عنوان پایان‌نامه
بهسازی خاکهای ریزدانه آلوده به مواد آلی به روش الکترواسمزی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6585;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70996
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- علی تابع بردبار
- استاد راهنما
- علی رئیسی استبرق, عبدالمجید لیاقت
- چکیده
- متیل ترشیو _ بوتیل اتر (MTBE ) یک ماده آلی اکسیژن دار است که امروزه بصورت گسترده در بسیاری از کشورهای جهان بعنوان جایگزین سرب در سوخت اتومبیل¬ها جهت کاهش آلودگی ناشی از وجود سرب استفاده می¬شود. اما علیرغم مزایای استفاده از این ماده، با توجه به استفاده بیش از حد MTBE بخصوص در داخل کشور، بدلیل جذب خیلی سریع این ماده توسط آب و خاک، این ماده تبدیل به یکی از آلوده¬کننده¬ترین مواد در خاک¬ها و منابع آب زیرزمینی شده است. یکی از تکنیک¬های مؤثر در حذف آلاینده¬ها، روش الکتروکینتیک می¬باشد که ضمن داشتن هزینه کم و راندمان حذف قابل توجه، از نظر زمانی نیز مقرون¬به-صرفه است. در تحقیق حاضر، پاکسازی یک نمونه خاک رس کائولینیت آلوده به MTBE، به روش الکتروکینتیک مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور در ابتدا حداکثر ظرفیت جذب MTBE توسط خاک رسی، پس از تغییر و بهینه¬یابی پارامترهایی همچون غلظت خاک، pH خاک، زمان تماس و غلظت آلاینده، برابر با g.MTBE/kg.soil15/1 گرم در هر کیلوگرم خاک رسی تعیین شد. سپس نمونه¬های خاک آلوده به MTBE، با غلظت کمتر از حداکثر ظرفیت جذب، تهیه شدند و در یک سلول ساخته شده قرار گرفتند. در این تحقیق 13 آزمایش الکتروکینتیک با تغییر پارامترهایی مانند گرادیان پتانسیل الکتریکی (V/cm2، V/cm5/1 و V/cm1)، مدت زمان آزمایش (7، 14 و 21 روز)، نوع الکترولیت (آب مقطر، EDTA، NaOH و Na2So4) و غلظت MTBE (g.MTBE/kg.soil1 و g.MTBE/kg.soil5/0) انجام شد. همچنین بمنظور دستیابی به حداکثر بازده پاکسازی خاک از MTBE، از تکنیک¬هایی همچون شوینده غیریونی (Tween 80)، استفاده همزمان از الکترولیت و شوینده و در نهایت استفاده از الکتروکینتیک غیریکنواخت (با گام¬های زمانی تعویض قطبیت 3 و 12 ساعت)، استفاده گردید. نتایج نشان داد که راندمان پاکسازی خاک تابعی از تمامی¬ پارامترهای فوق می¬باشد؛ بطوریکه پس از تغییر هر پارامتر، مقدار آن بر حسب حداکثر بازده پاکسازی بهینه¬یابی گردید و برای آزمایشات بعد ثابت درنظر گرفته شد. در نهایت مشخص شد که بیشترین مقدار پاکسازی در آزمایشات این تحقیق مربوط به آزمایش شماره 12 (استفاده از الکترولیت NaOH، شوینده Tween 80، مدت زمان 14 ساعت و جریان غیریکنواخت با گام زمانی تعویض قطبیت 3 ساعت) بوده که در نزدیک آند و کاتد تقریبا 60% و در وسط نمونه خاک مقدار 52% پاکسازی رخ داده است.
- Abstract
- Methyl Butyl Ether (MTBE) is an organic compound which is widely used as a gasoline oxygenate in many countries as a replacement for tetraethyl lead in the world. Despite the advantages of MTBE, in the recent years, contamination of natural water and soil has occurred as a result of overuse of the MTBE (especially in Iran) and Due to its high speed adsorption on soil and water. Electrokinetic is one of the most effective methods in removal of contaminants which is time and cost saving with remarkable efficiency. In this study, the removal of MTBE from a contaminated Kaolinite clayey soil using electrokinetic method was investigated. Regarding this reason, at first the MTBE adsorption capacity of Kaolinite clay soil was determined about 1.15 mg.MTBE/g.soil changing some parameters such as: contact time, pH, and clayey soil and MTBE concentrations to optimize their value according to get maximum adsorption capacity. Prepared polluted soil samples, with lower MTBE concentration than adsorption capacity, were introduced in a cell. In this study, 13 electrokinetic experiments were conducted changing some parameters such as: electrical potential gradient (2 V/cm, 1.5 V/cm and 1 V/cm), experiment duration (7, 14 and 21 days), type of electrolyte solution (Distilled water, EDTA، NaOH and Na2So4) and MTBE concentration (1mg.MTBE/g.soil, 0.5 mg.MTBE/g.soil). In addition, in order to gain maximum MTBE removal efficiency some techniques were used including non-ionic surfactant (Tween 80), simultaneous using of electrolyte and surfactant, and non-uniform electrokinetic (polarity-reversing interval of 3 and 12 hours). Results revealed that MTBE removal efficiency depends on all of aforementioned parameters. So that each parameters value was optimized according to maximum removal efficiency by its change, and then its optimized value was considered constant for the next experiments. Finally it was specified that maximum MTBE removal efficiency in this study experiments is al
