عنوان پایان‌نامه
استفاده از روش اکسیداسیون شیمیایی جهت پاکسازی خاکهای آلوده به هیدروکربن های نفتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 974;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57907
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- نفیسه جامی الاحمدی
- استاد راهنما
- سعید گیتی پور
- چکیده
- در این تحقیق عملکرد روش اکسیداسیون شیمیایی با استفاده از واکنش شبه فنتون و pH نزدیک به خنثی برای پاکسازی خاک آلوده به هیدروکربن‌های نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. گازوئیل به عنوان آلاینده، و کل هیدروکربن‌های نفتی (TPH) به عنوان شاخص آلودگی در نظر گرفته شده‌اند. بدین منظور از سطوح پاسخ ، طرح مرکب مرکزی و نرم افزار Desgin-Expet استفاده شد. سپس آزمایش‌های اکسیداسیون بر روی نمونه خاک ماسه ای با دو نوع کاتالیزور آهن صفر ظرفیتی و مگنتیت در یک سری آزمایش‌های ناپیوسته انجام شدند. مدل پییش‌بینی کننده حذف توسط نرم افزار به دست آمده و شرایط بهینه حذف TPH با مقادیر غلظت آب اکسیژنه 17/2 مولار و کاتالیزور 27/4% وزنی خاک محاسبه شدند. با این مقادیر درصد حذف 6/54% و87/61% به ترتیب برای کاتالیزورهای مگنتیت و آهن صفر ظرفیتی به دست آمد که به طور رضایت بخشی (کمتر از 05/0، آستانه اعتبار مدل) با مقدار حاصله از پیش‌بینی مدل یعنی 27/57 % و 14/65% به ترتیب برای کاتالیزورهای مگنتیت و آهن صفر ظرفیتی تطابق دارد. درصد حذف در مورد کاتالیزور آهن اندکی بیشتر از مگنتیت بوده و تأثیر درهم‌کنش پارامترها برای آهن صفر ظرفیتی از اهمیت بیشتری برخورداراست. درصد حذف TPH در خاک لومی نیز به طور قابل توجهی کمتر از ماسه می باشد. این مسئله را می‌توان به وجود درصد مواد آلی بالاتر در خاک لومی و قدرت جذب بالاتر مواد آلی موجود در آن نسبت داد. بعد از پاکسازی از تنوع ترکیبات، به خصوص آلکان‌های شاخه دار کاسته شده است. آلکان‌های راست زنجیر به دلیل ساختار پایداری که دارند بیش ترین مقاومت را در برابر حذف نشان داده اند. بعد از آن‌ها آلکان‌های شاخه دار می‌باشند که بیشترین مقاومت را در برابر حذف نشان داده‌اند. در نهایت آلکان‌های حلقوی و ترکیبات آروماتیک و نفتالین‌ها هستند که کمترین مقاومت بیشترین میزان حذف را داشته‌اند.
- Abstract
- In this study, the efficiency of fenton-like reactions in remediation of petroleum hydrocarbon contaminated soils at circumneutral pH was investigated. Diesel was the target contaminant and TPH was chosen as the contamination index. Response surface method, central composite design and design-expert software were used. Batch experiments carried out in sandy loam with magnetite and zero-valent iron catalyzed hydrogen peroxide. Response surface equations were developed to optimize the parameter of interest. TPH removal optimized with hydrogen peroxide concentration of 2.17 M and catalyst of 4.17 %wt. maximum TPH removal achieved under optimal conditions was 54/6% and 61/87% which match with equations prediction of 57.27% and 65.14% for magnetite and zero-valent iron respectively (model significance threshold of 0.05). TPH removal with zero-valent iron as catalyst is more efficient than magnetite and parameters interaction is more significant for zero-valent iron catalysed hydrogen peroxide. TPH removal in loamy soil was attained significantly less than sandy soil which can be a result of higher organic matter in loamy soil and hydrocarbon adsorption capacity of organic matter. Organic hydrocarbons variety decreased after oxidation especially for n-alkanes. N-alkanes were more resistant to treatment since they have stable structure. Branched alkanes, cycloalkanes, aromatic rings and naphtalenes showed more resistance to degradation respectively. Keywords: soil pollution, chemical oxidation, design of experiment, petroleum hydrocarbons, Fenton process.
