تاسیسات تصفیه پساب ، فراورش نفت و گاز و دیگر فرایند های صنعتی، مانند صنایع غذایی و کاغذ مهمترین منابع آزادسازی گاز سولفید هیدروژن به اتمسفرهستند . سولفید هیدروژن گازی سمی ، قابل اشتعال و خورنده است، لذا روش های زیادی برای حذف آن مورد توجه قرار گرفته اند . هزینه اجرایی روش های شیمیایی و فیزیکی بسیار بالا است و همچنین این روش ها باعث ایجاد آلودگی ثانویه می شوند. در سال های اخیر روش های بیولوژیکی جهت غلبه بر هزینه های فرآیند و دفع ضایعات توجه فزاینده ای را به خود معطوف کرده است. در این تحقیق یک فیلتر چکنده بیولوژیکی که در آن جریان مایع به صورت غیر همسو با جریان گاز وارد راکتور می شود مدلسازی شده است. در این مدل دینامیک فرض شده است که سولفید هیدروژن از فاز گاز وارد توده مایع شده و سپس در اختیار بایو فیلم قرار می گیرد. اثر نرخ جریان گاز، سرعت جریان مایع، ارتفاع ستون، ثابت میکاییلس منتن ph و زمان اقامت بر عملکرد بیو راکتور بررسی شده است. بر اساس پیش بینی های مدل، با افزایش دبی گاز ، ظرفیت حذف سولفید هیدروژن افزایش یافت، در حالیکه راندمان حذف کاهش می یابد. همچنین افزایش سرعت مایع چکنده از 2 به 15 متر بر ثانیه باعث افزایش راندمان حذف از 26% به 99.7% گردید. افزایش ارتفاع ستون بیوراکتور باعث افزایش راندمان حذف سولفید هیدروژن شد و در زمان اقامتهای کم تاثیر بیشتری مشاهده شد.

این پروژه با هدف اجرای عملیات گوگردزدایی زیستی از دیزل (گازوئیل) در راکتور میکروکانال به منظور دستیابی به حداکثر گوگردزدایی ممکن انجام شد. لذا در اولین قدم به بررسی حرکت سیالات در راکتور میکروکانال پرداخته و با استفاده از ابزارهای دینامیک سیال محاسباتی، فرایند عبور جریان دوفازی آب و گازوئیل از میکروکانال شبیه سازی شد. سپس یک راکتور میکروکانال از جنس pmma تهیه شده و جریان با شرایطی مطابق با مدل شبیه سازی شده از آن عبور داده شد. مشاهده گشت که نتایج حاصل از مدل نرم افزاری و مدل تجربی هر دو رژیم جریان یکسانی را بدست داده اند، با این تفاوت که در رژیم شبیه سازی شده بوسیله نرم افزار، سطح مشترک دو سیال صاف بوده و در رژیم تجربی سطح مشترک دارای انحناهای متعددی می باشد. ادامه ازمایش ها با یک میکروکانال شیشه ای پیگیری شد. از آنجا که میزان گوگردزدایی بستگی به میزان انتقال جرم بین دو فاز داشته و میزان انتقال جرم نیز به سطح مشترک و رژیم جریان درون میکروکانال وابسته می باشد، لذا برای دست یابی به مقادیر بیشتر گوگردزدایی، ابتدا شرایط بهینه راکتور میکروکانال تعیین شد و سپس گوگردزدایی در این شرایط انجام شد. در میان خواص سیالات، تاثیر سه خاصیت گرانروی، کشش بین سطحی و شدت جریان سیالات جاری در میکروکانال روی رژیم جریان و سطح مشترک دو فاز بررسی شد. برای تغییر هر پارامتر از روش هایی استفاده نمودیم که دیگر پارامترها دچار تغییر نشوند. رژیم جریان دو فازی آب و گازوئیل در گستره اعداد رینولدز کمتر از 60 رژیم جرعه ای می باشد. ابتدا گرانروی فاز آبی را با افزودن صمغ زانتان تا میزان دلخواه افزایش داده و تاثیر آن روی رژیم جریان مشاهده شد. در اثر افزایش گرانروی، رژیم جریان جرعه ای بر میکروکانال حاکم شده و سطح مشترک دو فاز نسبت به سیستم آب مقطر-گازوئیل افزایش نشان داد. این افزایش تا غلظت 6 گرم بر لیتر از صمغ زانتان ادامه یافته و پس از آن با افزایش غلظت، تغییری در سطح مشترک حاصل نشد. برای تغییر کشش بین سطحی از سه ماده فعال سطحی کاتیونی، آنیونی و غیر یونی استفاده گشت. دودسیل تری متیل آمونیوم سولفات به عنوان ماده فعال سطحی کاتیونی در غلظتهای کم با ارائه رژیم جریان جرعه ای باعث کاهش سطح مشترک شده و در غلظتهای بالا به دلیل ایجاد رژیم جریان نامنظم، امکان بررسی سطح مشترک ایجاد شده وجود نداشت. سدیم دودسیل سولفات به عنوان ماده فعال سطحی آنیونی استفاده گشت. افزودن این ماده در غلظتهای کمتر از یک گرم بر لیتر تاثیری در رژیم جریان نداشت. ولی موجب افزایش سطح مشترک بین دوفاز شد. اما افزودن این ترکیب در غلظتهای بالاتر موجب ایجاد رژیم جریان موازی دهلیزی شده و سطح مشترک بین دوفاز را بسیار افزایش داد. تریتون ایکس-100 نیز به عنوان یک ماده فعال سطحی غیر یونی به کار رفت. افزودن این ترکیب تغییری در رژیم جریان ایجاد نکرد و فقط سطح مشترک دو فاز را افزایش داد. برای بررسی اثر شدت جریان سیالات ورودی بر رژیم حاکم بر میکروکانال و سطح مشترک دو فاز، از سرنگهایی با حجمهای مختلف استفاده شد. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش شدت جریان سیالات، رژیم جریان تغییری نمی کند، ولی سطح مشترک دو فاز افزایش می یابد.آنچه از نتایج بررسی پارامترهای موثر بر رژیم جریان و سطح مشترک حاصل شد، این بود که با افزودن سدیم دودسیل سولفات در غلظتهای بالا، جریان موازی ایجاد شده و سطح مشترک زیاد می شود. ولی به دلیل عدم وجود پدیده گردش داخلی در جریان موازی، عملیات نفوذ نسبت به رژیم جریان جرعه ای کندتر صورت می پذیرد.لذا مناسبترین حالت برای انجام عملیات نفوذ، افزودن حدود یک گرم بر لیتر سدیم دودسیل سولفات به محلول آبی می باشد که به دلیل غلظت کم آن عوارض چندانی برای میکروارگانسم ها ندارد. آزمایش گوگردزدایی با شرایط بهینه انجام شد. ابتدا دو میکروارگانیسم رودوکوکوس ارایتروپولیس igts8 و شوانلا را وارد مراحل آماده سازی برای گوگردزدایی نمودیم. اما باکتری شوانلا نتوانست در حضور دی بنزوتیوفن به زندگی خود ادامه دهد. لذا از گونه igts8 در انجام گوگردزدایی استفاده شد. دو فاز به مدت 10 دقیقه در دمای 30 درجه سانتیگراد در راکتور میکروکانال شیشه ای در تماس با هم قرار داشتند. نتایج حاصل از گروماتوگرافی گازی نشان داد که میزان دی بنزوتیوفن موجود در دیزل، 5/4 % کاهش یافته است.

