علی عطاملکی، نیره نعیمی، یدالله فخری، هاجر شریفی ملکسری، حلیمه نصرتی، سودا فلاح،
دوره 12، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
زمینه و هدف: امروزه بحران کم آبی، باعث استفاده مجدد از فاضلاب در بخش کشاورزی شده است. وجود آلایندههایی همچون فلزات سنگین در فاضلاب، منجر به تجمع آنها در سبزیجات شده که سرانجام به مصرف کننده منتقل و اثرات جبران ناپذیری بر سلامت وی به دنبال خواهد داشت. بنابراین مطالعه حاضر با هدف مروری سیستماتیک همراه با متاآنالیز تجمع فلزات سنگین در گیاه نعناع آبیاری شده با فاضلاب انجام شد.
روش بررسی: مقالات مرتبط از پایگاههایی نظیر SID، Magiran، Iranmedex، IranDoc، Embase، Medline،PubMed ، Web of Science، Scopus و Google scholar بین سالهای 1982 تا 2019 گردآوری و دادههای مورد نیاز استخراج شد. سپس بهعلت ناهمگنی مطالعات وارد شده در پژوهش، مدل اثرات تصادفی جهت تحلیل آنها با استفاده از نرم افزار STATA 14 بهکار گرفته شد. همچنین خطر غیر سرطانزایی برای ردههای سنی کودکان و بزرگسالان مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافتهها: طبق نتایج جستجو، 1693 مقاله تا ابتدای سال 2019 وارد فرایند بررسی و در نهایت 12 مقاله وارد پژوهش شدند. طبق نتایج متاآنالیز، ترتیب فلزات بر حسب غلظت (mg/kg) عبارت بودند از: روی > نیکل > کروم > مس > سرب > کادمیوم. همچنین طبق نتایج ارزیابی خطر غیر سرطانزایی، مصرف نعناع اثرات سلامت قابل توجهی برای گروه سنی کودکان نسبت به بزرگسالان بهخصوص در کشورهای هندوستان و پاکستان نشان داد.
نتیجه گیری: استفاده مجدد از فاضلاب در بخش کشاورزی منجر به افزایش غلظت فلزات در گیاهانی همچون نعناع شده که احتمال خطر غیر سرطانزایی در گروههای سنی بخصوص کودکان را بالا برده است. و لذا توصیه میشود پایش مداوم منابع آبیاری، خاک و گیاهان مانع انتقال این آلایندهها به چرخه غذایی انسان شود.
محسن انصاری، مهدی فرزادکیا،
دوره 13، شماره 1 - ( 2-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به سالانه حدود 900000 هزار مرگ ناشی از بیماری های اسهالی بهدلیل آلودگی آب در جهان، سازمان بهداشت جهانی تاکید نموده تا کشورها با ارتقا سیستم های تصفیه فاضلاب این نرخ را کاهش دهند. لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی کارایی سپتیک تانک اصلاحی بر مبنای با جریان رو به بالا در تصفیه فاضلاب سنتتیک است.
روش بررسی: در این مطالعه تجربی یک راکتور سپتیک تانک متعارف و یک راکتور سپتیک تانک اصلاحی بر مبنای با جریان رو به بالا طراحی، ساخته و بهره برداری شدند. جهت راه اندازی این سیستمها، از فاضلاب خام شهری و جهت بهره برداری از آنها، از فاضلاب سنتتیک استفاده شد. شاخص های عمده کارایی سپتیک تانک ها شامل: میزان جامدات فرار (VS)، جامدات معلق فرار (VSS)، کل جامدات معلق (TSS) و میزان اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) با 3 بار تکرار در هر دو راکتور مطالعه و در زمان های ماند هیدرولیکی (HRT) 24، 48، و h 72 مورد اندازه گیری قرار گرفتند. نتایج مطالعه در نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافته ها: میانگین حذف TSS، VS، VSS و COD بهترتیب برای راکتور متعارف برابر است با 55/07، 27/36، 30/82 و 55/52 درصد در h 24 و برای راکتور اصلاح شده با جریان رو به بالا در HRT، h 24 بهترتیب برابر 66/57، 34/05 ،38/47 و 65/57 درصد بود.
نتیجه گیری: با تغییر جریان هیدرولیکی بهصورت رو به بالا و ایجاد شکل استوانه ای در سپتیک تانک های متداول، کارایی سپتیک تانک متعارف در تصفیه فاضلاب شهری ارتقا یافته و بار آلودگی پساب کاهش می یابد.
هادی انتظاری زارچ، محمد جواد ذوقی، محمدرضا دوستی، سمیه رحمانی،
دوره 13، شماره 1 - ( 2-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: رنگ راکتیو قرمز 198 متعلق به رنگ مونو آزو است که بهطور گستردهای در صنایع نساجی کشور استفاده میشود. میزان سمیت رنگهای راکتیو در مقایسه با دیگر رنگها بیشتر است و موجب عواملی مانند تحریک، سرطان و جهش در انسان میشوند. هدف کلی این تحقیق، تعیین کارایی سیستم پایلوت تالاب مصنوعی با جریان افقی زیرسطحی متعارف و بافلدار جهت حذف رنگ راکتیو قرمز 198 است.
روش بررسی: به منظور حذف رنگ راکتیو قرمز 198 تعداد دو سلول بهصورت موازی به ابعاد m 2×0/5×0/6 ساخته شد. در سلول متعارف و بافلدار از نی بومی Phragmites australis استفاده شده است. در روند تحقیق، غلظت COD و رنگ راکتیو بررسی و اثر زمان ماند و گیاه در میزان راندمان بررسی شده است.
