بررسی اثر افزودنی نانوذرات طبیعی خاک بر نفوذپذیری بستر مدفن زباله های شهری (مطالعه موردی: مدفن زباله حلقه دره شهر کرج)

امروزه، استفاده از فناوری نانو یکی از موضوعات روز جهان محسوب می شود که در حدود چند دهه از ورود آن به اغلب رشته های علمی می گذرد و در این مدت توانسته تحولات جدی در اغلب آنها ایجاد کند. از سوی دیگر مسئله بهسازی لایه بستر مدفن های زباله شهری برای جلوگیری از نشت شیرابه، یکی از موضوعات چالش برانگیز و در عین حال پویا برای تحقیق مدنظر دانشمندان مرتبط با علوم خاک و محیط زیست می باشد. در این تحقیق تلاش شده تا بین دو علم نانوذرات و مسئله بهینه سازی نفوذپذیری لایه بستر مدفن های زباله شهری ارتباطی بوسیله تولید مواد ریزدانه در حد نانو از جنس خاک لایه بستر (نفوذناپذیر) با استفاده از دستگاه خردایش آسیاب گلوله ای در جهت کاهش نفوذپذیری این لایه برای مقابله با پدیده نشت شیرابه زباله های دفن شده صورت پذیرد. به همین منظور مدفن زباله حلقه دره شهرستان کرج به عنوان اصلی ترین مدفن زباله این کلانشهر برای مطالعه انتخاب شده و پس از برداشت نمونه و تعیین مشخصات خاک آن به کمک آزمایش های مکانیک خاک، کانی های محتوی آن بوسیله آزمایش های xrf و xrd مشخص گردیدند. در ادامه با کمک دستگاه خردایش آسیاب گلوله ای، ذرات نانو تولید شده از خاک فوق، تولید و توسط آزمایش dls و میکروسکوپ الکترونی sem مورد تایید قرار گرفتند. در این تحقیق سه نوع ذره در حد نانو با میانگین اندازه 97، 77 و 56 نانومتری برای بررسی نفوذپذیری خاک لایه بستر مدنظر قرار گرفت و پس از فرایند همگن سازی ذرات در درون رطوبت محتوی به خاک مورد آزمایش اضافه شد تا تمامی آزمایش های نفوذپذیری تحت تراکم یکسان صورت بپذیرد. آزمایش نفوذپذیری بار افتان با استاندارد astm d2434-87 برای هر 3 نوع ذره با درصد اختلاط وزنی 1، 2.5، 5 و 10 درصد و در ph های 5، 7 و 9 به عنوان مبنایی در جهت پیش بینی نفوذپذیری خاک به ترتیب در شیرابه های اسیدی، خنثی و قلیایی انجام شد که نتایج بدست آمده از این آزمایش حکایت از کاهش چشمگیر نفوذپذیری خاک در تمامی آزمایش ها داشته و توصیه های سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (usepa) در جهت رساندن نفوذپذیری لایه بستر مدفن زباله شهری به عددی کمتر از 10-7 سانتی متر بر ثانیه در این تحقیق به نتیجه می رسد.