فصلنامه بهداشت و ایمنی کار

---

مقدمه: در اغلب شرایط واقعی انتشار آلودگی حاصل از فرآیندهای صنعتی، معمولا ترکیبات شیمیایی به‌صورت گروهی در فضا رها میشوند و کمتر پیش میآید که یک ترکیب شیمیایی به‌طور خالص منتشر شود. هدف از این مطالعه امکان سنجی حذف بخارات BTX (بنزن، تولوئن و زایلن) موجود در هوا، به کمک یک بیوراکتور همزن‌دار در مقیاس آزمایشگاهی میباشد.

.

روش کار: برای دستیابی به هدف اصلی مطالعه، باکتری های تصفیه کننده BTX از فاضلاب خروجی یک پالایشگاه نفت استخراج و در بیوراکتور همزن‌دار به‌کار گرفته شدند. همچنین روغن سیلیکون به منظور بهبود راندمان تصفیه در نسبت های مختلف به بیوراکتور اضافه گردید و پارامترهای عملکردی بیوراکتور در شرایط مختلف ارزیابی شد و بهینه ترین حالت شناسایی گردید.

.

یافته ها: عملکرد بیوراکتور در حذف بخارات BTX با افزودن 10% روغن سیلیکون به عنوان فاز آلی نشان داد که ظرفیت حذف و راندمان حذف بنزن، تولوئن و زایلن به ترتیب تا محدوده غلظت های mg/m3 1730، mg/m3 1710 و mg/m3 1380 با افزایش غلظت ورودی روند افزایشی خود را ادامه می دهند. در این غلظت ها ظرفیت حذف و راندمان حذف بنزن به ترتیب g/m3/h 59 و 100% ، تولوئن g/m3/h 58 و 100% و زایلن g/m3/h 42 و 91% می باشند. ظرفیت حذف کل برای هر سه ترکیب g/m3/h 159 با راندمان 91 تا 100% می باشد.

.

نتیجه گیری: افزودن روغن سیلیکون موجب بهبود ظرفیت حذف بنزن، تولوئن و زایلن نسبت به بستر بدون فاز آلی گردیده است. به‌طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از بیوراکتورهای دوفازی همزن‌دار در زمینه کنترل بخارات BTX از جریان هوای آلوده، موفقیت آمیز می باشد.

---

مقدمه: امروزه آلودگی هوا به عنوان موضوع مهم محیطی و بهداشتی مطرح است. فرآیندهای کنترلی بیولوژیکی به دلیل دوام، صرفه اقتصادی و دوست دار محیط زیست توانستند جایگزین مناسبی برای روش های فیزیکوشیمیایی شوند. فناوری بیولوژیکی برمبنای فعالیت میکروارگانیسم ها قراردارد. در این مطالعه، قابلیت باکتری سودوموناز پوتیدا  و قارچ پلاروتوس استراتوس در تصفیه جریان گازی آلوده حاوی تولوئن و تجزیه بیولوژیکی آن تحت شرایط عملیاتی مشابه مورد مقایسه قرار گرفت.
روش کار: بدین منظور، یک بیوفیلتر شامل دو ستون موازی در مقیاس آزمایش گاهی طراحی و ساخته شد و آزمایشات در این دو ستون برمبنای اندازه گیری کارایی حذف، ظرفیت حذف و افت فشار صورت گرفت، به گونه ای که در یکی از ستون ها باکتری و در دیگری قارچ تلقیح شد.   
یافته ها: آزمایشات مربوط به باکتری 20 روز و آزمایشات مربوط به قارچ 14 روز به طول انجامید. میزان بار ورودی برای بیوفیلتر باکتریایی و برای بیوفیلتر قارچ به ترتیب عبارت از i 11.65±2.26 g/m3.h و 11.94±2.56 بودند. نتایج نشان داد بیوفیلتر قارچی ظرفیت حذف بالاتری را نسبت به بیوفیلتر باکتریایی دارد (9.65±3.53 دربرابر g/m3.h ر 9.18±2.6)، هرچند، افت فشار نیز در بیوفیلتر قارچی بالاتر از بیوفیلتر باکتریایی بود (1.1±0.32 دربرابر mm water ر1±0.28).
نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده بیوفیلتراسیون قارچی در حذف تولوئن از جریان هوا کاراتر می باشد.

---

مقدمه: باوجود اقبال روز افزون کاربرد فیلترهای نانولیفی برای تصفیه آلاینده‌های ذره‌ای از جریان هوا، مطالعات کم تری به بحث در خصوص امکان سنجی کاربرد آن ها در حذف آلاینده‌های گازی پرداخته است، درحالی که در اکثر محیط های کاری هر دو شکل آلاینده وجود دارد. تولوئن ماده‌ای سمی و موتاژنیک می‌باشد  و مواجهه مزمن با غلظت‌های پایین آن ممکن است باعث طیف وسیعی از اثرات سوء سلامتی بر افراد در معرض مواجهه شود. مطالعه حاضر با هدف تولید نانوالیاف پلیمری بر پایه نانولوله کربنی تک جداره  از طریق روش الکتروریسی و پردازش سطح آن با پلاسمای سرد و هم چنین ارزیابی عمل کرد آن در حذف گاز تولوئن انجام گرفت.
روش کار: لایه‌های نانولیفی توسط فرآیند الکتروریسی از محلول الکتروریسی شامل پلیمر پلی آکریلونیتریل (PAN) و نانولوله کربنی تک جداره (SWNT) به نسبت ترکیبی 1:99 تحت شرایط عملیاتی  ولتاژ کاربردی: 20 کیلوولت ، فاصله سوزن تا صفحه جمع‌آوری کننده: 10سانتی متر، میزان تزریق: 1 میلی‌لیتر بر ساعت، قطر سوزن: گیج 18 و سرعت چرخش درام  1000- 500 دور در دقیقه تولید شدند.  سطح نانوالیاف تولیدی مورد پردازش پلاسما قرار گرفتند. دستگاه پلاسمای مورد استفاده با منبع تغذیه فرکانس رادیویی (13/56 مگاهرتز با توان 20 وات) ، گاز تشکیل‌دهنده آرگون و فشار عملیاتی 2/0  بود. شرایط آزمون نمونه‌های تولیدی برای حذف گاز تولوئن مطابق استاندارد ISO 10121-1:2014 آماده گردید که روش آزمون عمل کرد مدیاهای تصفیه هوا نوع فاز گازی را برای انواع مدیاهای صفحه تخت ارایه می‌دهد. به منظور اندازه گیری غلظت بخار تولوئن از دستگاه قرائت مستقیم Firstcheck مجهز به دتکتور PID استفاده گردید. مطالعات ریخت شناسی الیاف با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد.   طیف سنجی مادون قرمز- تبدیل فوریه (FTIR) به منظور شناسایی ترکیبات آلی و گروه های عاملی در نانوالیاف صورت گرفت.  
یافته ها: نتایج حاصل از آنالیز تصاویر نشان داد که میانگین قطر الیاف 19/7±16/169 نانومتر و میانگین ضریب تغییرات آن 23/0 محاسبه گردید. ریخت شناسی الیاف، یکنواخت و  دانه دار تعیین شد. میانگین ضخامت، درصد تخلخل و ضریب نفوذپذیری هوا مدیا  به ترتیب 15/0 میلی متر،43 درصد و 75/5 دارسی مشخص گردید. میانگین درصد کارایی نانوالیاف  PAN/SWNT پردازش شده با پلاسما در حذف گاز تولوئن 98 درصد و میانگین افت فشار آن ها حدود 100 پاسکال به دست آمد. طیف FTIR مدیای آزمون نشان داد که پیک‌های ظاهر شده در طول موج‌های معین مربوط به ارتعاش گروه‌های آلیفاتیک C-H باندهای  C-C و C=O مربوط به پلیمر PAN‌ و نانولوله کربنی می‌باشد.
نتیجه گیری: حذف گاز تولوئن از طریق ساخت نانوالیاف هیبریدی PAN و SWNT پردازش شده با پلاسما محقق شد. نانوالیافی با مشخصات ریخت شناسی یکنواخت تولید شدند و کارایی حذف مناسب و افت فشار پایین  از خود نشان دادند.

---

مقدمه: با توجه به توسعه روزافزون استفاده از ترکیبات آلی فرّار ازجمله تولوئن و اثرات سوء آن‌ها برسلامتی افراد، روش‌های متنوعی از جمله تلفیق پلاسمای سرد و کاتالیست/فتوکاتالیست  جهت کنترل این ترکیبات توسعه یافته است.هدف از انجام این مطالعه کارایی تلفیق فتوکاتالیست HZSM-5/TiO2 و پلاسمای سرد جهت حذف بخارات تولوئن است.
روش کار: جهت تهیه فتوکاتالیست از زئولیت HZSM-5 و TiO2 در 3 و 8 درصد وزنی استفاده شد. ذرات TiO2 با استفاده از روش تلقیح بر روی زئولیت HZSM-5 نشانده شدند. برای بررسی خصوصیات فتوکاتالیست از آزمون‌های پراش اشعه ایکس، میروسکوپ الکترونی روبشی و تعیین سطح ویژه استفاده گردید. بخارات تولوئن در غلظتppm  2±58 با استفاده از سیستم دینامیک تولید و در فشار و دمای محیط و رطوبت 6 درصد از راکتور حاوی 1 گرم فتوکاتالیست به‌طور مداوم عبور داده شد. درنهایت راندمان حذف  برای سه حالت پلاسما ، پلاسما و فوتوکاتالیست 3 و 8 درصد وزنی در محدوده ولتاژی 4000 تا 8000 ولت بافاصله 500 ولت محاسبه گردید.  
یافته ها: در مطالعه حاضر راندمان حذف بخارات تولوئن به ترتیب 9/44، 36/75 و 68/66 درصد برای پلاسما ، HZSM-5/TiO2 3% و HZSM-5/TiO2 8% وزنی بدست آمد که HZSM-5/TiO2 3% بهترین راندمان را نشان داد. همچنین با افزایش ولتاژ، راندمان حذف نیز افزایش یافت به‌طوری‌که در ولتاژ 7000 ولت به حداکثر خود رسید.
نتیجه گیری: افزودن فتوکاتالیست HZSM-5/TiO2 به پلاسمای سرد سبب افزایش قابل‌ملاحظه‌ای در راندمان حذف آلاینده گردید و همچنین HZSM-5/TiO2 3% بهترین راندمان را نشان داد. استفاده از این تلفیق می‌تواند راهکار مؤثری برای حذف بخارات تولوئن در محیط‌های صنعتی بدون به مصرف انرژی بالا باشد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده پیشنهاد می‌شود این تلفیق برای سایر ترکیبات آلی فرار نیز موردبررسی قرار گیرد.

---

مقدمه: اتیل  بنزن یکی از ترکیبات آلی فرار است که در بسیاری صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اثرات سمی این ترکیب حذف آن ضروری به نظر می رسد. یکی از روش های حذف ترکیبات آلی از هوا، حذف فتوکاتالیستی است. لذا این مطالعه با هدف تعیین کارایی حذف فتوکاتالیستی اتیل بنزن از جریان هوا با استفاده از نانوذرات اکسید روی تثبیت شده بر روی زئولیت طبیعی اصلاح شده صورت گرفت. 
روش کار: زئولیت طبیعی ابتدا توسط اسیدکلریدریک و سپس با دی فنیل دی کلروسیلان اصلاح شد. سپس نانوذرات ZnO با روش تلقیح مرطوب روی بستر تثبیت شدند.  بخار اتیل  بنزن با غلظت های مختلف 25، 50، 100 و 200ppm با استفاده از سیستم غلظت ساز دینامیک تولید و کارایی حذف فتوکاتالیستی بخار  اتیل بنزن با استفاده از نانوذرات اکسید روی تثبیت شده بر روی زئولیت طبیعی اصلاح شده (MZe: Modified Zeolite) تعیین گردید. دمای محیط انجام تحقیق در حدود °C 2±25 و رطوبت نسبی متوسط 35  %تنظیم شد. مساحت سطح ویژه و حجم منافذ بستر به روش BET  و ساختار سطحی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(FESEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) تعیین گردید.   
یافته ها: نتایج اندازه گیری مساحت سطح ویژه زئولیت، زئولیت طبیعی اصلاح شده و فتوکاتالیست اکسید روی بر پایه  زئولیت به ترتیب 115.775، 139.75 و 132.61 (m2/gr) می باشد و مساحت سطح ویژه بعد تثبیت نانو ذرات روی کاهش می یابد. تصاویر FESEM و آنالیز XRD تغییرات ساختاری زئولیت طبیعی و تثبیت موفقیت آمیز نانو  ذرات بر بستر را نشان داد . نتایج فتوکاتالیست نانو اکسید روی بر بستر زئولیت و تابش UV نشان داد که با افزایش غلظت اولیه اتیل بنزن، کارایی تجزیه کاهش می یابد. و  بالاترین بازدهی حذف در غلظت ppm 25  می باشد.
نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد تثبیت نانو ذرات ZnO بر روی زئولیت طبیعی اصلاح شده می تواند روشی مناسب جهت حذف بخار اتیل بنزن از هوا تحت اشعه UV باشد.