شوري زدائي آب زهكش‌هاي منطقه چاه افضل اردكان با استفاده از ¬ زغال زيستي توليد شده از كنجاله كنجد

علوم و مهندسي آب گرايش آبياري و زهكشي

10/21/2021 12:00:00 AM

افزايش جمعيت به همراه گسترش فعاليت‌هاي كشاورزي و صنعتي موجب شده تا تقاضا براي آب افزايش يافته و در نتيجه منابع آب باكيفيت مطلوب به اوج بهره‌برداري خود برسند و فشار بيش‌ازحد به منابع آبي كشور وارد آيد. يكي از راهكارهاي مهم در اين زمينه استفاده از آب‌هاي نامتعارف ازجمله آب‌هاي شور و لب‌شور مي‌باشد. شوري آب آبياري يكي از عوامل مهم در شور شدن خاك، كاهش نفوذپذيري خاك و كاهش محصولات زراعي مي‌باشد و يافتن روش‌هاي نوين با هزينه كم در كاهش شوري آب آبياري اجتناب ‌ناپذير است. با توجه به هزينه نسبتاً زياد روش‌هاي مختلف شوري‌زدايي، استفاده از جاذب‌هاي ارزان‌قيمت در كاهش شوري آب در سال‌هاي اخير موردتوجه قرارگرفته است. در اين ميان، استفاده از بقاياي گياهي و ضايعات كشاورزي به دليل ارزان بودن و دسترسي آسان مورد استقبال قرارگرفته است. زغال زيستي مواد متخلخل غني از كربن، ارزان‌قيمت و دوست دار محيط‌زيست است كه از پيروليز زيست‌توده توليد مي‌شود. در اين مطالعه از جاذب‌هاي كنجاله كنجد و زغال زيستي تهيه‌شده از آن در دماهاي مختلف به‌منظور شوري‌زدايي از پساب زهكش‌هاي منطقه چاه افضل استفاده گرديد. آزمايش‌ها با استفاده از چهار تيمار جاذب شامل كنجاله خام و زغال زيستي تهيه‌شده در دماهاي 400، 500 و 600 درجه سانتي¬گراد و چهار سطح شوري شامل 5، 10، 20 و 35 دسي زيمنس بر متر در سه تكرار به‌صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. آزمايش‌هاي جذب در دو محيط پيوسته (ستوني) و ناپيوسته انجام شد و تأثير پارامترهاي موثر بر جذب شامل زمان تماس، غلظت اوليه يون‌هاي شوري در آب، ايزوترم و سينتيك جذب و همچنين تأثير جذب بر پارامترهاي كيفيت آب شامل هدايت الكتريكي، پ-هاش و كل املاح محلول مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در چهار سطح شوري 5، 10، 20 و 35 دسي زيمنس بر متر بيشترين ميزان جذب املاح توسط تيمارهاي مورد مطالعه به ترتيب 4/24، 57، 9/139 و 6/308 ميلي‌گرم بر گرم بوده است كه در هر چهار سطح شوري مربوط به جاذب زغال زيستي تهيه‌شده در دماي 600 درجه سانتي گراد مي¬باشد. همچنين كمترين ميزان جذب يون در اين چهار سطح شوري به ترتيب 6/5، 3/14، 5/50 و 7/96 ميلي‌گرم بر گرم بوده است كه مربوط به تيمار كنجاله خام كنجد بوده است. بيشترين كاهش هدايت الكتريكي براي جاذب‌هاي مورد مطالعه در شوري 35 دسي زيمنس بر متر اتفاق افتاده است كه براي تيمار زغال زيستي 600 برابر 91/10 دسي زيمنس بر متر بوده است. در هر چهار سطح شوري كنجاله خام كنجد موجب افزايش ميزان يون‌هاي كلسيم، منيزيم و بي‌كربنات گرديد. در تمامي سطوح شوري، كمترين ميزان يون جذب‌شده مربوط به پتاسيم و بيشترين يون جذب‌شده، آنيون كلر بود. همچنين مطالعات سينتيك جذب نشان داد كه مدل سينتيك شبه مرتبه دوم با داده‌هاي آزمايش بيشترين مطابقت را داشته است. به نحوي كه براي تيمارهاي مورد مطالعه ضريب همبستگي مربوط به اين مدل 97/0 به دست آمد. همچنين بر اساس نتايج مطالعات هم‌دماي جذب مدل لانگموير با ضريب همبستگي بيش از 99/0 براي تيمار منتخب، به‌عنوان بهترين مدل هم‌دماي جذب تعيين گرديد. سطح ويژه زغال زيستي نيز در دماهاي مختلف 400، 500 و 600 درجه سانتي گراد، به ترتيب 43 / 198، 17 / 238 و 21 / 317 مترمربع بر گرم به دست آمد كه نشان داد با افزايش دماي كربن سازي، سطح ويژه زغال زيستي و به دنبال آن ظرفيت جذب افزايش پيدا كرده است.

205793

دانشگاه اردکان

سلطاني گردفرامرزي سميه soltani gerd faramarzi somaye