در این مطالعه مدل سازی شبکه متابولیکی میکروارگانیسم سودوموناس ائروجینوزا به منظور تولید پیگمان پایوسیانین انجام شد. این پیگمان حامل الکترون بوده و انتقال الکترون از سلول به پذیرنده الکترون را سهولت می بخشد. علاوه بر این علت دیگری که منجر به انتخاب میکروارگانیسم سودوموناس ائروجینوزا شد امکان فعالیت این میکروارگانیسم در شرایط بی هوازی است که شرایط حاکم بر پیل های سوختی میکروبی می باشد. پیل های سوختی میکروبی از جمله پیل های الکتروبیوشیمیایی هستند که با استفاده از فعالیت متابولیکی میکروارگانیسم های بی هوازی تولید الکتریسیته می کنند. در این پیل ها می توان از فاضلاب به عنوان خوراک ورودی استفاده کرد و ضمن تصفیه آن الکتریسیته نیز تولید نمود؛ این مزیت اصلی پیل های سوختی میکروبی است. افزایش توان تولیدی این پیل ها ، همواره یکی از اهداف اصلی محققان بوده است. آنالیز شارهای متابولیکی که برپایه ی واکنش های موجود در سیستم عمل می کند؛ ابزار بسیار مناسبی برای به دست آوردن میزان شارهای نامعلوم موجود در سیستم است علاوه براین با استفاده از این آنالیز می توان نقاط حساس در تولید محصول مورد نظر را شناسایی و بررسی کرد. پس با مدل سازی شبکه متابولیکی میکروارگانیسم سوموناس ائروجینوزا و بهینه سازی تولید پایوسیانین (به عنوان حامل الکترون) می توان انتظار داشت که الکترون بیشتری به آند انتقال یافته و در نتیجه بازده این پیل ها افزایش یابد. به دلیل اینکه شبکه ی متابولیکی این میکروارگانیسم در شرایط بی هوازی به صورت مدون در دسترس نبود، با بررسی منابع مختلف این شبکه تدوین شد که شامل 61 متابولیت و 100 واکنش مربوط به آن ها می باشد. سپس از آنالیز شار متابولیکی و برنامه ریزی خطی جهت بهینه سازی تابع هدف مورد نظر کمک گرفته شد و نتایج پیش بینی شده توسط مدل با نتایج آزمایشگاهی ارایه شده توسط دیگران مقایسه گردید. وجود خطای کم در پیش بینی مقدار نرخ رشد ویژه میکروارگانیسم نشان دهنده ی دقت مناسب مدل ارائه شده در این مطالعه می باشد. میزان تولید بیشینه پایوسیانین و توزیع شار متابولیکی متناظر با این بیشینه سازی توسط مدل برآورد شد. بر طبق پیش بینی های مدل، این میکروارگانیسم توانایی تولید بیشتر پایوسیانین (55% افزایش تولید پایوسیانین) تحت شرایط مناسب را داراست. این نتایج می تواند برای اصلاحات ژنتیکی این میکروارگانیسم در جهت افزایش تولید این حامل الکترونی مورد استفاده قرار گیرد و افزایش بازده ی چشمگیر پیل های سوختی میکروبی را به همراه داشته باشد. با توجه به تایید مدل توسط داده های آزمایشی و قابل اعتماد بودن مدل امکان کاربرد آن در تحقیقات آتی فراهم شده است.

این مطالعه با هدف بررسی عملی تاثیر نوع منبع میکروبی، نوع جنس آند و نوع پایانه ی الکترون پذیرنده ی نهایی در کاتد بر عملکرد پیل سوختی میکروبی با ساختار دو محفظه ای انجام گرفت. تاثیر این فاکتورها به تنهایی و همچنین با در نظر گرفتن تاثیرات متقابل آنها بر عملکرد پیل بررسی شد. همچنین شکل گیری تدریجی بایوفیلم بر روی عملکرد پیل در طولانی مدت با رسم نمودار پلاریزاسیون بررسی گردید. در نهایت با تغییر کمی میزان منبع میکروبی در پیل به بررسی عملکرد آن پرداخته شد که به این مطالب در طی این فصل و فصول دیگر پرداخته شده است. دراین فصل در ابتدا به بیان تاریخچه ای از پیل سوختی میکروبی پرداخته و در ادامه اساس فرایند در پیل سوختی میکروبی و نحوه ی تولید انرژی در آن بطور کلی توضیح داده شده است. در قسمت سوم نقش واکنش های اکسایش-کاهش بعنوان مبنای فرایند در این پیل ها توضیح داده شده است. نقش و نوع میکرو ارگانیسم های مورد استفاده در پیل های سوختی میکروبی به دلیل اهمیت آن در این پیل ها در قسمتی مجزا از سایر فاکتور ها و اجزا مورد توجه قرار گرفته و مکانیسم های انتقال الکترون از سلول به آند پیل سوختی میکروبی بصورت کلی توضیح داده شده است. پارامتر های مختلفی برای توصیف عملکرد پیل سوختی وجود دارد که از جمله ی این پارامتر ها می توان به جریان، توان، بازده کلمبی و اعداد مربوط به مقادیر دانسیته ی آنها اشاره کرد که روابط مربوط به این پارامتر ها در بخشی ازاین فصل ارائه خواهد شد. همچنین روش های ارزیابی و مقایسه ی عملکرد پیل های سوختی در ادامه خواهد آمد. در بخش انتهایی فصل اول به معرفی، توصیف نقش و اهمیت اجزای تشکیل دهنده ی پیل های میکروبی، فاکتور های موثر بر عملکرد آن وهمچنین به بیان پیشرفت های بدست آمده در سالهای اخیردرجهت بهبود عملکرد پیل ها پرداخته می شود.