یافتهها: نتایج حاصل شده نشان داد که حداکثر راندمان حذف رنگ راکتیو قرمز 198، در غلظت آلاینده ورودی mg/L 100 و زمان ماند 3/5 روز بهدست آمده که مربوط به سلول بافلدار است. همچنین وجود بافل در سیستم تالاب مصنوعی باعث افزایش راندمان حذف میشود. وجود گیاه نی در هر دو سلول با راندمان حذف رابطه مستقیم دارد. زمان ماند در سلول متعارف موثرتر از سلول بافلدار، در راندمان حذف عمل کرد. همچنین غلظت ورودی آلاینده با راندمان حذف رابطه معکوس داشت.
نتیجهگیری: مطابق با نتایج، تالاب مصنوعی زیر سطحی افقی بافلدار و متعارف میتوانند در غلظت و زمان ماند پایین بهعنوان سیستمی با عملکرد مناسب در حذف رنگ راکتیو قرمز 198 بهکار برده شوند.
بهاره قریشی، حسن اصلانی، محمد شاکر خطیبی، سپیده نعمتی منصور، محمد مسافری،
دوره 13، شماره 1 - ( 2-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: لجن حاصل از تصفیه خانه های فاضلاب شهری در صورت آلودگی به فلزات سنگین و ورود به محیط می تواند باعث ایجاد ریسک بهداشتی و اکولوژیکی شود. هدف این پژوهش ارزیابی میزان آلودگی و ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین در لجن های تصفیه خانه فاضلاب شهری استان آذربایجان شرقی است.
روش بررسی: 9 نمونه لجن بهصورت مرکب از بسترهای لجن خشک کن تصفیه خانه فاضلاب شهری استان آذربایجان شرقی جمع آوری و غلظت فلزات سنگین آنها اندازه گیری شد. شاخص تجمع زمینی، شاخص آلودگی و شاخص ریسک اکولوژیکی با استفاده از روابط مربوطه جهت تعیین ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین در لجن فاضلاب محاسبه گردید.
یافته ها: نتایج نشان داد که تغییرات روند غلظت فلزات بهصورت Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Hg>Cd بود. براساس حداکثر مجاز استاندارد (MPS) و شاخص Muller، سطح آلودگی کادمیوم و مس پایین، روی متوسط، آرسنیک و سرب شدید و جیوه خیلی شدید ارزیابی میشود. براساس MPS، شاخص آلودگی تک فاکتوره و شاخص آلودگی سنتتیک بهترتیب کمتر از عدد 1 و 0/7 است که نشان دهنده عدم آلودگی لجن و ایمن بودن کاربرد آن در کشاورزی است. در مقایسه با غلظتهای پوسته زمین، ریسک قابل توجه اکولوژیکی در مورد سرب، ریسک زیاد در مورد آرسنیک و کادمیوم و ریسک خیلی زیاد در مورد جیوه مشاهده میشود. تفاوت معنیداری بین مقادیر فلزات سنگین با حدود MPS مشاهده گردید (0/05 p<).
نتیجه گیری: اگرچه غلظت های فلزات سنگین، زیر MPS ارائه شده توسط USEPA هستند، با این حال نمونه های لجن در مقایسه با غلظت متوسط پوسته زمین نشان دهنده درجه بالایی از ریسک اکولوژیکی بالقوه برای محیط هستند. پایش دوره ای کیفیت لجن قویا توصیه می شود.
آرزو بلیغیان، میترا عطاآبادی،
دوره 13، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: کروم (VI) سمی، سرطانزا و جهشزا است و پاکسازی آب و پساب آلوده به این عنصر با استفاده از روشهای کمهزینه و دوستدار محیطزیست، امری مهم و ضروری است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر ارزیابی کارایی رس بنتونایت اصلاح شده با آهن (II) برای حذف کروم (VI) از پساب شبیه سازی شده بوده است.
روش بررسی: در این مطالعه، رس بنتونایت اصلاح شده با آهن (II) سنتز شد. ساختار و مورفولوژی بنتونایت با استفاده از تکنیکهای XRD و SEM بررسی شد. آزمایشها براساس طرح آماری مرکب مرکزی با سه پارامتر ورودی غلظت اولیه کروم (VI)، pH و دز جاذب در 5 سطح مورد ارزیابی قرار گرفت و نهایتا نتایج توسط مدلهای ایزوترمی جذب بررسی شد.
یافتهها: یافتهها بیانگر حداکثر راندمان پاکسازی 100 درصد توسط جاذب بنتونایت-آهن (II) در شرایط بهینه غلظت اولیه کروم (VI) mg/L 20، pH معادل 2 و مقدار بنتونایت اصلاح شده g/L 5 بود. برازش دادهها در مدل ایزوترمی جذب لانگمویر حاکی از پوشش تک لایه کروم (VI) در سطح جاذب بود.
نتیجهگیری: مطالعه حاضر نشان داد که جاذب بنتونایت- آهن (II) کارایی قابل توجهی در حذف کروم (VI) از محیطهای آبی دارد و روش آماری سطح پاسخ میتواند بهعنوان یک روش موثر جهت بهینه سازی حذف کروم (VI) از پساب، مورد استفاده قرار گیرد.
میلاد غفاری راد، مهدی قنبرزاده لک،
دوره 13، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: یکی از چالشهای مهم در دفن پسماندها آلودگی ناشی از نشت شیرابه به خاک زیرین مرکز دفن است. مدیریت جامع شیرابه مستلزم آگاهی از نرخ تولید و عوامل موثر بر آن بوده و بدین منظور در مطالعه حاضر، از نرمافزار HELP جهت محاسبه کمیت شیرابه و تحلیل دادههای ورودی، استفاده گردیده است.
