دفاعیه کارشناسی ارشد (محیط زیست) تصفیه ترکیبی شیرابه به روش انعقاد - لخته‌سازی شیمیایی، انعقاد الکتریکی و پلاسما
دانشجو: خانم حانیه مهرشاد
استاد راهنما: دکتر محمد دلنواز
زمان: دوشنبه ۲۶ بهمن ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۳:۰۰
مکان: کرج دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
استاد راهنما: دکتر محمد دلنواز
زمان: دوشنبه ۲۶ بهمن ماه ۱۴۰۱ ساعت: ۱۳:۰۰
مکان: کرج دانشکده فنی و مهندسی کلاس ۲۰۳
چکیده
بر اثر انباشت زباله‌ها بر روی‌هم و فشرده‌شدن آن¬ها مایعی لزج، بد بو و قهوه‌ای‌رنگ از آن خارج می‌شود که شامل عناصر شیمیایی متعدد و عموماً خطرناکی است که شیرابه نامیده می‌شود. همچنین زباله سوزی، تولید کمپوست، انتقال پسماندها و ... از دیگر مواردی هستند که امکان تولید شیرابه از آنها زیاد است. باتوجه‌به ترکیبات پیچیده، مقاوم، متنوع و سمی شیرابه محل دفن می تواند تهدیدی بالقوه برای محیط‌زیست و حیات انسان، آبزیان و بقایای توازن بیولوژیک محیط‌زیست داشته باشد. جمع‌آوری شیرابه تولیدی مستلزم تصفیه آن قبل از ورود به محیط‌زیست و آب‌های زیرزمینی می‌باشد. روش‌های متعددی از جمله روش‌های الکتروشیمیایی جهت انجام این مهم مورداستفاده قرار می‌گیرد که از میان آنها روش انعقاد الکتریکی و شناورسازی به دلیل مزایای متعددی همچون کاهش زمان فرایند، عملیات آسان و ... توجه تعداد زیادی از محققین را به خود جلب کرده است. اما این روش دارای معایبی می‌باشد که می‌توان به عدم توانایی حذف درصد بالایی از مواد آلی اشاره نمود. ازاین‌رو از فرایند - انعقاد و لخته‌سازی شیمیایی به‌عنوان یک فرایند پیش تصفیه و فرایند پلاسما به‌عنوان تصفیه تکمیلی استفاده گردید. در این تحقیق ابتدا شیرابه از مرکز مجتمع مرکز مدیریت پسماند آرادکوه، کهریزک، تهران، ایران جمع‌آوری شد. سپس با انجام آزمایش‌های اولیه عوامل مؤثر بر فرایندهای مذکور را که شامل pH، دوز ماده منعقدکننده، دانسیته جریان، فاصله الکترودها از یکدیگر، مدت‌زمان انجام واکنش به دست آوردیم. در فرایند انعقاد - لخته‌سازی شیمیایی از منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید (PAC) در شرایط بهینه ۷pH= و ۱ گرم بر لیتر پلی آلومینیوم کلراید استفاده شد که منجر به حذف ۳۰ درصدی COD ، ۲۸ درصدی TDS و ۳۲ درصدی TSS گردید. همچنین هنگامی که از فرایند انعقاد الکتریکی به‌تنهایی در شرایط بهینه ۷pH=، دانسیته جریان۵۰/۶۳ آمپر بر مترمربع، زمان انجام واکنش ۶۰ دقیقه و از الکترود آلومینیومی در فاصله ۲ سانتی‌متر از یکدیگر استفاده شد، میزان حذف COD ،TDS و TSS به ترتیب %۲۹/۴ ، %۳۴/۳ و %۴۰/۲ به دست آمد. در حالتی که از فرایند انعقاد - لخته‌سازی شیمیایی به همراه انعقاد الکتریکی استفاده شود میزان حذف COD ،TDS و TSSبه ترتیب حدود %۴۳، %۲۱و ۲۷%افزایش می‌باید. در آخر از فرایند پلاسما در شرایط بهینه ۴=pH ، شدت ولتاژ اعمالی ۶۰ ولت و زمان انجام واکنش ۲۰ استفاده شد که ترکیب سه فرایند فوق در شرایط بهینه باعث حذف ۸۵/۶ درصدی COD ۷۵ درصدی TOC می‌گردد. همچنین میزان فلزات سنگین نظیر آهن، کرم، سرب و روی که به‌صورت رندوم انتخاب شدند، در شیرابه خام و سپس بعداز تصفیه توسط فرایند انعقاد – لخته سازی شیمیایی و فرایند انعقاد الکتریکی بوسیله دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. میزان حذف هر یک به ترتیب %۵۷/۸۷، %۶۸/۴۴، %۷۳/۵۷ و %۶۲/۵ بدست آمد.