محدودیت ذخایر سوخت های فسیلی، رشد جمعیت، روند فزاینده تقاضا برای استفاده از سوخت های فسیلی، افزایش جهانی قیمت نفت، افزایش غلظت دی اکسید کربن و عوارض ناشی از آن به ویژه گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوا از جمله عواملی هستند که محققان را بر آن داشته اند تا جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی در نظر گیرند. در این راستا، منابع انرژی تجدید پذیر بهترین راه حل جهت دستیابی به منابع انرژی پایدار معرفی می شوند. بیودیزل یکی از منابع تجدید پذیر و پاک انرژی است که از منابع مختلف گیاهی یا حیوانی حاصل می گردد. ریز جلبک به دلیل محتوای لیپید بالا و رشد سریع یکی از مهمترین منابع تولید بیودیزل معرفی می شود. با این وجود هزینه تولید بالا، کاربرد وسیع ریزجلبک ها را برای تولید بیودیزل محدود می کند. در این مطالعه به منظور تولید اقتصادی بیودیزل، از فاضلاب موجود در حوضچه ته نشینی نهایی کارخانه شیر پگاه خراسان، جهت تغذیه ریزجلبک و تهیه مایه تلقیح استفاده شده است. مایه تلقیح از کشت ریزجلبک های بومی در بهترین محیط کشت تهیه شد. بدین منظور از کشت مایع و جامد ریزجلبک های بومی در محیط کشت های n8، sh-4 و bg11 استفاده گردید. بهترین محیط کشت جهت تولید بیودیزل از مقایسه دانسیته نوری، میزان لیپید و بهره وری لیپید تعیین شد. بالاترین میزان لیپید، دانسیته نوری و بهره وری لیپید در محیط کشت bg11 مشاهده شد و میزان آن به ترتیب برابر با g.l-1 99/43، 87/5 و mg.l-1.d-1 62 اندازه گیری شد. سپس به منظور بررسی عوامل مختلف محیط کشت bg11 بر فاضلاب، اجزای تشکیل دهنده این محیط کشت در سه دسته a(سدیم کربنات )، b(ترکیبات شیمیایی محیط کشت bg11) و c (محلول فلزات معدنی) تقسیم بندی شده و به آن اضافه گردید. بنابراین محیط کشت های مختلفی جهت رشد ریزجلبک ایجاد شد. میزان رشد، زی توده، محتوای لیپید، بهره وری لیپید، بهره وری زی توده و تعداد سلول در این محیط کشت ها تحت میزان شدت نور و شرایط عملیاتی یکسان با محیط کشت فاضلاب و bg11 مقایسه شدند. ماکزیمم میزان دانسیته نوری، تعداد سلول، زی توده، بهره وری لیپید و محتوای لیپید در محیط کشت bg11 حاصل شد. میزان این کمیت ها به ترتیب برابر با 62/4، 108 × 58/5، mg.l-1 1960، mg.l-1.d-1 196 و 67 درصد اندازه گیری شد و بالاترین بهره وری زی توده به میزان mg.l-1.d-1 346 در محیط کشت 4 (فاضلاب+ bg11) تعیین شد. علاوه بر این از مقایسه ماکزیمم میزان کمیت های مورد اندازه گیری در محیط کشت های 1 (فاضلاب)، 2 (فاضلاب + دسته c)، 3 (فاضلاب + دسته a + دسته c ) و 4 (فاضلاب + دستهa + دسته b + دستهc ) این نتایج حاصل گشت که افزودن دسته a و b به فاضلاب سبب افزایش دانسیته نوری شده و تأثیر دسته a در افزایش دانسیته نوری نسبت به دسته b بیشتر است، افزودن دسته c به فاضلاب سبب افزایش تعداد سلول گردیده است، افزودن دسته a و c به فاضلاب محتوای لیپید را زیاد کرده و تأثیر دسته c از دسته a در جهت افزایش محتوای لیپید بالاتر است و بهترین دسته جهت افزایش بهره وری لیپید، زی توده و بهره وری زی توده دسته b بوده با این وجود دسته c نیز در افزایش میزان این کمیت ها موثر است.

تولید انرژی پایدار و مطمئن از طریق اکسیداسیون میکروبی مواد آلی و تحت شرایط مختلف در یک پیل سوختی میکروبی رسوبی (smfc) بوسیله یک کانال روباز تقسیم بندی شده مورد بررسی قرار گرفت.تقسیم بندی کانال شرایطی را به وجود می آورد که از کانال مذکور میتوان به عنوان چندین پیل استفاده کرد. یکی از فاکتورهای مهم، اثر سرعت جریان آب بر روی عملکرد پیل بود. پیل 1و2 در کانال که در دورترین فاصله ممکن از یکدیگر قرار گرفته بودند، در دبی جریان زیاد آب که حدود lit.hr-1120 بود توانستند به ولتاژ پایدار mv280 و mv 275 و همچنین به ماکزیم توانmw 115/0وmw 116/0 برسند .در حالیکه در دبی آب کم یعنی حدود lit.hr-1 5 ،پیل ها به ولتاژ پایدار mv192 و ماکزیمم توان mw059/ وmw062/ رسیدند. از لحاظ مقاومت داخلی، پیل هایی که در دبی زیاد جریان آب کار می کردند دارای مقاومت داخلی کمتری بودند، به طوریکه مقاومت داخلی برای پیل 1و2 در دبی زیاد آب به ترتیب ? 477 و? 499 بود، در حالیکه در دبی پایین آب? 948و?918 برای مقاومت داخلی به ثبت رسید که نشان دهنده ی عملکرد بهتر پیل ها در سرعت های بالای آب است. زمانیکه پیل ها به حالت سری به یکدیگر متصل شده بودند، ولتاژ کلی از مجموع ولتاژ تک تک پیل ها کمتر بود که این افت ولتاژ زیاد نشان دهنده تشکیل جریان پارازیتی و برگشت ولتاژ است. ولتاژ پیل 2در سرعت زیاد آب منفی شد و بهmv 251- رسید و زمانیکه دبی آب کم شد، ولتاژ پیل 1منفی شد و بهmv 16/46- رسید. میزان ولتاژ مدار باز برای دبی کم آب) mv471 و mv478( باعث افت ولتاژ بیشتر و سرعت بالای آب باعث شد که جریان پارازیتی بیشتری تولید شود ( ma308/0 در دبی زیاد وma 161/0در دبی پایین). اما پیل ها در حالت اتصال موازی عملکرد بهتری از سری داشتند چون میزان افت انرژی در آنها کمتر بود به طوریکه ماکزیمم توان تولیدی در دبی بالاmw 31/0در ولتاژmv 441 و جریانma 717/0 و برای دبی پایینmw 107/0 در ولتاژmv 232 و در جریانma 45/0 بدست آمد. امید است این طراحی جدید از پیل های سوختی میکروبی رسوبی امکان جدیدی را برای افزایش الکتریسیته تولیدی از رسوبات رودخانه ها فراهم کند و بتوان در آینده میزان انرژی بهینه تری تولید کرد.