روش بررسی: پس از طراحی یک مرکز دفن پسماند متناسب با شرایط موجود در شهرستان ارومیه، کمیت شیرابه با استفاده از نرمافزار HELP محاسبه شد. سپس طی سناریوهای مختلف، تاثیر پارامترهای بارش، عدد منحنی رواناب و حذف لایه ژئوممبران بر شیرابهزایی بررسی گردید و درنهایت تاثیر تجمیع لایههای مشابه در شبیهسازی مورد بحث قرارگرفت.
یافتهها: براساس خروجیها، 7/67 درصد از بارش به شیرابه تبدیل میگردد. بین بارش و شیرابهزایی به تنهایی رابطه معنیداری در کوتاه مدت وجود ندارد چون همواره بخشی از بارش توسط لایههای مدفن جذب میگردد و در بلندمدت در تولید شیرابه سهیم خواهد بود. با افزایش عدد منحنی رواناب خاک منطقه از 70 تا 90، شیرابهزایی 23 درصد کاهش یافت. همچنین حذف ژئوممبران از پوشش نهایی، منجر به افزایش 78/46 درصدی کمیت شیرابه گردید که با جایگزینی cm 76 خاک رس متراکم میتوان این اثر را تعدیل نمود. اجرای دوباره نرمافزار پس از تجمیع لایهها، خطای اندکی را در تخمین شیرابه نسبت به حالت پایه نشان داد.
نتیجهگیری: مدلسازی تولید شیرابه و پارامترهای موثر بر آن توسط نرمافزار HELP، میتواند با شبیهسازی شرایط مدفن قبل از احداث، نقش مهمی در مدیریت شیرابه ایفا کند.
عبدالمطلب صید محمدی، قربان عسگری، رضا شکوهی، پرستو شهبازی،
دوره 13، شماره 3 - ( 9-1399 )
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به اهمیت قلیائیت در تنظیم pH و نقش بافری آن، در این مطالعه، تاثیر قلیائیت فاضلاب ورودی بر کارایی واحد بافلدار بی هوازی و تعیین بهترین ماده شیمیایی برای تامین قلیائیت فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی: این مطالعه جهت تعیین رابطه بین قلیائیت فاضلاب ورودی و راندمان حذف پارامترهایCOD ، BOD5 و TSS در تصفیه خانه انجام شد. برای تعیین ماده قلیای بهینه جهت تامین قلیائیت سیستم های بی هوازی، چهار ماده شیمیایی رایج NaOH، Ca(OH)2، Na2CO3 و MgO انتخاب گردید و با استفاده از جارتست و روش طراحی آزمایشات یک فاکتور در زمان (One Factor At Time (OFAT)) مورد بررسی قرار داده شد.
یافتهها: براساس نتایج حداکثر راندمان حذف پارامترهای COD، BOD5 و TSS بهترتیب برابر با 62، 66/6 و 71/2 درصد در قلیائیت mgCaCO3/L 1260 بهدست آمد همچنین، دوز بهینه جهت تامین یک واحد قلیائیت توسطNa2CO3 ,Ca(OH)2 و MgO بهترتیب mg/L 0/53، 0/54 و 0/3 در زمان تماس min5 و میزان اختلاط rpm 150 و برایNaOH mg/L0/35 در زمان min 3 و اختلاط rpm100 بهدست آمد.
نتیجهگیری :نتایج نشان داد عملکرد راکتور بافل دار بیهوازی ارتباط زیادی با تامین قلیائیت ورودی به راکتور دارد و استفاده از MgO میتواند بهعنوان یک ماده قلیایی مناسب جهت خنثیسازی فاضلابهای اسیدی و تامین قلیائیت سیستم ABR مورد توجه قرار گیرد.
ملیحه افخمی، فاضل امیری، طیبه طباطبایی،
دوره 14، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از مهمترین عوامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی محسوب می شود. از اینرو، استفاده از منابع آب غیرمتعارف نظیر فاضلاب تصفیه شده شهری در این مناطق مورد توجه قرار گرفته است. ورود پساب به خاک ممکن است باعث انباشته شدن فلزات سنگین در خاک شود. آلودگی خاک به این فلزات موجب جذب بهوسیله گیاه و ورود آنها به زنجیره غذایی گردد. در این پژوهش گلخانه ای، تغییرات غلظت فلزات سنگین سرب (Pb) و کادمیوم (Cd) حاصل از مصرف پساب شهری در خاک و گیاه فلفل دلمهای (Capsicum annuum) مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی: آزمایش گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و تیمارهای آبیاری شامل آب چاه، پساب تصفیه شده و پساب رقیق شده فاضلاب انجام گرفت. برای ارزیابی اثرات تیمارهای مختلف آبیاری بر خاک، پارامترهای اسیدیته (pH)، هدایت الکتریکی (EC)، غلظت فلزات سنگین سرب و کادمیوم در خاک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، برای اثرات تیمارهای آبیاری بر گیاه فلفل دلمه ای، پارامترهایی وزن زیست توده، وزن تر و خشک و غلظت سرب و کادمیوم (در شاخه، میوه و ریشه) اندازهگیری شد. مقدار سرب و کادمیوم در فلفل با ICP-OES اندازه گیری شد. میانگینها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) مقایسه شد و برای تعیین تفاوت بین گروهها از آزمون دانکن (Duncan) استفاده شد (0/05> p). همچنین از آزمون t مستقل (Independent t-test) برای بررسی تفاوت غلظت سرب و کادمیوم در خاک و آب استفاده شد (0/05> p).
