تثبیت و بی خطرسازی مواد زائد خطرناک ناشی از آبگیری لجن های حاصل از تصفیه پساب های شیمیایی نیروگاه های حرارتی

یکی از نیازهای زندگی امروزه انسان ها انرژی الکتریکی می باشد. در چرخه تولید این انرژی، انواع نیروگاه ها فعالیت دارند. نیروگاه های حرارتی نیز گونه ای از نیروگاه ها هستند که بخصوص در کشور ما و دیگر کشورهایی که دارای منابع سوخت فسیلی فراوان و ارزان قیمت هستند. کاربری بالایی دارند. نیروگاه شهید رجایی قزوین در 25 کیلومتری شهر قزوین به سمت کرج واقع شده است. این نیروگاه، بصورت سیکل ترکیبی فعالیت کرده و یکی از بخش های عمده تولید انرژی آن، بخش حرارتی می باشد. در بخش حرارتی این نیروگاه از چهار توربین 250 مگاواتی جهت تولید برق استفاده می شود. در جریان تولید انرژی الکتریکی در این نیروگاه حرارتی، از انرژی تولید شده در اثر سوزاندن گاز طبیعی و نفت برای تولید حرارت و نهایتا تولید برق استفاده می شود. بصورت کلی در فرآیند فعالیت نیروگاه گونه هایی از مواد زائد تولید می شوند که یکی از آن ها فاضلابی است که از شستشوی سیستم انتقال و تبدیل انرژی بوجود می آید با مروری بر فرآیند تولید این ماده زائد می توان حدس زد که احتمالا این ماده حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای از انواع فلزات سنگین می باشد و جزو مواد زائد خطرناک بوده که می تواند از توده ماده زائد نشت کرده وارد خاک و یا آب در محیط های اطراف گردد و خطر آفرین شود. در تحقیق حاضر، مساله خطرناک بودن یا نبودن و روش دفع مناسب این ماده زائد بررسی شد. اولین مرحله از این تحقیق، بررسی و آنالیز ماده زائد می باشد. با انجام آزمایشات استاندارد روی ماده زائد و بررسی خصوصیات خطرناک و پارامترهای فیزیکی و شیمیایی شناخت دقیق ماهیت ماده زائد میسر شد. با مشخص شدن خطرناک بودن ماده زائد، با در نظر داشتن عواقب منفی حاصل از ورود آن به محیط زیست و با توجه به اینکه بر اساس آیین نامه مدیریت پسماندهای ایران نمی توان بدون انجام فرآیند بی خطر سازی نسبت به دفع مواد زائد خطرناک اقدام نمود، ضرورت اینکه فرآیند بی خطر سازی روی ماده زائد انجام شود، احساس شد. با توجه به اینکه مهمترین عاملی که باعث خطر آفرینی این ماده زائد می شود، مساله نشت عناصر و ترکیبات خطرناک از توده انباشته شده در حوضچه لجن می باشد، کار بررسی و کنترل پارامتر نشت این عناصر انجام شد. یکی از روش های متداول در بی خطر سازی مواد زائد، روش جامدسازی و تثبیت می باشد. بصورت کلی، در روش جامدسازی و تثبیت با اضافه کردن مواد افزودنی خاصی به ترکیب ماده زائد سعی بر این است که میزان نشت مواد زائد و نفوذ آن ها به محیط زیست به حد اقل رسانده شودو تاثیرات سمیت مواد زائد نیز حد اقل شود. در تحقیق حاضر با توجه به پارامترهای مختلفی از جمله کارایی مناسب، در دسترس و قابل تامین بودن، هزینه های اقتصادی و امکانات موجود آزمایشگاهی از ترکیبات سیمانی بعنوان ماده افزودنی جامدسازی کننده استفاده شد. پس از انجام عمل جامدسازی و تثبیت در مورد ماده زائد، آزمایشات بررسی ها و آنالیزها، مشابه آنچه در مورد ماده زائد اولیه انجام شد، روی محصول جامدسازی شده نیز صورت گرفت تا میزان اثربخشی این فرآیند در پی خطر سازی ماده زائد و جلوگیری از نشت عناصر فلزات سنگین به محیط زیست مشخص شود. در این تحقیق همچنین بررسی تغییرات در مقاومت فشاری مواد جامد سازی شده با نسبت های مختلف ماده زائد نیز مورد توجه بوده است. نتایج حاصل از آزمایش نشت (tclp) نشان داد کا فرآیند کلی جامدسازی و تثبیت در نسبت های ترکیب مناسب، با کاهش حدود 95 درصدی میزان نشت عناصر سمی از توده جامدسازی شده به نسبت ماده زائد در حالت طبیعی، عملکرد کاملا ً مثبتی در کنترل نشت فلزات سنگین داشته است. همچنین نتایج حاصل از آزمایشات مقاومتی نشان داد که با وارد شدن ماده زائد بجای سیمان در ترکیب، مقاومت فشاری نمونه ها کاهش یابد ولی با این وجود با توجه به نتایج بدست آمده و در اکثر نسبت های مورد بررسی حد اکثر افت مقاومت کمتر از 30% بود.