با توجه به محدود بودن منابع انرژی مانند سوخت های فسیلی و سوخت های هسته ای و هم چنین مشکلات جانبی که این منابع برای محیط زیست و بشر به وجود می آورند، استفاده از منابع انرژی پاک از رویکردهای جدید برای برطرف کردن نیاز بشر به تامین انرژی می باشد. پیل سوختی میکروبی یکی از این منابع تولید انرژی پاک می باشد که از طریق بیولوژیکی، الکتریسیته تولید می کند. در آند این نوع پیل ها میکروارگانیسم از طریق اکسیداسیون مواد آلی و سابستریت، تولید الکترون و پروتون می کند. الکترون از طریق مدار الکتریکی و پروتون از طریق غشاء انتقال پروتون، وارد محفظه کاتدی می شود تا واکنش احیاء صورت گیرد. از جمله محدودیت های موجود درکاتد این نوع پیل ها می توان به لزوم استفاده از کاتالیست های شیمیایی گران قیمت برای تسریع واکنش احیاء اکسیژن و یا لزوم تعویض کاتولایت های محلول بعد از هر سیکل مصرفی، اشاره کرد که این محدودیت ها مانع از کاربرد آن ها در مقیاس صنعتی می شود. لذا استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان کاتالیست بیولوژیکی در محفظه کاتدی ایده ای است جدید که از سال 2007 میلادی به بعد مورد توجه محققان قرار گرفته است. از مزیت های استفاده از میکروارگانیسم ها به عنوان کاتالیست در محفظه کاتدی، می-توان از پایداری عملیاتی بیشتر، هزینه عملیاتی کمتر، حذف مواد ناخواسته و هم چنین حذف فلزات سنگین، نام برد. در این تحقیق به بررسی عملکرد پیل سوختی میکروبی به همراه کاتد بیولوژیکی در حالت هوازی و عوامل موثر بر آن پرداخته شده است. از جمله عواملی که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفتند، تاثیر نوع کاتولایت ورودی، نوع سابستریت مصرفی در کاتد، نرخ هوادهی در محفظه کاتدی و مقاومت خارجی در مدار الکتریکی بودند. نتایج حاصل از نوع کاتولایت ورودی نشان داد که ماکزیمم توان تولیدی در حالتی که از پساب استفاده شد برابر با mw/m227 بود، که نسبت به دو حالت پساب با دانسیته نوری 45/0 و بافر بیشتر بود. در طی آزمایش دوم ماکزیمم توان تولیدی در حالتی که از بی کربنات به عنوان سابستریت در کاتد استفاده شد در مقایسه با استات سدیم بالاتر و حدود mw/m247 به دست آمد. هم چنین مشاهده شد هر چه نرخ هوادهی در محفظه کاتدی بیشتر شود، بازده کلمبی پیل افزایش می یابد اما این به معنی افزایش ماکزیمم توان تولیدی نیست. زیرا توان پیل با نرخ هوادهیlit/min 5/0 ماکزیمم مقدار خود را در حدود mw/m2 45 داشت. کاهش تدریجی توان تولیدی از mw/m2 51 در روز 22ام به mw/m2 31 در روز 37ام برای پیل با مقاومت ?100 در مقایسه با توان تولیدی یکسان حدود mw/m250 برای پیل در زمان مشابه با مقاومت ? 1000، برای پیل سوختی میکروبی با کاتد بیولوژیکی در حالت هوازی، از نتایجی بود که از بررسی این اثر بر عملکرد پیل به دست آمده است.

در این تحقیق فرآیند های رشد توده زیستی ریزجلبک، تجمع لیپید سلولی و پارامتر های موثر بر هر یک از آن ها، به صورت دینامیکی شبیه سازی شد. ریزجلبک یک میکروارگانیسم تک سلولی است که برای شروع فعالیت فتوسنتزی خود به انرژی نورانی، دی اکسید کربن، مواد مغذی و کنترل پارامتر های محیطی نیاز دارد. شواهد آزمایشگاهی حاکی از آن است که میزان لیپید تجمع یافته در اکثر گونه های ریزجلبک سبز در شرایط محدودیت دسترسی به نیتروژن افزایش می یابد. در این تحقیق مطالعه گسترده ای بر روی پارامتر های موثر بر نرخ رشد و میزان لیپید تجمع یافته سلولی صورت گرفت. دست یابی به مدل ریاضی که قابلیت پیش بینی میزان لیپید سنتز شده سلولی را در شرایط محدودیت ماده مغذی و تغییرات ناگهانی پارامتر های محیطی داشته باشد، همواره مورد توجه محققان بوده است. در این مطالعه برای اولین بار نرخ رشد سلولی و میزان لیپید سنتز شده در شرایط فوق الذکر به صورت دینامیکی شبیه سازی شده است. فرض اساسی در مدل توسعه یافته این است که نرخ رشد سلولی از طریق محدودیت دسترسی به نیتروژن محیط کشت کاهش می یابد، در چنین شرایطی دو فرآیند رشد و فعالیت فتوسنتزی سلولی به صورت مجزا از هم صورت می گیرند و به دنبال آن افزایش محتوای لیپید سلولی اتفاق می افتد. وجود خطا های قابل قبول که در پیش بینی مقدار نرخ رشد ویژه و میزان لیپید تجمع یافته سلولی وجود دارد، نشان دهنده ی دقت مناسب مدل ارائه شده در این مطالعه می باشد. برای مثال خطای مشاهده شده میان نتایج شبیه سازی مدل رشد ریز جلبک و داده های تجربی در حدود 4% بود. همچنین در آزمایش مذکور میزان خطای محاسبه شده برای لیپید تجمع یافته سلولی در حدود 16% بود. با توجه به تایید مدل توسط داده های آزمایشی و قابل اعتماد بودن پیش بینی های آن در شرایط متفاوت، امکان کاربرد آن در تحقیقات آتی فراهم شده است.

گلبول قرمز از اصلی ترین اجزای خون است و مهمترین وظیفه ی آن، که توسط هموگلوبین موجود در گلبول قرمز انجام می شود، انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن است. بسیاری از بیماری های مربوط به گلبول قرمز ناشی از تعاملات نادرست پروتئین-پروتئین می باشد. از این رو، شناخت این تعاملات راهی برای کشف مکانیسم بیماری ها و طراحی داروهای جدید می باشد. بر اساس این اطلاعات روش های مقابله با تکثیر سلولهای سرطانی طراحی می شود و مسیرهای رشد آنها مسدود میگردد.در این پایان نامه به بررسی تعاملات پروتئین-پروتئین در بافت گلبول قرمز با استفاده از روش های کلاس بندی پرداخته ایم. داده های مورد نیاز از پایگاه داده های تعاملات پروتئینی گرفته شده است. 4 نوع مختلف از بردارهای ویژگی با استفاده از توالی آمینواسیدی تولید شده است که شامل درصد فراوانی نسبی آمینواسیدها، واحدهای سه جزئی متحد، گراف آمینواسیدی و خواص فیزیکوشیمیایی است. روش های کلاس بندی استفاده شده شبکه های عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، مدل های بیز (بیز ساده و شبکه بیزیtan) و جنگل تصادفی می باشد.عملکرد هر 4 ویژگی با وجود تفاوت ابعاد آنها بسیار خوب بوده است و دقت حاصل با توجه به روش مناسب کلاس بندی در حدود 84% می باشد. در بین روش های کلاس بندی دو روش ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی بهترین کارایی را در کلاس بندی داده های تعاملات پروتئین-پروتئین در بافت گلبول قرمز داشته اند. ضعیف ترین عملکرد کلاس بندی مربوط به شبکه های عصبی مصنوعی بوده است.

