلة الحيوية = ٢ غم/لتر ، والأس الهيدروجيني = ٥. إن توازن الإمتزاز الحيوي تم وصفه بنموذجين رياضيين هما نموذج لانكميور ونموذج فرويندلخ وثوابت النموذج تم إختباره على درجة حرارة تتراوح من ٢٠ – ٥٠ درجة مئوية والتركيز الإبتدائي لأيون المعدن يتراوح من٢٠ – ٥٠ ملغم/لتر لإيجاد أعلى كفاءة إزالة. أفضل إنطابق لنتائج الإمتزاز الحيوي لأيونات الكادميوم والرصاص بنموذجيّ لانكميور وفرويندلخ تم الحصول عليها عند درجة حرارة ٣٠ درجة مئوية . حقق نموذج معدل الرتبة الثانية الزائفة الحركي أفضل إنطباق لبيانات التجربة (معامل التحديد = ٠٫٩٩) ، وقد كانت قيمة سعة إمتزاز (ح.ل.م.) عند التوازن هي ١٨٫٨٧ ملغم/لتر للرصاص و٢٠٫٤٧ ملغم/لتر للكادميوم . إن دراسة الديناميكية الحرارية لعملية الإمتزاز الحيوي أثبتت إن العملية كانت عشوائية وباعثة للحرارة. تم تطبيق التصميم المركّب المركزي (ت.م.م.) و منهجيّة سطح الإستجابة (م.س.إ) على أنظمة عملية الإمتزاز الحيوي ذو الملوّث الواحد وذو الملوّثين. العوامل التي أُخذت بنظر الإعتبار في تصميم التجارب هي تركيز أيون المعدن الأبتدائي ، سرعة الإهتزاز ، الأس الهيدروجيني ، وجرعة الكتلة الحيوية . إن العوامل المميّزة تم تحسينها بإستخدام ٤٢ (ت.م.م.) العامليّ التام ذو النوع الدوّار. إن النماذج التربيعيّة بين الإستجابات والمعايير المستقلّة قد تم بناؤها، وإن نماذج سطوح الإستجابة تم إختبارها بإستخدام تحليل التباين. وقد تم التوصّل إلى أفضل الظروف للتجارب ، حيث إن أفضل الظروف لإزالة الرصاص في النظام ذو الملوّث الواحد هي :- الأس الهيدروجيني = ٥٫٧٨ ، التركيز الإبتدائي لأيونات الرصاص = ٢٥٫٢٩ ملغم/لتر، جرعة الكتلة الحيوية = ٣٫٣٦ غم/لتر، سرعة الإهتزاز = ٢٠٩٫٢١ دورة/دقيقة، وإن أفضل الظروف لإزالة الكادميوم في النظام ذو الملوّث الواحد هي :- الأس الهيدروجيني = ٥٫٧٨ ، التركيز الإبتدائي لأيونات الكادميوم = ٢٧٫٢٩ ملغم/لتر، جرعة الكتلة الحيوية = ٢٫٥١ غم/لتر، سرعة الإهتزاز = ١٨٤٫٩١ دورة/دقيقة. أما بالنسبة للنظام ذو الملوثين فكانت أفضل الظروف فيه لإزالة الرصاص هي :- الأس الهيدروجيني = ٥٫٧٤ ، التركيز الإبتدائي لأيونات الرصاص =٢٦٫٦١ ملغم/لتر، جرعة الكتلة الحيوية = ٣٫٣٨ غم/لتر، سرعة الإهتزاز = ١٩٠٫٩١ دورة/دقيقة ، وأفضل الظروف فيه لإزالة الكادميوم هي :- الأس الهيدروجيني = ٥٫٧٦ ، التركيز الإبتدائي لأيونات الكادميوم = ٢٦٫٤٣ ملغم/لتر، جرعة الكتلة الحيوية = ٣٫٣٥ غم/لتر، سرعة الإهتزاز = ٢٠٨٫٢٢ دورة/دقيقة. نتائج التجارب تشير إلى أن من خلال عملية الإمتزاز الحيوي يمكن إزالة كمية عالية من أيونات المعدن من المياه الملوثة المصنّعة.
