با افزایش روز افزون جمعیت نیاز به تولید محصولات کشاورزی و غذا افزایش پیدا کرده است. استفاده کشاورزان از کود های شیمیایی باعث آلودگی منابع آب و خاک می شود. از پرکاربردترین کود ها، کود نیتراته (اوره) است که آبشویی آن از طریق زهاب های کشاورزی مشکلات زیادی را برای محیط زیست به دنبال دارند. امروزه یکی از روش هایی که در علم زهکشی در کنار زهکشی کنترل شده برای حذف نیترات مورد توجه قرار گرفته است استفاده از بیوراکتور ها است. در این مطالعه از کاه و کلش گندم به عنوان بستر و محیط بیوراکتور برای تصفیه نیترات مورد استفاده قرار گرفت. پژوهش مورد نظر در 51 روز در سه تکرار و در چهار مرحله تزریق با زهابی با غلظت حدود 54 میلی گرم برلیتر برای نیترات انجام شد. تمام اندازه گیری ها در محل آزمایش با دستگاه فتومتر مدل 7100 انجام شد. نتایج این پژوهش نشان داد که غلظت نیترات با گذشت زمان بین 6 تا 24 ساعت پس از تزریق زهاب بین 54 تا 100 درصد کاهش می یابد؛ که بیانگر عملکرد قابل قبول این بیوراکتور بوده است. همچنین نتایج حاصل از آزمون های آماری نشان داد که با گذشت 51 روز از زمان ماند کاه وکلش گندم هیچ تفاوتی در میزان کاهش غلظت نیترات (عملکرد بیوراکتور) ایجاد نشده است. همچنین نتایج نشان داد در طول آزمایش، دما اثر معنی-داری بر کاهش غلظت نیترات نداشته است اما دمای بالاتر از 29 درجه سانتی گراد سرعت تصفیه نیترات را کاهش می دهد. با توجه به نتایج حاصل می توان از بیوراکتور ها با بستر کاه و کلش گندم به منظور کاهش غلظت نیترات زهاب های خروجی در پایین دست مزارع استفاده نمود.

اهداف: فاکتور رشد عصبی β – NGF یک عامل درمانی مهم در درمان بسیاری از بیماری های تحلیل عصبی مثل آلزایمر است، لذا تولید نوترکیب آن در مقیاس انبوه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از بررسی حاضر بهینه سازی فاکتورهای موثر در دست یابی به بیشترین میزان تولید پروتئین β – NGF در فرمانتور است. مواد و روش ها: از آنجا که باکتری E. coli سویه بیانی مناسبی برای تولید در مقیاس صنعتی است، در مطالعه حاضر از سویه DE3 باکتری E. coli به منظور تولید پروتئین نوترکیب β – NGF استفاده شد. همچنین از بیوراکتور 5لیتری به منظور تولید پروتئین استفاده شد و میزان اکسیژن محلول (DO%) و دمای پس از القا با استفاده از روش نرم افزار آماری سطح پاسخ (RSM) بهینه سازی شد. ابتدا تاثیر این دو متغیر بر میزان تولید پروتئین مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در هر آزمایش کل محتوای پروتئینی استخراج و با روش برادفورد تعیین غلظت شد. یافته ها: نتایج نشان داد که بهینه شرایط برای دست یابی به بیشترین میزان تولید پروتئین دمای پس از القای º C5/28 و DO، 30% است و در این شرایط غلظت پروتئین تولیدی 61/0± 6/9میکروگرم بر میلی لیتر است. نهایتاً تاثیر این فاکتورها بر تولید پروتئین β – NGF با استفاده از روش دات بلات مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان دهنده بیشترین میزان تولید در شرایط بهینه سازی شده است. نتیجه گیری: به طور کلی می توان چنین نتیجه گیری کرد که میزان DO% و دمای پس از القا علاوه بر تاثیر بر رشد باکتری نوترکیب E. coli در بیوراکتور، بر میزان تولید و بیان پروتئین های نوترکیب (مثل β – NGF) نیز تاثیر مستقیمی دارد.

فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) می تواند به عنوان فرآیندی یک مرحله ای برای تصفیه انواع فاضلابها به کار گرفته شود و پسابی با کیفیت نسبتا خوب و مناسب، برای استفاده مجدد تولید نماید. در این تحقیق قابلیت کاربرد فرآیند MBR در فاضلابهای نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. غشای مورد استفاده یک غشای میکروفیلتراسیون لوله ای بود که برای جداسازی و برگشت دادن بیوماس، مواد جامد سوسپانسه و مولکول های سنگین خروجی از بیوراکتور به کار رفت. دمای راکتور در محدوده 34-36 درجه سانتی گراد حفظ شد. در محدوده غلظت 2000-500 COD میلی گرم بر لیتر، راندمان حذف بین 93 تا 97 درصد حاصل گردید و غلظت MLSS نیز به تدریج تا 16.2 گرم بر لیتر افزایش یافت.

در این مطالعه تولید بیواتانول از یک ماده لیگنوسلولزی نظیر پوسته ذرت در بیوراکتور غشایی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. بیواتانول یک سوخت زیستی نسل دوم می باشد که با توجه به کاهش تولید منابع نفتی و همچنین آلودگی ایجاد شده توسط سوختهای فسیلی مورد توجه قرار گرفته است.خوراک مورد استفاده برای انجام این آزمایش پوسته ذرت بوده که با توجه به قیمت بسیار کم و همچنین مقدار زیاد آن در کشور بسیار مناسب می باشد. برای تبدیل این ماده به اتانول ابتدا باید درصد سلولز آن را با یکی از روش های پیش تصفیه افزایش داد. در اکثر مطالعات گذشته آزمایشها به صورت ناپیوسته انجام گرفته بودند اما در این پژوهش،فرآیند هیدرولیز و تخمیر همزمان در یک سیستم که محصول را به طور پیوسته با استفاده از یک غشای اولترافیلتراسیون خارج می کرد راه ندازی و استفاده شد. در واقع پیوسته کردن سیستم و خوراک ارزان و سرشار از کربوهیدرات وجه تمایز و پراهمیت این کار می باشد. مزیت پیوسته کردن سیستم جلوگیری از عمل بازدارندگی محصولات به منظور دستیابی به بیشترین بازده تولید اتانول و همچنین غیرفعال نشدن آنزیم های مورد استفاده، می باشد. طراحی و بهینه سازی با استفاده از نرم افزار Design-Expert انجام گرفت. مقادیر بهینه سه پارامتر مورد بررسی که بیشترین غلظت اتانول را می دهد به قرار زیر است: دما °c : 38.5، غلظت سورفکتانت %0.08 (v/v) و دور همزن 631.2 دور بر دقیقه. دراین مقادیر بازده پیش بینی شده فرآیند 87.8% و بازده واقعی برابر 84.2% گزارش شد.