اسانس آویشن به دلیل معطر بودن در صنایع غذایی، عطر سازی و لوازم آرایشی، داروسازی و به طور کلی در صنایعی که محصولات معطر و یا دارای طعم خاص تولید می کنند مورد مصرف قرار می گیرد. در این تحقیق مطالعات تئوری، آزمایشگاهی و شبیه سازی واحد جداسازی ترکیبات اصلی موجود در اسانس آویشن انجام گرفت. با توجه به آنالیز دستگاه gc/mass ، اجزاء تشکیل دهنده اسانس آویشن تهیه شده از کوه های نیشابور شامل پنج جزء مهم بنام های آلفا- پینن، آلفا- ترپینن، پارا سیمن، گاما- ترپینن و تیمول تشکیل شده است که درصد هر یک در اسانس به ترتیب 118/1، 831/3، 815/25، 771/14 و 465/54 می باشد. همچنین با انجام آزمایش، منحنی نقطه جوش برای این اسانس بدست آمده و بر اساس نتایج حاصل از تحلیل منحنی نقطه جوش، شبیه سازی برای این مخلوط پیچیده به منظور بدست آوردن خواص اسانس انجام گرفت. شبیه سازی واحد جداسازی ترکیبات اصلی در محدوده فشار44kpa تا kpa 3/101 نشان داد که با افزایش فشار، جزء مولی تیمول از 9399/0 تا 9496/0 در محصول پایین برج در حال افزایش می باشد. با افزایش فشار کل برج تقطیر از 44 kpa تا kpa3/101 مینیمم رفلاکس برگشتی از 7/17به 93/13کاهش می یابد. در شبیه سازی اطلاعات تعادلی با نرم افزار اسپن پلاس و به کمک معادله یونیکواک ، میتوان گفت که اختلاف فشار 13 kpa هیچگونه تغییری در غلظت تیمول در فاز مایع ندارد. با ساخت دستگاه تعادل مایع و بخار اسانس آویشن به منظور بدست آوردن اطلاعات تعادلی در فشارهای kpa44 تا 57 kpa و محدوده دما از 100°c تا 140°c میتوان نتیجه گرفت که در فشار ثابت با افزایش دما میزان غلطت تیمول در فاز مایع افزایش می یابد و همچنین با افزایش فشار در دمای ثابت میزان تیمول در فاز مایع کاهش می یابد.

افزایش جمعیت و تقاضای روز افزون انرژی و منابع رو به اتمام سوخت های فسیلی و همچنین اثرات مضر این سوخت ها بر روی محیط زیست و سلامتی انسان ها، دانشمندان و محققان زیادی را به سمت یافتن انرژی های نو و تجدید پذیر سوق داده است. یکی از این منابع پیل های سوختی میکروبی است که قادر به تولید جریان الکتریسیته از منابع کربنی آلی مختلف با استفاده از میکروارگانیسم ها می باشد. در حال حاضر تولید انرژی در پیل سوختی میکروبی محدود می باشد. این محدودیت به علت فاکتورهای مربوط به آند، کاتد، گونه های شیمیایی موجود در الکترولیت، گونه میکروبی و یا غشاءهای تبادل یونی (در صورت استفاده) می باشد. شناخت فاکتور های موثر و بهینه کردن آنها جهت بهبود عملکرد و بازدهی هر چه بیشتر این گونه منابع انرژی، لازم می باشد. برای بررسی پارامترهای موثر نیاز به استفاده از مجموعه ای از آنالیزهای الکتروشیمیایی، تجزیه ای و بیولوژیکی است. به علت آشنایی کم با اصول تکنیک های الکتروشیمیایی و اهمیت و کاربرد های آنها در پیل های سوختی میکروبی، در این تحقیق از تعدادی تکنیک الکتروشیمیایی جهت بررسی چند فاکتور استفاده شده است و روشهای استفاده از این تکنیک ها تبیین و استانداردسازی شده است. تکنیک های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری روبش خطی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بر روی پیل های سوختی میکروبی بدون واسطه محیط خالص انجام و نتایج آنها گزارش و تفسیر شده است. با این روش ها به بررسی تأثیر حضور سابستریت و میکروارگانیسم، بررسی تأثیر زمان و بررسی اندازه سطح الکترود آند بر روی عملکرد پیل پرداخته شده است.

تصفیه پساب لبنی یک فرآیند کلیدی است، که جامعه و خصوصا محیط زیست را بهداشتی و تمیز نگه می دارد. تحقیق حاضر، تصفیه¬ی پساب لبنی شبیه ¬سازی شده (sdw) با استفاده از میکرو جلبک در میکروراکتور را گزارش می¬دهد. این بررسی، یک مطالعه تجربی و به شکل پایلوت در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته شده است. تصفیه پساب لبنی (sdw) با استفاده از میکرو جلبک کشت داده شده و در شرایط دمایی، شدت نوردهی و پارامترهای مختلف و مشخصی در میکرو راکتور به انجام رسید. پارامترهای دبی، طول میکروراکتور و اسیدیته اولیه، و شدت نوردهی و تاثیر دما جهت تصفیه پساب لبنی بررسی شدند. اثر هریک از پارامترها، و میزان غلظت میکروجلبک در هر یک لیتر پساب شبیه سازی (sdw) بر حذف اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (cod) و حذف اکسیژن زیستی (bod)از پساب شبیه سازی (sdw) مورد ارزیابی قرار گرفته شد. نتایج حاصل شده ی هر یک از پارامترهای در بهینه ترین حالت، نشان داد که راندمان حذف cod و bod در پنج روزه کاری120 ساعت برای دبی ( =0/0117 cm3min-1)، طول میکروراکتور (li,op=16 m) و اسیدیته (00/8 phi,op=) و دمای (t= 30oc) با دقت ( ±0/5)، شدت نوردهی(ei,op= 4000 lux) ، برایcod به ترتیب، برابر با 66/16 % و 76/93 % و 79/74 % و 81/02 % و 84/23 % و برای bod برابر با 70/92 % و78/76 % و 79/45 % و 82/52 % و 84/64 % بدست آمد. بالاترین راندمان حذف بعد از طی زمان ماند 52 ساعت برای cod 84/23 % و برای bod 84/64 % رسید. میزان کدورت، tds موجود در پساب لبنی اندازه گیری و با یکدیگر مقایسه شد که تفاوت معنی داری از آنالیز هر یک از پارامتر ها حاصل و مشخص گردید. هدف این مطالعه، ارزیابی و کنترل bod و cod در یک زمان مشخص از فن آوری تصفیه پساب با استفاده از میکروجلبک در میکروراکتور برای تصفیه¬ی فاضلاب لبنی شبیه¬ سازی شده (sdw) است.

پیل های سوختی میکروبی، امروزه به عنوان یک منبع انرژیتجدیدپذیر مطرح می باشند که می توانند از هر ماده آلی تجزیه¬پذیر و در دسترس، توسط میکروارگانیسم ها تولید انرژی برق کنند.قرارگیری این سیستم¬ها در شرایطی بهینه و نسبتا یکنواخت، استفاده از آن ها را در کاربردهای عملی ممکن می سازد. در این تحقیق عملکرد پیل های سوختی میکروبی با استفاده از روش های آماری در دو حالت پیوسته و ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. فاکتورهای مورد آزمایش در سیستم پیوسته، نرخ جریان آنولیت، مقاومت خارجی و میزان درصد پساب در جریان ورودی آنولیت (مابقی خوراک شامل بافر)و در سیستم ناپیوسته، مقاومت خارجی و میزان درصد پساب اولیه در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از طراحی فاکتوریال در حالت پیوسته،مقاومت خارجی و نرخ جریان آنولیت به ترتیب بیشترین تاثیر را بر روی میزان توان تولیدی داشتند. هچنین تاثیرمتقابل دوفاکتور اصلی مقاومت خارجی ونرخ جریان آنولیت در سیستم حائز اهمیت بود. هر چند درصدپساب در سیستم پیوسته تاثیر بسزایی برروی میزان توان تولیدی نداشت، امادرسیستم ناپیوسته این فاکتور از اهمیت بالایی برخوردار بود. هم چنین در سیستم ناپیوسته،اثرمیزان مقاومت خارجی کمتر از در صد پساب اولیه بر روی میزان توان تولیدی مشاهده شد.درمحدوده فاکتورهای انتخابی درسیستم پیوسته ،نرخ جریان آنولیت بیشترین تاثیر را برروی میزانcod? داشت. اثرمقاومت خارجی بر روی این پاسخ کمتر ومیزان پساب ورودی تاثیر بسزایی بر روی آن نداشت. هچنین تاثیر متقابل دوفاکتور اصلی مقاومت خارجی و نرخ جریان آنولیت درسیستم حائز اهمیت بود. پیش بینی مدل ریاضی برازش شده برای حداکثر مقدار cod? در فضای طراحی معادل mg.l^(-1) 565 بود که با مقدار آزمایشگاهی آن در همین سطوح برای فاکتور¬ها (mg.l^(-1) 569) مطابقت بسیار مناسبی داشت. درسیستم ناپیوسته مقاومت خارجی بیشترین اثر را برروی میزانcod? داشت و اثر میزان پساب اولیه،کمتر حائز اهمیت بود.حداکثر مقدار cod?پیش بینی شده توسط مدل برای حالت ناپیوسته معادل mg.l^(-1) 796 بود که درمقایسه با مقدار آزمایشگاهی آن (mg.l^(-1)9 ± 784) قابل قبول می باشد. در هر دو حالت پیوسته و ناپیوسته، بازده کلمبی پیل در سطح پایینی مقاومت خارجی بیشتر بود.

انتشار دی اکسید گوکرد در پی سوزاندن سوخت های فسیلی به ویژه گازوئیل می تواند اثرات خطرناکی روی محیط زیست و سلامتی انسان ها داشته باشد. تاکنون تلاش های زیادی جهت حذف گوگرد از سوخت های فسیلی انجام شده است. حذف گوگرد به روش زیستی، به دلیل آنکه روشی دوستدار محیط زیست است؛ بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. عامل حذف گوگرد به روش زیستی میکروارگانیسم ها هستند. رودوکوکوس اریتروپولیسigts8میکروارگانیسمی است که به خوبی می تواند در حذف گوگرد از سوخت شرکت کند. این پایان نامه با هدف شناسایی عوامل موثربر رشد این میکروارگانیسم و میزان گوگرد زدایی انجام گرفته است. در ادامه با استفاده از روش طراحی آزمایش سعی شده است تا مهمترین عوامل موثر بر رشد میکروارگانیسم و میزان گوگرد زدایی شناسایی شده و مقادیر بهینه متغیر ها نیز محاسبه شود. اثر فاکتورهای ماده فعال کننده سطحی( توئین 80) (a)، غلظت منبع نیتروژن (آمونیوم کلرید) (b)، منبع کربن (گلیسرول) (c)، و هوادهی (d) بر 5 پاسخ میزان تولید 2-hbp، دانسیته سلولی (x)، تولید 2-hbp به ازای هر گرم بر لیتر دانسیته سلولی (2-hbp/x)، شدت گوگردزدایی و نرخ ویژه تولید 2-hbp (2-hbp/x.t) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایچ آزمایش که بر اساس روش طراحی آزمایش و طرح عاملی (factorial design) بدست آمد، نشان داد که فاکتور غلظت ماده فعال کننده سطحی مهمترین فاکتور است.. انتظار می رفت با افزایش میزان ماده فعال کننده سطحی به دلیل آنکه حلالیت دی بنزوتیوفن در آب را افزایش می دهد، میزان مصرف دی بنزوتیوفن توسط میکروارگانیسم افزایش یافته و 2-hbp بیشتری تولید شود. با این حال افزایش غلظت ماده فعال کننده سطحی اثر منفی بر میزان 2-hbp داشت. دو تداخل bd و adپس از فاکتور ماده فعال کننده سطحی اثر بیشتری بر میزان تولید 2-hbp داشتند. در ادامه مقادیر بهینه هر فاکتور که باعث بیشینه شدن میزان 2-hbp شد بدست آمد. مقدار بیشینه 2-hbp برابرppm 35.960 در شرایط غلظت توئین 80 برابر 0، غلظت آمونیوم کلرید برابر 2.97 گرم بر لیتر، غلظت گلیسرول 9.8 گرم بر لیترو میزان هوادهی 1.2 لیتر بر دقیقه بدست آمد. به دلیل وجود انحنا در این چهار پاسخ، مقادیر بهینه گزارش نشدند. تنها فاکتورهای موثر بر این چهار پاسخ شناسایی شدند. ترم های هوادهی (d)، برهم کنش توئین 80، گلیسرول و هوادهی (acd) و برهم کنش آمونیوم کلرید و گلیسرول (bc) بیشترین اثر را بر میزان دانسیته سلولی و شدت گوگردزدایی داشتند. همچنین ترم های موثر بر تولید 2-hbp به ازای هر گرم بر لیتر دانسیته سلولی و نرخ ویژه تولید 2-hbp شامل توئین 80، برهم کنش توئین 80، گلیسرول و هوادهی (acd) و برهم کنش آمونیوم کلرید و گلیسرول (bc) بودند.