یافته ها: نتایج تجزیه شیمیایی خاک و اندام فلفل نشان داد آبیاری با پساب سبب افزایش معنیدار غلظت سرب و کادمیوم در خاک و در شاخه، میوه و ریشه فلفل نشد. غلظت سرب و کادمیوم در خاک و در شاخه، میوه و ریشه فلفل در محدوه غلظت مجاز و استاندارد بود. تفاوت غلظت سرب و کادمیوم در خاک پیش از کشت معنیدار نبود، اما در پایان دوره مطالعه، غلظت سرب در فلفل بیشتر از غلظت کادمیوم بود. استفاده از پساب باعث افزایش وزن تر و خشک در ریشه، شاخه و میوه فلفل شد.
نتیجه گیری: آبیاری با پساب بر افزایش غلظت سرب و کادمیوم در ریشه و اندام هوایی گیاه فلفل مؤثر نبود (0/05> p). نتایج این مطالعه محدود به یک فصل رشد است و با ادامه کاربرد فاضلاب شهری، غلظت سرب و کادمیوم در خاک و سپس در گیاه ممکن است از حد استاندارد تجاوز کند. بهویژه در مورد سرب که به نظر میرسد تمایل کمی به افزایش نسبت به خاک اولیه و اندام فلفل نشان داده است. از اینرو، ادامه این تحقیق برای ارزیابی اثرات درازمدت پساب تصفیه شده شهری بوشهر بر غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه و بر خواص خاک توصیه میشود، هر چند که بایستی اذعان داشت که براساس توصیههای فنی کاربرد پساب تصفیه شده قابل توصیه نیست ولی در موارد ضروری با احتیاط میتواند استفاده شود.
رضا براتی رشوانلو، مهدی فرزادکیا، عباسعلی مصرزاده،
دوره 14، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: هیدرولیز چربی، روغن و گریس با امواج اولتراسونیک، بهعنوان یک روش پیش تصفیه قبل از فرایند هضم بیهوازی است که باعث تغییر در ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آنها میشود. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی کارایی امواج اولتراسونیک جهت بهبود فرایند هیدرولیز و استفاده بهعنوان سوبسترای کمکی جهت افزایش کارایی فرایند هضم بیهوازی به همراه لجن فاضلاب شهری است.
روش بررسی: در این مطالعه از چربی و روغن واحد چربیگیر نمونه برداری و آمایش فیزیکی با هدایت امواج اولتراسونیک با فرکانسkHz 20 با دانسیته جریان W/mL 0/14- 0/012 و در زمانهای min12-0 انجام گرفت. تاثیر سوبسترای کمکی بر کارایی هاضم بیهوازی در بارگذاری مختلف 10، 20 و 40 درصد MSS/FOG: (municipal sewage sludge/Fat, Oil and Grease) مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی فرایند پیش تصفیه با انجام آزمایشاتی نظیر SCOD (soluble chemical oxygen demand) و فعالیت آنزیم لیپاز و فرایند هضم بیهوازی همزمان با اندازه گیری TS، VS، VA (volatile acidity)، قلیائیت، میزان بیوگاز تولیدی و درصد متان بیوگاز مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافتهها: نتایج نشان داد که بیشترین افزایش در فعالیت آنزیم لیپاز تحت تاثیر اولتراسونیک با قدرت W/mL0/1 در زمان min 8 بهدست آمد. بارگذاری با نسبت 10، 20 و40 درصد FOG/MSS: بهترتیب منجر به افزایش 55، 66 و 64 درصد تولید متان نسبت به نمونه شاهد شد. بارگذاری بالاتر از 40 درصد FOG/MSS: باعث محدودیت در فرایند هضم همزمان گردید.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد پیش تصفیه امواج اولتراسونیک با قدرت و زمان بهینه میتواند ضمن افزایش فعالیت آنزیم لیپاز، هیدرولیز TFOG را بهبود بخشد و همچنین استفاده از آن بهعنوان سوبسترا کمکی میتواند عملکرد هضم را بهبود بخشد و هضم با ثباتتری ایجاد کند.
داوود جلیلی ناغان، عبدالمجید فدائی، علیرضا محمودی، روح الله خدادادی، شهناز رزازی،
دوره 14، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: ان-متیل پیرولیدین یک حلال عالی قوی، با خصوصیات سمی و اکولوژیکی که از نظر تاریخی به دلایلی کاربرد وسیعی در صنایع شیمی و پتروشیمی پیدا کرده است. به دلیل اثرات بهداشتی و ایمنی، سمیت و زیست محیطی پسابهای حاوی NMP، این فاضلابها بایستی قبل از روشهای تصفیه بیولوژیکی، مورد پیشتصفیه قرار گیرند که این مطالعه با هدف حذف ان-متیل پیرولیدون انجام گرفت.
روش بررسی: در این روش محلولهای اسیدسولفوریک، سولفات آهن 7، آب اکسیژنه، هیدورکسید سدیم و آب مقطر درون راکتور به ترکیبات ان-متیل پیرولیدین اضافه شده و طی دو مرحله اختلاط کامل و اضافه نمودن محلولها، فرایند حذف انجام میگردد.
یافتهها: نتایج نشان داد که فرایند فنتون نمیتواند به طور موفقیتآمیزی برای تصفیه فاضلاب فرضی پالایشگاه حاوی NMP بهکار رود. اما فرایند فتو-فنتون میتواند ترکیب NMP را معدنیسازی و تخریب کند، افزایش در غلظت H2O2 تا دوزاژ بهینه mL1، منجر به بالاترین تخریب (94 درصد) و کاهش COD (42/1 درصد) گردید.
نتیجهگیری: میتوان گفت که اکسیداسیون پیشرفته توسط واکنش فتو-فنتون میتواند یک فناوری اکسیداسیون پیشرفته امیدبخش برای تجزیه و پیشتصفیه فاضلابهای حاوی NMP برای تصفیه بیولوژیکی به شمار رود.
هانیه میربلوکی، مهرشاد حاجی بابایی،
دوره 14، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها از جمله آلاینده های سخت تجزیه پذیر و مقاوم در محیط زیست هستند که با توجه به خاصیت ضد زیستی آنها، حذف و یا کاهش مقدار ورود این آلاینده به محیط امری ضروری است و در این راستا، هدف اصلی از این تحقیق، بررسی کارایی فرایند فنتون و شبه فنتون جهت تصفیه فاضلاب حاوی آنتیبیوتیک اسپیرامایسین است.
روش بررسی: اثرات متغیرهای مستقل شامل pH، زمان تماس و مقدار غلظت اکسنده (H2O2) و کاتالیزور (Fe2+ و Fe3+) بر حذف شاخص COD با استفاده از دستگاه COD متر اندازهگیری شد و دامنه و تعداد آزمایشها با نرم افزار طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) تعیین گردید.
یافتهها: شرایط بهینه آزمایش در روش فنتون با راندمان تصفیه 63/31 درصد، در pH برابر با 4، غلظت هیدروژن پراکسید برابر با mg/L 50، غلظت آهن (Fe2+) برابر با mg/L 75 و زمان تماسmin 5 حاصل شد و شرایط بهینه آزمایش در روش شبه فنتون با راندمان تصفیه 51/21 درصد، در pH برابر با 3، غلظت هیدروژن پراکسید برابر با mg/L 60، غلظت آهن (Fe3+) برابر با mg/L 137/50 و زمان تماس min 32/5 حاصل شد. براساس نتایج آنالیز واریانس ANOVA، مقدار f در روش فنتون، نشان دهنده معنی دار بودن مدل است.
نتیجهگیری: براساس نتایج، روش اکسیداسیون فنتون بهعنوان روش بهینه جهت حذف COD از فاضلاب سنتزی حاوی آنتی بیوتیک اسپیرامایسین انتخاب شد که می تواند به عنوان روشی کارآمد در تصفیه فاضلاب های حاوی آنتی بیوتیک بکار گرفته شود.
مریم رضوی مهر، محمدحسین فکری، فاطمه محمدی شاد،
دوره 14، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به بحران کمبود آب و حضور آلاینده های صنعتی در منابع آبی، تصفیه فاضلاب ها، به ویژه فاضلاب های رنگی یک امر ضروری است. هدف از این مطالعه تصفیه فاضلاب حاوی رنگ متیلن بلو با استفاده از نانوکامپوزیت کربن فعال/اکسید روی (ZnO/AC) حاصل از ضایعات روغنکشی گیاه کلزا به روش سبز است.
روش بررسی: در مطالعه حاضر، اثر پارامترهای مختلف (pH، غلظت متیلن بلو، مقدار جاذب، دما و زمان تماس) در جذب متیلن بلو توسط نانوکامپوزیت تهیه شده به کمک نرم افزار طراحی آزمایش (Design of Experiment 7)، به روش سطح پاسخ (Response Surface Method (RSM)) بررسی شد.
یافته ها: نتایج حاصل از آزمایش های پیش بینی شده نشان داد که بالاترین جذب متیلن بلو در شرایط pH برابر با 10، دمای oC 70، زمان تماس min50، غلظت اولیه جذب شونده mg/L 10 و مقدار جاذبg 0/05 دیده می شود. در شرایط بهینه جاذب ZnO/AC توانست 98/22 درصد متیلن بلو را از محیط آبی حذف کند.
نتیجه گیری: با توجه به پتانسیل بالای نانوکامپوزیت ZnO/AC در حذف رنگدانه متیلن بلو، می تواند کاندیدای مناسبی در حذف آلودگی های رنگی و تصفیه فاضلاب های کارخانجات نساجی محسوب شود.
محسن انصاری، مهدی فرزادکیا،
دوره 14، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: تصفیه و تثبیت لجن فاضلاب همواره هزینهها و متعاقب آن انرژی بسیار زیادی را به تصفیهخانههای فاضلاب تحمیل میکند. جهت دستیابی به تصفیه و تثبیت هرچه بیشتر لجن، شکستن اجزای پیچیده به اجزای سادهتر بهعنوان یک مرحله حیاتی در نظر گرفته میشود. لذا، مطالعه حاضر با هدف امکان سنجی تصفیه لجن تولیدی در تصفیهخانه فاضلاب شهری با کاربرد روش ازنزنی انجام شد.
روش بررسی: در این مطالعه لجن از خط برگشت لجن فعال از تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران برداشت شد. یک ژنراتور ازن با سرعت تخلیه L/min 3 و با غلظت ازن mg/L 35-40 به راکتور واکنش تخلیه و سنجش غلظت ازن باقیمانده به روش یدومتری صورت گرفت. درنهایت، شاخصهای میزان جامدات معلق کل (TSS) و فرار (VSS)، اکسیژن موردنیاز شیمیایی محلول (SCOD)، کربن آلی کل (TOC) و اکسیژن موردنیاز بیوشیمیایی محلول (SBOD) در طول فرایندهای ازنزنی با استفاده از روش استاندارد متد مورد اندازهگیری قرار گرفتند.
یافتهها: نتایج این تحقیق آشکار ساخت که در طول فرایند ازنزنی، میزان TSS و VSS لجن برگشتی فرایند لجن فعال به ترتیب از mg/L 4060 به mg/L 2100 و از mg/L 3300 به mg/L 1850 کاهش یافت. اما SCOD، TOC و SBOD در مدت زمان مشابه واکنش بهترتیب در حدود 18، 11/7 و 14 برابر سیر صعودی داشتند.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج بهدست آمده از این تحقیق میتوان نتیجه گرفت که سیستم ازنزنی میتواند به عنوان یک فرایند مناسب جهت تجزیه لجنهای تولیدی در تصفیهخانههای فاضلاب و افزایش قابلیت زیست تجزیه شوندگی این لجنها مورد پیشنهاد قرار گیرد.
فرح راشدی، ناهید نویدجوی، علی احمد آقاپور، مصطفی رحیم نژاد،
دوره 14، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: پیل سوختی میکروبی (MFC)، یک فناوری نوین و امید بخش بود که با استفاده از توانایی کاتابولیکی میکروارگانیسمها همزمان با حذف مواد آلی و سایر آلایندههای فاضلاب، انرژی زیستی تولید میکند. از موثرترین عامل بر عملکرد پیل سوختی میکروبی، الکترودها هستند. هدف از این مطالعه، بررسی عملکرد پیل سوختی میکروبی در حذف COD و تولید بیوانرژی از فاضلاب مصنوعی و فاضلاب واقعی نوشابه سازی است.
روش بررسی: در این تحقیق پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای، با غشای نافیون و کاتد هوادهی شده با استفاده از دو الکترود از جنس نمد کربنی و گرافیت مسطح، توسط فاضلاب مصنوعی با غلظت COD mg/L 5000 و فاضلاب واقعی نوشابه سازی راه اندازی شد. راندمان حذف مواد آلی و حداکثر میزان ولتاژ، شدت توان و جریان تولیدی اندازه گیری و ارزیابی گردید.
یافتهها: نتایج آزمایشات نشان داد، که حداکثر راندمان حذف COD آندی با فاضلاب مصنوعی، با الکترود نمد کربنی 92 درصد حاصل گردید. هم زمان با عمل تصفیه حداکثر ولتاژ، دانسیته توان و دانسیته جریان تولیدی به ترتیب mV 469، mW/m2 175/28 و mA/m2 855 مشاهده گردید. در راه اندازی راکتور MFC با فاضلاب واقعی نوشابه سازی، حداکثر میزان حذف مواد آلی، تولید ولتاژ، شدت جریان و شدت توان، بهترتیب 85 درصد و mV460، mA/m2635، mW/m2 91/6 کسب گردید.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد سیستم MFC، توانایی تصفیه فاضلاب نوشابه سازی همزمان با تولید بیوانرژی را دارد. مقایسه یافته ها بیانگر کارایی بالای پیل سوختی میکروبی با استفاده از فاضلاب مصنوعی در تولید بیوالکتریسیته و حذف مواد آلی نسبت به فاضلاب واقعی (نوشابه سازی) بوده، که دلیل آن وجود املاح و سایر آلایندههای مداخلهگر در فاضلاب واقعی است.
محمد جواد ذوقی،
دوره 14، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: بیشترین رنگ مصرفی در صنایع نساجی رنگ های گروه آزو هستند. مواد رنگی آزو دارای ترکیبات آروماتیک پیچیده، پایداری شیمیایی و زیست تخریب پذیر کم هستند. با توجه به این خواص تصفیه این نوع فاضلاب با روش های مرسوم، استانداردهای زیست محیطی را برآورده نخواهد کرد. فرایند اکسیداسیون پیشرفته بصورت گسترده برای تصفیه مواد آلی از فاضلاب استفاده شده است. در این مطالعه تصفیه رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 با فرایند UV/H2O2 و همچنین پارامترهای تاثیرگذار بر این فرایند بررسی می شود.
روش بررسی: در این مطالعه، تصفیه رنگ در غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH مختلف و در یک راکتور پیوسته دارای لامپ UV انجام شد. دامنه تغییر غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH بهترتیب برابر 0 تا 2 درصد، 60 تا min 240، C° 25 تا C° 80 و 3 تا 10 در نظر گرفته شد و تاثیر آنها بر حذف رنگ و COD بوسیله طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: نتایج نشان داد مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر حذف رنگ و COD غلظت آب اکسیژنه و زمان ماند بود. افزایش زمان ماند و غلظت آب اکسیژنه در فاضلاب ورودی بهترتیب به min 200 و 1/2 درصد سبب افزایش محسوس راندمان فرایند حذف رنگ می شود. افزایش pH سبب افزایش درصد حذف رنگ شد. افزایش دما به C°50 سبب افزایش سرعت فرایند حذف رنگ و COD شد. درحالیکه افزایش دما به C°80 تاثیر منفی بر فرایند داشت. با توجه به نتایج روش سطح پاسخ، مقادیر بهینه پارامترها برای غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH بهترتیب برابر 1/28درصد، min 240، C° 49 و 10 بود. در حالت بهینه حداکثر درصد حذف رنگ و COD بهترتیب برابر 98/63 و 87/52 درصد بود.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج این مطالعه، توانایی فرایند UV/ H2O2 در تجزیه رنگ و COD ناشی رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 اثبات شد. بطوریکه تقریبا تمام رنگ ناشی از رنگزای آزو در min 209 و 87/52 درصد از COD ناشی از رنگزا در min 240 حذف شد.
مسلم دلیری، غلامعلی جاودان، مسلم شریفی نیا،
دوره 14، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: حضور ترکیبات فعال دارویی (بهویژه آنتی بیوتیک ها) در طبیعت که از آنها بهعنوان آلاینده های نوظهور یاد می شود، برای سلامت جامعه انسانی و محیط زیست بسیار خطرناک است. پساب تصفیه خانه های فاضلاب مهمترین منبع ورود این ترکیبات به طبیعت هستند. متأسفانه پساب فاضلاب شهری بندرعباس تقریبا با حجم L/s 500-700 به محیط زیست دریایی خلیج فارس تخلیه می شود که می تواند یک منبع بالقوه ورود آلودگی ترکیبات دارویی به این اکوسیستم باشد.
روش بررسی: در پژوهش حاضر، نمونه های پساب فاضلاب شهری بندرعباس در دو ایستگاه خور گورسوزان و سورو در طول 3 مرحله نمونه برداری بین ماه های دی تا اسفند 1399 تهیه شد و میزان آلودگی بقایای آنتی بیوتیک اریترومایسین موجود در آنها به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته ها: آنالیز داده ها نشان داد که متوسط (± حدود اطمینان 95 درصد) غلظت بقایای آنتی بیوتیک اریترومایسین در ایستگاه های سورو و خور گورسوزان به تفکیک μg/L 1/53 ± 16 و μg/L 5/86± 19 بود که از نظر آماری تفاوت معنی داری با هم نداشتند (0/05< p). همچنین برآورد شد که بهطور کلی در پساب خروجی فاضلاب شهر بندرعباس بین μg/L 23/50 – 13/2 بقایای آنتی بیوتیک اریترومایسین وجود دارد (0/05 = α). با احتساب تخلیه حجم بالای پساب فاضلاب بندرعباس به خلیج فارس (L/s 500-700) و همچنین داده های بهدست آمده از این تحقیق، نتایج مدل شبیه سازی نشان داد که روزانه L 104 × 5184 فاضلاب شهری بندرعباس به اکوسیستم دریایی خلیج فارس تخلیه می شود که این حجم حاوی g 103×1/02– 103×0/877 بقایای فعال آنتی بیوتیک اریترومایسین است (0/05 = α).
نتیجه گیری: تحقیق حاضر اولین گزارش از ورود آلودگی بقایای ترکیبات دارویی به محیط زیست دریایی خلیج فارس از طریق فاضلاب شهری است که با توجه به حجم بالای مقدار تخلیه شده مسئولین اجرایی باید هر چه زودتر تدبیری برای این مسأله بیاندیشند.
زهرا خبری، فاطمه صادقیان، فهیمه فقیهی،
دوره 14، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: دولوچار، خاکستر بهجامانده از واکنش زغال سنگ و گندله برای تولید آهن اسفنجی در فرایند احیای مستقیم سنگ آهن به روش زغال پایه است. این پسماند در ایران، به نزدیکترین محل دفن زباله منتقل شده یا در نزدیکترین محل به کارخانه دفن می گردد. در حالیکه این روشها به دلیل ریزدانه بودن پسماند و وجود فلزات سنگین در ترکیبش، نگرانی عمده برای محیط زیست محسوب میشود. هدف پژوهش حاضر، بررسی روش های استفاده مجدد از دولوچار است تا ضمن حل مشکل آلودگی محیط، به عنوان مواد کمکی در مصارفی مثل راه سازی و تصفیه پساب آلوده استفاده گردد.
روش بررسی: بررسی واژه دولوچار در پایگاههای اطلاعاتی MagIran، SID،Science Direct نشان داد پیشینه طولانی برای استفاده مجدد از آن وجود ندارد. تنها 14 مقاله انگلیسی یافت شد که تمامی آنها در تحقیق بهکار رفت؛ بنابراین مقاله حاضر برای نخستین بار به موضوع استفاده مجدد از دولوچار در ایران میپردازد.
یافتهها: با بررسی و مطالعه پژوهشهای پیشین استفاده مجدد از دولوچار در پنج بخش دستهبندی شد. دولوچار در تصفیه فاضلاب (حذف مس، کروم، رنگ، فسفات، نیترات، سورفاکتانت)، حذف کروم از زهاب معادن (بیش از 94 درصد)، استفاده به عنوان گاز سنتز، استفاده به عنوان محیط فیلتر (سه برابر بهتر از فیلتر ماسهای) و استفاده در ساختمان سازی و راه سازی (جایگزین مواد درشتدانه) بهکار میرود.
نتیجهگیری: ظرفیت بالای دولوچار در جذب مواد زائد و تصفیه فاضلاب نشان میدهد ضروری است در ایران نیز بهجای دفن یا رها کردن آن در محیط، به استفاده مجدد از آن پرداخت.
سمیه اکبری، سید غلامرضا موسوی، استفانوس گیانناکیس،
دوره 14، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: ایمیداکلوپراید از سموم گیاهی نئونیکوتینید بعنوان حشره کش در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد که به دلیل مقاومت به تجزیه و حلالیت بالا در آب بسیار حائز اهمیت است. لذا هدف از این مطالعه تجزیه سم ایمیداکلوپراید(IMD) با استفاده از کاتالیست اکسید منیزیم اصلاح شده تحت تاثیر نور UVA و پروکسی مونوسولفات (PMS) است.
روش بررسی: در این تحقیق از ماده اکسید منیزیم اصلاح شده به عنوان کاتالیست برای فعالسازی فتوکاتالیزوری PMS استفاده شد. پارامترهای بهره برداری از قبیل غلظت کاتالیست، غلظت پروکسی مونوسولفات، زمان واکنش و آنیون های بیکربنات، نیترات و کلراید در محیط های آبی بودند. همچنین اندازه گیری غلظت سم با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) و معدنی سازی سم با سنجش کربن آلی کل با استفاده از دستگاه TOC آنالایزر انجام شد.
یافتهها: در این مطالعه تخریب فتوکاتالیستی سم در شرایط بهینه غلظت کاتالیست برابر mg/L 150، غلظت پروکسی مونوسولفات برابر mg/L 75 و در زمان واکنش min 60 برابر 88 درصد بدست آمد. همچنین در شرایط بهینه میزان معدنی سازی برابر 52 درصد حاصل شد. مقایسه نتایج آزمایشات در شرایط بهینه تحت نور UVA و تاریکی حاکی از اثر بخشی تجزیه ناشی از فعالسازی فتوکاتالیزوری PMS در شرایط انتخابی است.
نتیجهگیری: فرایند فعالسازی فتوکاتالیزوری PMS توسعه داده شده در این تحقیق می تواند عملکرد بالایی در حذف سموم حشره کش از آب آلوده داشته باشد و لذا یک فرایند کارامد برای حذف آلایندههای نوپدید از آب مطرح است.
نرجس خدایگانی، رویا مافی غلامی،
دوره 14، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: فاضلاب صنعت داروسازی دارای آلودگی بالایی است که باید قبل از تخلیه به محیط زیست، تصفیه گردد. فرایندهای تلفیقی با استفاده از مکانیسمهای مختلف بعنوان یکی از فرایندهای مثمر ثمر در تصفیه فاضلاب است. در این مطالعه از فرایند تلفیقی لجن فعال دارای بستر متحرک و فتوکاتالیستی در حضور نانوساختارهای Fe3O4/TiO2 استفاده شده است.
روش بررسی: در این مطالعه با استفاده از طراحی سطح پاسخ (Response Surface Methodology (RSM))، متغیرهای هر فرایند بهینه سازی شد. متغیرهای فرایند IFAS، غلظت اکسیژن محلول (Dissolved Oxygen (DO))، درصد پرشدگی مدیا (media filling)، زمان ماند هیدرولیکی (Hydraulic Retention Time (HRT)) و متغیرهای فرایند فتوکاتالیستی، pH فاضلاب، مقدار کاتالیست (catalyst dosage) و زمان واکنش (reaction time) مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفتند.
یافتهها: در شرایط بهینه فرایند IFAS، DO برابر mg/L 3، HRT برابر h 24 و media filling برابر 65 درصد، کارایی فرایند 59/15 درصد گزارش شد. با غلظت اولیه COD برابر mg/L 1725 و راندمان مذکور، غلظت COD پساب خروجی از واحد بیولوژیک mg/L 704 کاهش یافت. همچنین در فرایند فتوکاتالیستی، در شرایط بهینه، pH برابر 6/8، reaction time برابر min 105 و catalyst dosage برابر mg/L 60، کارایی فرایند 81 درصد تعیین شد که با در نظر گرفتن COD ورودی برابر mg/L 704، غلظت خروجی برابر mg/L 134 کاهش یافت.
نتیجهگیری: براساس استانداردهای ارائه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست، پساب خروجی از این پساب را میتوان بدون ایجاد مشکل، به محیط زیست تخلیه نمود.
الهام اسراری، هدیه دیهیم،
دوره 15، شماره 2 - ( 5-1401 )
چکیده
زمینه و هدف: استفاده از فتولیز فرابنفش در حذف آلودگی میکروبی میتواند استفاده از منابع آب فاضلابی را توسعه بخشد. در این پژوهش کارایی پرتو UVC-LED در حذف باکتری اشرشیاکلای در حالت تابش ناپیوسته در مقایسه با حالت تابش پیوسته مورد ارزیابی قرار گرفت.
روش بررسی: به منظور انجام این تحقیق، از ۴ عدد UVC-LED با طول موج کوتاه MW ۱۲ برای تولید پرتو فرابنفش استفاده شد. LED امواجی با طول موج nm 280-260 ایجاد میکنند. فاصله قرارگیریLED نسبت به صفحات، در حدودcm 0/5، cm1 و cm2 در نظر گرفته شد. به منظور بررسی اثر تابش ناپیوسته بر عملکرد UVC-LED، از فرکانسHz 2 وHz 1 استفاده شد. در این حالت در هر ثانیه منبع تغذیه به ترتیب 2 و 1 بار وصل میشود. متغیرهای زمان تابش (t) بر حسب s، فاصله تابش (d) بر حسب cm و فرکانس تابش (f) برحسب Hz جهت ارزیابی استفاده شد.
یافتهها: نتایج نشان داد که در حالت تابش ناپیوسته، با افزایش زمان تابش، اثرگذاری افزایش یافته و عملا در زمانهای بالای s 280 هیچ باکتری در نمونهها باقی نماند. در فواصل تابش cm1، cm0/5، صفر و همچنین زمان تابش s20، عملکرد روش تابش ناپیوسته نسبت به تابش پیوسته در حذف باکتری ضعیفتر بود. بعد از زمان تابش s280 در فاصله cm2، میزان حذف باکتری در تابش ناپیوسته با میزان حذف باکتری در تابش پیوسته برابر لگاریتم حذف 6 یا 99/9999 درصد میشود.
نتیجهگیری: کارایی تابش ناپیوسته در مقایسه با تابش پیوسته از قدرت عملکردی خوبی برخوردار است.
