عنوان پایان‌نامه
اصلاح محوطه های خاکی آلوده به ترکیبات آلی با استفاده از فناوری نانو
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1188;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65085
- تاریخ دفاع
- ۱۹ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- احسان میرزایی
- استاد راهنما
- سعید گیتی پور
- چکیده
- چکیده : با توجه به افزایش روز افزون آلودگی های خاک توسط مواد و ترکیبات نفتی، استفاده از روش های نوین تصفیه خاک ضروری می باشد. یکی از این قبیل تکنولوژی های نوین، تولید ذراتی در مقیاس نانو با قابلیت جداسازی و جذب بالای آلودگی ها و استفاده از آن ها در روش های شیمیایی پاکسازی می باشد. لذا در این رساله، با به کارگیری نانوذرات اکسید آهن در روش شبه فنتون و نانو کامپوزیت دی اکسید تیتانیوم/ اکسید آهن در روش فراصوت، کاهش غلظت ترکیبات نفتی کل (TPH) موجود در خاک آلوده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، نمونه خاک های آلوده از منطقه ماهشهر تهیه گردیده و در دمای آزمایشگاه تحت پاکسازی دو روش مذکور قرار گرفتند. آزمایشات در فرایند شبه فنتون با نسبت های مختلفی از محلول پروکسید هیدروژن (H2O2) و نانو اکسید آهن (Nano Fe3O4) و در بازه زمانی 6 ساعت بر روی نمونه ها اجرا گردید. ولی در روش فراصوت، پروسه ی پاکسازی تنها در طول 10 دقیقه و با استفاده از تغییر شدت جریان صوت در محلول حاوی نانو کامپوزیت دی اکسید تیتانیوم/ نانو اکسید آهن صورت گرفت. با توجه به نتایج، بیشترین میزان حذف (74.2%) در روش شبه فنتون و با نسبت بهینه ی Nano Fe3O4 H2O2/برابر با 1/17.5 به دست آمد، درحالی که به کارگیری روش دیگر، حذف 53.7% از TPH ها با استفاده از 10% وزنی نانو کامپوزیت و شدت جریان 600W را به همراه داشت. میزان پروکسید هیدروژن در نمونه های آزمایش و نسبت های آن ها با نانوذره اکسید آهن در فرایند شبه فنتون و میزان شدت جریان صوت تولیدی در روش فراصوت، نقش تعیین کننده ای در افزایش و یا کاهش بازدهی حذف داشتند. اگرچه میزان حذف در روش فراصوت کمتر از روش دیگر بود، اما پروسه در زمان بسیار کوتاه تری انجام گردید که می تواند این فرایند را به عنوان یک روش سریع پاکسازی مورد توجه قرار داد. لذا با توجه به مطالب بیان شده، استفاده از فناوری نانو و تعیین نوع و میزان بهینه نانو ذرات تولیدی در فرایندهای تصفیه، کمک شایانی به حذف سریع ترکیبات آلی نفتی از خاک می کند.
- Abstract
- The application of new technologies for soil remediation seems to be necessary due to the increase in the number of areas contaminated to petroleum constitutes. Nano technology is one of these methods producing Nano-particles employed in chemical remediation processes. These particles are recognized to show high absorption and detachment of pollutants during the remediation process. In this research, soil contaminated to TPH was treated by Fenton-like and ultrasound remediation methods and the influence of Nano Fe3O4 and Nano Tio2/Fe3O4 on the removal efficiency were subsequently investigated. For this, the contaminated soil samples were collected from the adjacent areas of petrochemical refineries in Mahshahr harbor and then prepared for treating process. In Fenton-like method, different proportions of hydrogen peroxide and Nano Fe3O4 were mixed and added to the contaminated samples at acidic pH, taking 6 hours for each sample to be treated. For ultrasound process, this took only 10 min to remediate the samples by use of diverse intensity of ultrasonic apparatus in the solutions carried Nano Tio2/Fe3O4. The analysis results illustrated that the highest rate of remediation acquired using Fenton-like process including the molar ratio of H2O2: Nano Fe3O4 was 17.5:1. On the other hand, in the second process, 53.7% of TPH could be removed by 10%Wt of Nano Tio2/Fe3O4 and the intensity of 600W of the ultrasonic energy. The concentration of H2O2 and its molar ratio to the nanoparticles in Fenton-like and the ultrasonic intensity in Ultrasound played a very important role in decreasing or otherwise increasing the removal efficiency. Although, smaller quantities of the contaminations were removed by ultrasonic energy, the process was conducted only for 10 min highlighting ultrasound as a rapid and effective remediation method. Generally, the use of Nano technology and the determination of proper type and optimal ratio of nanoparticle in the remediation process could notably influence the treatment of contaminated areas.