حلال های نفتی به طور وسیعی در صنایع مختلف شیمیایی از جمله صنایع رنگ، چسب، روغن های صنعتی و خوراکی، چاپ، لاستیک سازی، چرم سازی، پارچه و صنایع فلزی مورد استفاده قرار می گیرند، و با توجه به تولید زیاد میعانات از میدان های گازی، در این پروژه تولید حلال aw - 405، از میعانات گازی میدان گازی خانگیران در مقیاس آزمایشگاهی و همچنین شبیه سازی واحد تولید این حلال مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق از روش تقطیر نیمه پیوسته و ناپیوسته برای جداسازی حلال aw – 405 در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شده است. از میعانات گازی s300 خانگیران با دامنه جوش 195-53 درجه سانتیگراد و حلال تولیدی واحد میعانات گازی خانگیران ( tp100 ) با دامنه جوش 79-24 درجه سانتیگراد به عنوان خوراک استفاده شده است. با عملیات تقطیر نیمه پیوسته بر روی s300 با ستون تقطیری به ارتفاع 170سانتی متر،حلال aw– 405 با دامنه جوش 72- 52 درجه سانتیگراد و دانسیته kg/m3 690 بدست آمده است. همچنین با عملیات تقطیر ناپیوسته بر روی tp100 با جداسازی برشی از %50 تا %90 تقطیر، حلالaw – 405 با دامنه جوش 70 – 52 درجه سانتیگراد و دانسیته kg/m3 675 بدست آمده است. در این تحقیق از دستگاه gc-mass برای شناسایی ترکیبات موجود در محصولات بدست آمده، استفاده شده است. در نهایت به شبیه سازی پایا و دینامیکی برای جداسازی حلال aw – 405 از tp100 با استفاده از نرم افزار hysys پرداخته شده است، که نتایج شبیه سازی دینامیکی نشان داده است که با یک برج تقطیر با ارتفاع 15 متر و 25 عدد سینی از نوع sieve می توان حلال aw – 405 را با دبی حدود kg/hr 64 از سینی ششم تولید کرد.

استفاده روز افزون از سوخت های فسیلی، افزایش قیمت محصولات نفتی و کاهش ذخایر موجود، محققان را به یافتن منابع جدید انرژی وادار کرده است. به منظور حفظ منابع موجود و کاهش آلودگیهای زیست محیطی، گرایش به سمت انرژی های نو و سوختهای جایگزین امری بدیهی به نظر می رسد. بیودیزل سوختی پاک و جایگزین سوخت دیزل می باشد که از منابع طبیعی و تجزیه پذیر مانند روغن های گیاهی بدست می آید. این سوخت از واکنش بین یک الکل نوع اول (زنجیر کوتاه) با یک روغن گیاهی یا چربی حیوانی در حضور کاتالیزور اسیدی یا بازی، تحت شرایط ویژه ای تولید می شود. موضوع استفاده از ریزجلبک ها با توجه به پتانسیل بالای آنها در تولید روغن و امکان کشت در آب های غیر قابل شرب از سال ها قبل شروع شده که نتایج ارزشمندی را به همراه داشته است. برخی از گونه های ریزجلبک دارای محتوای لیپید بالاتری بوده و برای تولید بیودیزل مناسب تر هستند. در این مطالعه از ریز جلبک کلرلا به دلیل ویژگی های خاص ، از جمله نرخ رشد و محتوای لیپید بالا استفاده شد. هدف از این مطالعه یافتن شرایط بهینه جهت افزایش رشد و محتوای لیپید ریزجلبک به منظور تولید بیودیزل می باشد. محتوای لیپید علاوه بر نوع میکروارگانیسم تابع شرایط کشت نیز می باشد. سنتز وتجمع لیپید زمانی اتفاق می افتد که سلول تحت شرایط تنش زایی قرار گیرد که این شرایط تحت تاثیر محرک های فیزیکی و شیمیایی است. مهم ترین این محرک ها شامل مواد مغذی ، ph محیط کشت ، دما و نور می باشد. در این مطالعه با استفاده از روش طراحی آزمایش اثر پنج فاکتور دما، نور، دی اکسید کربن، بی کربنات سدیم و نیترات سدیم روی 4 پاسخ میزان زیست توده ،محتوای لیپید، بهره وری زیست توده و بهره وری لیپید بررسی شد. آزمایش ها بر اساس روش طراحی فاکتوریال جزیی با مولد x1 x2 x3 x4 x5 که شامل 16 آزمایش بود انجام شد. هر آزمایش به همراه یک تکرار صورت گرفت و سه آزمایش در نقطه مرکزی برای آنالیز واریانس انجام شد. با بررسی نتایج بدست آمده بیشترین میزان زیست توده حدودgr.l-1 49/2 در سطح بالای نور 12000 لوکس ، دمایc° 24 ، میزان بی کربنات سدیم gr.l-1 2 ، نیترات سدیم gr.l-1 5/2 و دی اکسید کربن 10% به دست آمد. مهم ترین فاکتورهایی که بر میزان زیست توده تاثیر گذار بودند برهم کنش نور و نیترات سدیم و برهم کنش دما و بی کربنات سدیم بود. برای سه پاسخ دیگر انحنا مهم بوده و در نتیجه نقطه بهینه تعیین نشد ولی دی اکسید کربن بیشترین تاثیر را در محتوای لیپید داشت و بیشینه پاسخ زمانی اتفاق افتاد که این فاکتور در سطح بالای خود(10%) بود. شدت نور و نیترات سدیم موثرترین فاکتورها بر بهره وری زیست توده بودند و افزایش آنها تاثیر مثبت بر بهره وری زیست توده داشت.

