fa فروشویی زیستی دومرحله‌ای فلزات لیتیم، کبالت و منگنز از باتری های مستعمل لیتیم-یون سکه ای با استفاده از باکتری اسیدی‌تیوباسیلوس فرواکسیدانس عمومى General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> باتری‌ها به‌دلیل داشتن عناصر سمی می‌توانند عامل خطرناکی برای محیط‌زیست و سلامتی انسان به</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">‌</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">شمار آیند. در این پژوهش از روش فروشویی زیستی دومرحله‌ای با باکتری <em>اسیدی‌تیوباسیلوس فرواکسیدانس</em> برای سمیت‌زدایی و بازیابی فلزات</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> از</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> باتری‌های </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مستعمل</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> سکه‌ای استفاده شد</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">.</span></span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">روش بررسی:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> تعدادی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">باتری </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مستعمل</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">سکه‌ای آسیاب شد. پودر باتری به محیط کشت باکتری اضافه شد و بعد از گذشت ۱۲ روز غلظت فلزات موجود در محلول تعیین شد.</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">به‌منظور بررسی تاثیر نحوه اضافه کردن پودر بر بازیابی فلزات، آزمایش اضافه کردن تدریجی پودر به محیط کشت نیز بررسی شد. بدین منظور پودر باتری هر </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">h</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 48 یکبار و به میزان </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">g/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> ۲۰ تا رسیدن به غلظت توده </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">g/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> ۱۰۰ به محیط کشت اضافه شد. آزمایش‌ها 3 مرتبه تکرار و </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">میزان انحراف معیار به‌صورت بازه خطا در نمودارهای مربوطه نشان داده شد.</span></span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته‌ها: </span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">با افزایش غلظت توده، میزان بازیابی فلزات کاهش می‌یابد.</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> بالاترین بازیابی برای</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">لیتیم، کبالت و منگنز به میزان 100، ۸۸ و ۲۰ درصد</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">در غلظت توده </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">g/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> ۴0 و در مدت ‌زمان ۱۲ روز به‌دست آمد. با اضافه کردن تدریجی پودر تا غلظت توده </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">g/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> ۱۰۰، انحلال لیتیم، کبالت و منگنز به ترتیب 66، 8 و صفر درصد بوده است.</span></span></span><br> <strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه‌گیری:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> فروشویی زیستی دو مرحله‌ای توسط باکتری <em>اسیدی‌تیوباسیلوس فرواکسیدانس</em></span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">راهکاری مناسب برای بازیابی فلزات از باتری‌های </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مستعمل</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">سکه‌ای است. با بررسی اثر اضافه کردن تدریجی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">پودر به محیط کشت</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مشخص شد که این روش تاثیر مثبتی در افزایش بازیابی فلزات و </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بهبود شاخصه‌های رشد باکتری</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> ندارد. </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بازیابی فلزات در غلظت توده‌های بالا عمدتا به‌علت فروشویی شیمیایی بوده است.</span></span></span><br> &nbsp;</div> <div style="text-align: justify;"><strong>Background and Objective: </strong>Batteries can be hazardous to the environment and human health due to their toxic compounds. In this study, for detoxification and recovery of metals from spent coin batteries, a two-step bioleaching using <em>Acidithiobacillus ferrooxidans</em> was investigated.<br> <strong>Materials and Methods: </strong>A number of spent coin batteries were powdered. The powder was added to the bacterial culture medium and after 12 days the concentration of leached metals was determined. For investigating the effect of how to add the powder on metals recovery, the gradual addition of powder to the medium was carried out. For this purpose, the powder was added to the medium every 48 h at a rate of 20 g/L until the pulp density of 100 g/L. All experiments were run in triplicate and the standard deviation was shown as an error bar in the graphs.<br> <strong>Results:</strong> With an increase in pulp density, the metals recovery rate reduced. The highest recovery rates for lithium, cobalt and manganese was 100%, 88% and 20%, in pulp density of 40 g/L after 12 days. Leaching of lithium, cobalt and manganese was 66%, 8% and 0%, if the powder was added gradually until pulp density of 100 g/L.<br> <strong>Conclusion: </strong>The two-step bioleaching using <em>Acidithiobacillus ferrooxidans</em> was an appropriate method for recovery of metals from spent coin batteries. Also, gradual powder addition to the medium did not have a positive effect on the metals recovery and on improvement of bacterial growth characteristics. The metals recovery in high pulp densities was mainly due to chemical leaching.<br> &nbsp;</div> باتری لیتیم, فلزات سنگین, فروشویی زیستی, ‌تیوباسیلوس فرواکسیدانس Lithium battery, Heavy metals, Bioleaching, Thiobacillus ferrooxidans 123 136 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1381-1&slc_lang=fa&sid=1 T Naseri طناز ناصری tn.naseri@yahoo.com No Biotechnology Group, Department of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران N Bahaloo Horeh نازنین بهاءلو هوره nazanin_baharloo@yahoo.com No Biotechnology Group, Department of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران SM Mousavi سید محمد موسوی mousavi_m@modares.ac.ir Yes Biotechnology Group, Department of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران