عنوان پایان‌نامه
حذف کروم و کادمیوم از خاک های آلوده به نفت خام با استفاده از روش الکتروکینتیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1383;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72155
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- عماد صنعتی فروش
- استاد راهنما
- سعید گیتی پور
- چکیده
- با رشد پاکسازی های زیست‌محیطی، روش‌های متعددی جهت تصفیه‌ی سایت‌های آلوده به فلزات سنگین ارائه شده است. فرآیند الکتروکینتیک به عنـوان یکـی از روش های موثر در تصفیه خاک های آلوده و با نفوذ پذیری کـم شناخته می شود. در این پژوهش عملکرد فرآیند الکتروکینتیک درجا جهت حذف آلودگی خاک آلوده کروم و کادمیوم برای اولین بار در دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. جهت انجام این مطالعات آزمایشات اولیه بر روی نمونه های خاک آلوده شده برای اندازه گیری میزان هدایت الکتریکی و همچنین خواص ژئوتکنیک خاک (دانه بندی، درصد رطوبت و دانسیته) صورت پذیرفت. به منظور ارزیابی روش الکتروکینتیک، این روش در ستونی از خاک به طول 15 سانتی متر و مقطع مربع به ضلع 5 سانتی متر مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، خاک تمیز توسط محلول های کروم و کادمیوم به مقدار به ترتیب 200 و 400 گرم بر گیلوگرم آلوده گردید. جهت اطمینان کامل از جذب آلاینده در خاک، فرآیند پاکسازی پس از 3 هفته از زمان آلودگی و تحت دو آزمایش مختلف الکتروکینتیک صورت پذیرفت. آزمایش اول به صورت روش مرسوم الکتروکینتیک و آزمایش دوم با بهره گیری از یک فیلتر کربن فعال در فرایند حذف آلاینده ها به روش الکتروکینتیک انجام گرفت. بازدهی این دو روش در زمان های 7، 14 و 28 روز و در فاصله نرمال به میزان 0.2، 0.4، 0.6، و 0.8 از آند آزمایش شد. سپس آلاینده ها از خاک استخراج شده و نمونه ها توسط دستگاه جذب اتمی شعله ای مورد آنالیز قرار گرفته و غلظت فلزات مذکور در آن تعیین گردید. بیشترین میزان حذف کرم و کادمیوم در آزمایش الکتروکینتیک به روش معمول در روز 28ام و نزدیک به آند حاصل شده است که بازده حذفی معادل 85 و 78 درصد غلظت اولیه آن ها را به همراه داشته است. نتایج بدست آمده از تغییرات pH نشان می دهند که با حرکت از آند به سمت کاتد، از میزان اسیدی بودن خاک کاسته شده و pH افزایش می یابد که این موضوع باعث رسوب کردن کروم و کادمیوم در نزدیکی کاتد می شد. در آزمایش صورت گرفته که از کربن فعال استفاده شده است، میزان حذف آلاینده ها افزایش یافته و میزان این فلزات در نزدیکی کاتد کاهش یافته است به طوری که می توان بیان کرد کاتیون های فلزاتی که از سمت آند به سمت کاتد حرکت کرده اند در اثر عبور از لایه فیلتر کربنی جذب آن شده و به نزدیکی کاتد انتقال داده نشد
- Abstract
- Heavy metals are potential carcinogenic and hazardous compounds having raised appreciable environmental concerns around the world in the last decades. The dramatic growth of the industry in Iran has been resulted in Increasing the volume of heavy metals and by-products. As a consequence, it has let to raising the environmental threats to water, soil and air resources. In this study, the remediation of soil contaminated with cadmium and chromium Electrokinetic technique has been investigated. Electrokinetic process is known as one of the most effective methods in the treatment of contaminated soils with low permeability. The electrokinetic process performed for the removal of chromium and cadmium contaminated soil for the first time in the faculty of environment, university of Tehran. In this study, preliminary tests on soil samples for the measurement of electrical conductivity and soil geotechnical properties (particle size and moisture content, etc) were performed. To evaluate the electrokinetic methods, the pilot apparatus was built from column of soil to the side length of 15 cm and 5 cm square. The soil was spiked with chromium and cadmium with solution of respectively 200 and 400 g per kg. To ensure complete absorption of contaminants in the soil cleanup process were performed after 3 weeks under two different tests. The test were performed in 7, 14 and 28 days and 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 normal distance of the anode. Then contaminants from soil samples were extracted and analyzed by atomic absorption and the concentration of these metals were determined. The highest removal efficiency of chromium and cadmium was achieved after 28 days and near to the anode with efficiency of 85% and 78%, respectively. The results show that pH changes with the move from the anode to the cathode. The pH decreases near the cathode which causes precipitation of chromium and cadmium. Carbon active filter help to decrease the contaminates concentration near the cathode. It could be concluded that the electrokinetic method is an effective method to remove heavy metals such as cadmium and chromium from clay soil.