در سال های کنونی با توجه به مشکلات برآمده از کمبود سوخت های سنگواره ای و آلودگی های زیست محیطی، نیاز گسترده به منابع انرژی پاک، تجدید پذیر، در دسترس و ارزان به یکی از مسائل بنیادی در زندگی آدمی تبدیل شده است. فنّاوری پیل سوختی میکروبی رسوبی (smfc) نوین ترین روش برای تولید الکتریسیته از اکوسیستم های آبی هست. در این پژوهش با استفاده از دو کانال روباز و ایجاد کردن شرایطی شبیه به یک رودخانه طبیعی در محیط آزمایشگاهی به بررسی تاثیر فاصله پیل ها بر کارکرد یک پیل سوختی میکروبی رسوبی در حالت-های منفرد، سری و موازی پرداخته شد. درحالت منفرد بیشینه دانسیته توان برای پیل 1و 8 که دورترین فاصله و پیل 4و 5 که نزدیک ترین فاصله نسبت به هم قرار داشتند به ترتیب 71،83 و 133، 110 میلی وات بر متر مربع اندازه گیری شد؛ و همچنین مقاومت درونی برای پیل 1، پیل 8 و پیل 4، پیل 5 به ترتیب 517، 414 و 239، 276 اهم بدست آمد. در حالت اتصال سری بیشینه دانسیته توان برای پیل های کانال1(دورترین فاصله) و کانال 2 (نزدیکترین فاصله) به ترتیب 41 و 15 میلی وات بر متر مربع اندازه گیری شد؛ و همچنین مقاومت درونی آنها نیز به ترتیب 1582 و 981 اهم بدست آمد. در حالت اتصال سری، پیل هایی که در دورترین فاصله نسبت به یکدیگر قرار گرفتند به میزان کمتری تحت تاثیر دو پدیده نامطلوب برگشت ولتاژ و جریان پارازیتیک قرار گرفتند. در حالت اتصال موازی، بیشینه دانسیته توان برای پیل های کانال1(دورترین فاصله) و کانال 2 (نزدیکترین فاصله) به ترتیب 42 و 50 میلی -وات بر متر مربع اندازه گیری شد؛ و همچنین مقاومت درونی آنها نیز به ترتیب 623 و 408 اهم بدست آمد.

محتوای لیپید گونه های خاصی از جلبک ها می تواند به بیش از 60 درصد برسد، به همین دلیل جلبک یک ماده خام باارزش برای تولید زیست سوخت و به خصوص بیودیزل می باشد. در این تحقیق کشت جامعه ریزجلبکی بومی موجود در پساب شهری مشهد به منظور حذف آلاینده هایی از جمله نیتروژن و فسفر، و همزمان تولید بایومس و لیپید مورد بررسی قرار گرفت. به منظور استحصال بیشترین مقدار ریز جلبک با کشت در فاضلاب خام، بهترین مرحله تصفیه معمول و همچنین بهترین شرایط تغذیه ای برای کشت ریز جلبک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین بازده تولید بایومس و لیپید مربوط به شرایطی بود که در آن از فاضلاب ورودی به حوضچه هوادهی استفاده شد و مقدار بایومس حاصل پس از 170 ساعت معادل 1.17 گرم وزن خشک بر لیتر و مقدار محتوای لیپید حدود 40 % بود. این مقادیر در استفاده همزمان از دو منبع کربنی سدیم بی کربنات و کربن دی اکسید به میزان به ترتیب 4 گرم بر لیتر و 6% حجمی بدست آمد. در این شرایط و همزمان با کشت ریزجلبک فرآیند تصفیه پساب نیز نتایجی معادل و در مواردی بهتر از فرآیند معمول لجن فعال در تصفیه خانه ها داشت و پارامترهای فاضلاب خروجی شامل میزان بار آلی، محتوای نیتروژن، و محتوای فسفات نیز بهبود قابل ملاحظه ای داشت بطوریکه در شرایط ذکر شده بار آلی حدود 480 واحد، محتوای نیتروژن حدود 110 میلی گرم بر لیتر، و محتوای فسفات حدود 5/7 میلی گرم بر لیتر کاهش داشت. این تغییرات از مقادیر بدست آمده در فرآیند معمول تصفیه بیشتر است که نشان از موثر بودن رشد ریز جلبک در تصفیه همزمان پساب است.

با افزایش قیمت انرژی، کاهش منابع انرژی فسیلی و افزایش انتشار گاز های گلخانه ای، نیاز به انرژی های تجدیدپذیر جایگزین ضروری است. سوخت های زیستی وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش داده و به عنوان یک منبع انرژی پاک عمل می کنند. بیودیزل یکی از منابع تجدید پذیر و پاک انرژی است که از منابع گیاهی و حیوانی بدست می آید. یکی از منابع تامین بیودیزل ریزجلبک ها می باشند. ریزجلبک ها گروهی از موجودات تک سلولی یا چند سلولی ساده با توانایی در مصرف co2 محیط می باشند، و به دلیل تعدادی از مزایا، از جمله بهره وری بالاتر، تولید زیست توده بیشتر و نرخ رشد بالاتر در مقایسه با منابع دیگر، به عنوان ماده اولیه ای بسیار مفید برای تولید سوخت های زیست تخریب-پذیر استفاده می شوند. ریز جلبک ها با تولید لیپید بالا برای تولید بیودیزل بسیار مطلوب می باشند. در این مطالعه به منظور تولید اقتصادی بیودیزل، نمونه های ریزجلبک موجود از دو حوضچه تصفیه خانه مشهد جداسازی شده است. مایه تلقیح از کشت ریزجلبک های بومی در محیط کشت bg11 تهیه شد. سپس به بررسی رشد، لیپید و زیست توده گونه ریزجلبک بدست آمده از حوضچه هوادهی شده با تغییر3 فاکتور منبع کربن، عناصر فلزی معدنی و محیط کشت پرداخته شد. بطوریکه عناصر معدنی در افزایش میزان و محتوای لیپید و بی کربنات سدیم در افزایش زیست توده بسیار موثر بود. از سوی دیگر 6 گونه ریزجلبک جدا شده از فاضلاب بی هوازی شناسایی شد. تمامی گونه های جدا شده از جنس کلرلا با سویه های مختلف بود که در محیط کشت bg11 کشت داده شده و میزان و بهره وری لیپید، میزان و بهره وری زیست توده، محتوای لیپید و پروفایل اسید چرب هر یک از گونه ها به طور جداگانه بررسی و با هم مقایسه شد. بیشترین میزان زیست توده معادل g.l-103/2 مربوط به گونه ch-3 می باشد، این در حالی است که گونه ch-3 دارای ??e?شترین بهره وری زیست توده gbiomass.l-1.day-117/0 و گونه های ch-5 دارای کمترین میزان بهره وری زیست توده معادل gbiomass.l-1.day-1095/0 بود. بنابراین بهترین گونه از نظر میزان و بهره وری زیست توده گونه ch-3 بود. از نظر تولید لیپید گونه ch-4 با میزان g.l-154/0 بیشترین مقدار و گونه ch-1 با g.l-131/0کمترین میزان تولید لیپید را داشته است. این در حالی است که بهره وری لیپید در گونه ch-2 بیشترین میزان و mglipid.l-1.day-14/52 اندازه-گیری شد. آنالیز بیودیزل بدست آمده برای هر گونه نشان داد که پروفایل اسید چرب به دست آمده از هر شش گونه عمدتا دارای اسید پالمتیک (16:0c)، اسید لینولئیک (18:2c) و اسید لینولنیک (18:3c) بود و در گونه های ch-2، ch-3 و ch-4 اسید استئاریک (18:0c) نیز مشاهده شد. درصد تبدیل واکنش ترنس استریفیکاسیون برای گونه-های ch-1 تا ch-6به ترتیب 05/41، 89/46، 25/36، 41/36، 24/36 و 96/48 به دست آمده است.