دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 4 13 2015 05 22 Application of activated sludge as a complementary in bioethanol production استفاده از لجن فعال به‌عنوان مکمل در محیط‌ کشت تولید اتانول 83 92 19558 FA حمزه ایمانی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی، دانشگاه اصفهان، ایران اعظم جیحانی پور اســتادیار مهـندسی شــیمی بیوتکنولــوژی، دانشــگاه اصــفهان، ایـران محمد علی اسداللهی اسـتادیار مهـندسی شــیمی بیوتکنولــوژی، دانشــگاه اصــفهان، ایـران Journal Article 2016 06 14 <strong>Introduction:</strong>Excess activated sludge contains large amounts of components such as phosphorus, nitrogen, and sulfur which can theoretically be used as a nutrient source in fermentation processes to produce value added materials. In the present study, the possibility to grow <em>Saccharomyces</em><em> cerevisiae </em>and produce ethanol on pretreated and untreated activated sludge as a nutrient source was investigated. <strong>Materials and methods:</strong> In this article, <em>Saccharomyces cerevisiae,</em> CEN.PK 113-7D,was used as an ethanol producer microorganism. In order to release the organic matter of the sludge and increase the efficiency of ethanol production, four pretreatments, i.e. acidic, alkaline, thermal and ultrasonic were performed on the sludge. The effectiveness of each pretreatment on biomass growth at aerobic conditions was measured by CFU method. Moreover, the yield of ethanol at anaerobic conditions was measured using gas-chromatography. <strong>Results:</strong> The highest biomass yield of yeast on the wet sludge at aerobic conditions was obtained after alkaline pretreatment, in which the biomass concentration increased from 1.2 10⁵(CFU/ml) to 1.5 10⁶(cell/ml) after 36 hour of cultivation. At anaerobic conditions, the yield of ethanol on alkaline pretreated sludge was 0.11 g ethanol/g initial glucose. Additionally, by drying the sludge and performing the alkaline pretreatment, the ethanol production was increased up to 0.41 g ethanol/g initial glucose. <strong>Discussion and conclusion:</strong> The results showed that the excess activated sludge from wastewater treatment plants can be used as nutrient source for ethanol production. However, it needs to be treated and alkaline pretreatment of dried sludge is suggested to produce a high yield of ethanol. <strong>مقدمه:</strong> لجن مازاد حاصل از تصفیه فاضلاب شهری حاوی مقادیر بالایی از ترکیبات حاوی فسفر، نیتروژن و سولفور است، بنابراین می‌توان لجن را به‌عنوان جایگزین منبع مواد مغذی برای تولید محصولات تخمیری توسط میکروارگانیسم‏ها استفاده کرد. در این پژوهش، رشد مخمر <em>ساکارومایسس سرویسیه</em> برای تولید بیواتانول روی لجن حاصل از تصفیه فاضلاب شهری، به‌عنوان جایگزین مواد مغذی، بررسی شد‏‏. <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> در این پژوهش، از مخمر <em>ساکارومایسس سرویسیه </em>CEN.PK 113-7Dبرای تولید بیواتانول استفاده شد. لجن حاصل از تصفیه هوازی فاضلاب شهری به چهار روش اسیدی، بازی، حرارتی و اولتراسونیک پیش فرآور‏ی شد. ابتدا امکان رشد سلول‏های مخمر <em>ساکارومایسس سرویسیه</em> در شرایط هوازی روی لجن خام و لجن پیش فرآور‏ی شده آزمایش و میزان رشد مخمر به روش CFU اندازه گیری شد. همچنین، توانایی تولید اتانول از لجن پیش‏فرآور‏‏ی‏ شده و لجن خام توسط مخمر و در شرایط بی هوازی بررسی شد. تحلیل کمی مقدار اتانول تولید شده توسط دستگاه گاز- کروماتوگرافی انجام شد. <strong>نتایج: </strong>بیش‏ترین میزان رشد مخمر بر روی لجن تر، با پیش‏فرآور‏‏ی‏ به روش قلیایی حاصل شد. با استفاده از این پیش‏فرآور‏‏ی‏ غلظت سلول‌های مخـمر در شرایط رشد هوازی بعد از 36 ساعت از 10⁵×2/1 (سلول/ میلی‌لیتر) به 10⁶×5/1 (سلول/ میلی‌لیتر) رسید و بازدهی اتانول تولید شده در شرایط بی‌هوازی برابر با 11/0 گرم اتانول به ازای هر گرم گلوکز اولیه اندازه‌گیری شد. همچنین،‏ با خشک کردن و سپس، پیش‏فرآور‏‏ی‏ قلیایی لجن، میزان تولید اتانول به 41/0 گرم اتانول به ازای هر گرم گلوکز اولیه افزایش یافت. <strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‏دهد که لجن باقی‌مانده از تصفیه فاضلاب شهری اگر خشک و به روش قلیایی پیش‏فرآور‏‏ی‏ شود می‏تواند به‌عنوان جایگزین مواد مغذی در محیط‌کشت تولید اتانول زیستی استفاده شود. https://bjm.ui.ac.ir/article_19558_e49240e5dd35c12c201406ad9048322e.pdf