بر اثر انباشت زباله‌ها بر روی‌هم و فشرده‌شدن آن¬ها مایعی لزج، بد بو و قهوه‌ای‌رنگ از آن خارج می‌شود که شامل عناصر شیمیایی متعدد و عموماً خطرناکی است که شیرابه نامیده می‌شود. همچنین زباله سوزی، تولید کمپوست، انتقال پسماندها و ... از دیگر مواردی هستند که امکان تولید شیرابه از آنها زیاد است. باتوجه‌به ترکیبات پیچیده، مقاوم، متنوع و سمی شیرابه محل دفن می تواند تهدیدی بالقوه برای محیط‌زیست و حیات انسان، آبزیان و بقایای توازن بیولوژیک محیط‌زیست داشته باشد. جمع‌آوری شیرابه تولیدی مستلزم تصفیه آن قبل از ورود به محیط‌زیست و آب‌های زیرزمینی می‌باشد. روش‌های متعددی از جمله روش‌های الکتروشیمیایی جهت انجام این مهم مورداستفاده قرار می‌گیرد که از میان آنها روش انعقاد الکتریکی و شناورسازی به دلیل مزایای متعددی همچون کاهش زمان فرایند، عملیات آسان و ... توجه تعداد زیادی از محققین را به خود جلب کرده است. اما این روش دارای معایبی می‌باشد که می‌توان به عدم توانایی حذف درصد بالایی از مواد آلی اشاره نمود. ازاین‌رو از فرایند - انعقاد و لخته‌سازی شیمیایی به‌عنوان یک فرایند پیش تصفیه و فرایند پلاسما به‌عنوان تصفیه تکمیلی استفاده گردید. در این تحقیق ابتدا شیرابه از مرکز مجتمع مرکز مدیریت پسماند آرادکوه، کهریزک، تهران، ایران جمع‌آوری شد. سپس با انجام آزمایش‌های اولیه عوامل مؤثر بر فرایندهای مذکور را که شامل pH، دوز ماده منعقدکننده، دانسیته جریان، فاصله الکترودها از یکدیگر، مدت‌زمان انجام واکنش به دست آوردیم. در فرایند انعقاد - لخته‌سازی شیمیایی از منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید (PAC) در شرایط بهینه ۷pH= و ۱ گرم بر لیتر پلی آلومینیوم کلراید استفاده شد که منجر به حذف ۳۰ درصدی COD ، ۲۸ درصدی TDS و ۳۲ درصدی TSS گردید. همچنین هنگامی که از فرایند انعقاد الکتریکی به‌تنهایی در شرایط بهینه ۷pH=، دانسیته جریان۵۰/۶۳ آمپر بر مترمربع، زمان انجام واکنش ۶۰ دقیقه و از الکترود آلومینیومی در فاصله ۲ سانتی‌متر از یکدیگر استفاده شد، میزان حذف COD ،TDS و TSS به ترتیب %۲۹/۴ ، %۳۴/۳ و %۴۰/۲ به دست آمد. در حالتی که از فرایند انعقاد - لخته‌سازی شیمیایی به همراه انعقاد الکتریکی استفاده شود میزان حذف COD ،TDS و TSSبه ترتیب حدود %۴۳، %۲۱و ۲۷%افزایش می‌باید. در آخر از فرایند پلاسما در شرایط بهینه ۴=pH ، شدت ولتاژ اعمالی ۶۰ ولت و زمان انجام واکنش ۲۰ استفاده شد که ترکیب سه فرایند فوق در شرایط بهینه باعث حذف ۸۵/۶ درصدی COD ۷۵ درصدی TOC می‌گردد. همچنین میزان فلزات سنگین نظیر آهن، کرم، سرب و روی که به‌صورت رندوم انتخاب شدند، در شیرابه خام و سپس بعداز تصفیه توسط فرایند انعقاد – لخته سازی شیمیایی و فرایند انعقاد الکتریکی بوسیله دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. میزان حذف هر یک به ترتیب %۵۷/۸۷، %۶۸/۴۴، %۷۳/۵۷ و %۶۲/۵ بدست آمد.
مطالب مشابه
دفعات مشاهده: ۸۰۶ بار |
دفعات چاپ: ۲۴۴ بار |
دفعات ارسال به دیگران: ۰ بار |
۰ نظر
