با توجه به اینکه امروزه غالب فعالیت های انسان به نحوی تولید زائدات داشته و باید با اعمال تدابیری از محل زندگی دور گردند. بنابراین مسأله دفع مواد زائد جامد، مشکلی اجتناب ناپذیر است. علیرغم تمامی پیشرفت هایی که تاکنون در زمینه دفع مواد زائد جامد و بازیافت آن صورت گرفته است، دفن زباله در زمین هنوز به عنوان یک روش اصلی دفع زباله در سرتاسر جهان مطرح است. در حال حاضر روش های دیگر دفع از جمله سوزاندن، بازیافت و کاهش زباله و نیز روش های تبدیلی نظیر کودسازی هنوز نتوانسته اند پاسخ گوی نیاز جوامع بشری برای دفع زباله تولیدی باشد. عملیات دفن بهداشتی عبارت از ریختن مواد زائد در داخل ترانشه و یا گودال های طبیعی یا مصنوعی و یا ریختن آن روی زمین و متراکم کردن آن تا حد امکان و سپس پوشاندن آن توسط خاک و یا سایر مواد پوششی به روش کاملاً سیستماتیک و بهداشتی است. دفن مواد زائد جامد ، روش غالب دفع زباله در کشور ما ایران است. دفن زباله اگر چه روشی است که به لحاظ هزینه و فن آوری به ویژه در ایران نسبت به سایر روش ها ارجحیت دارد، در عین حال در صورت عدم رعایت ضوابط مهندسی، دارای عواقب زیست محیطی مخاطره آمیزی می باشد که از آن جمله می توان به آلودگی ناشی از نشت شیرابه به آب های زیرزمینی، سطحی و آلودگی خاک اشاره نمود. با توجه به میزان بالای آلودگی شیرابه در محل دفن زباله و نفوذ آن به منابع آبهای زیرزمینی ، خاک و هوا و به طور کلی ایجاد سمیت در محیط زیست می بایست به تصفیه و تخلیه شیرابه به محیط توجه زیادی اعمال شود. تصفیه شیرابه محل دفن زباله شهری، به لحاظ زیست محیطی یک ضرورت محسوب می شود. به منظور تصفیه شیرابه ،طراحی و احداث تصفیه خانه مناسب می باید بر مبنای تحقیقات اولیه کمی و کیفی شیرابه صورت پذیرد. آنچه که در این تحقیقات حائز اهمیت است، تفاوت های اساسی شیرابه حاصل از مواد زائد جامد تولید شده در مناطق مختلف می باشد. این در حالیست که بسته به شرایط اقلیمی، ماهیت شیرابه، امکانات مالی و تجهیزات، سیستم تصفیه شیرابه متفاوت خواهد بود. یکی از ارکان اصلی مدیریت شیرابه در محل های دفن، برآورد میزان شیرابه تولیدی در این مکان هاست. این اهمیت از آنجا ناشی می شود که طرح بسیاری از تاسیسات لازم برای یک محل دفن زباله از جمله: سیستم زهکشی و جمع آوری شیرابه، تاسیسات مربوط به انتقال و تصفیه شیرابه، سیستم های بازچرخش و سایر مواردی که به نحوی در ارتباط با مدیریت شیرابه مرتبط است، بستگی به میزان شیرابه تولیدی در محل دفن دارد. همچنین سنجش ظرفیت آلایندگی یک محل دفن زباله از جهت انتشار شیرابه به عنوان اصلی ترین مورد، با کمیت شیرابه تولیدی متناسب است. این امر در طراحی سیستم های تصفیه شیرابه از اهمیت بالایی برخوردار است. سیستم های تصفیه شیرابه در مقایسه با سایر انواع فاضلاب ها بسیار پرهزینه و پیچیده تر می باشند. این مسأله از آنجا ناشی می گردد که شیرابه بنا به طبیعت خود غلظت های بسیار بالایی از آلاینده ها را با خود حمل می کند. لذا با توجه به این موضوع که عمده ترین دغدغه در مورد آثار نامطلوب زیست محیطی ناشی از احداث یک محل دفن زباله، کنترل و به حداقل رسانیدن حجم شیرابه می باشد، تحقیق و بررسی در این مقوله لازم و ضروری می نماید. همچنین بررسی مقایسه ای در مورد روش های مختلف تصفیه شیرابه و روش های متداول برای ساخت و اجرای یک تصفیه خانه شیرابه از دیدگاه اقتصادی و مسایل زیست محیطی بسیار اهمیت دارد. با توجه به نسبت پایین bod5/cod ، شیرابه مرکز دفن، حضور فلزات سنگین، ترکیبات سمی و ترکیبات سخت تجزیه پذیر در شیرابه انجام تصفیه بیولوژیکی کارایی چندانی ندارد و می بایست از سایر روش های تصفیه برای کاهش بار آلی شیرابه استفاده کرد. در این تحقیق تصفیه پذیری شیرابه محل دفن زباله شهرستان کرج واقع در منطقه کیانمهر توسط روش ازن زنی،تابش اشعه فرابنفش وترکیب (o3/uv) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق در شش فصل مجزا ارائه گردیده است: در فصل اول در خصوص انواع شیرابه و اثرات ناشی از تخلیه آن به محیط زیست، ضرورت تصفیه شیرابه، روش های تصفیه و همچنین اهداف کلی و جزئی تحقیق مطالبی آورده شده است. در فصل دوم فرایندهای مختلف اکسیداسیون مورد بحث قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحقیقات اخیر انجام شدهدر خصوص موضوع تحقیق در فصل سوم ارائه گردیده است. روش انجام پژوهش شامل نمونه برداری، انجام آزمایش ها، مواد، دستگاه ها و سامانه مورد استفاده در فصل چهارم آورده شده است. نتایج حاصل از انجام تحقیق و بحث پیرامون آنها در فصل پنجم ارائه گردیده و در نهایت در فصل ششم به جمع بندی نتایج و پیشنهادات در خصوص ادامه تحقیق پرداخته شده است.

در فرایند جذب، پس از شناسایی کامل خواص gac بعنوان جاذب، کاربرد آن در تصفیه نهایی شیرابه از طریق آزمایش های ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. براساس آزمایش های انجام شده در ph حدود هشت، زمان تعادل حدود 30 دقیقه و در حضور 200 گرم جاذب به ازای هر لیتر شیرابه حداکثر حذف بار آلی به میزان 44 درصد حاصل شد. در این تحقیق نتایج حاصل نشان داد که داده های تجربی تعادلی جذب تا حد زیادی با مدل های ایزوترم فروندلیچ و لانگمایر مطابقت دارند. همچنین حداکثر ظرفیت جذب برای جاذب مورد مطالعه در شرایط بهینه برابر 3 میلی گرم آلاینده بازای هرگرم gac تعیین گردید. در فرایند ازن زنی، میزان ازن مورد نیاز جهت تصفیه شیرابه در شرایط بهینه برابر با 1/3 گرم بر ساعت ازن حاصل گردید. این میزان ازن پس از 30 دقیقه در ph بهینه برابر 9، رنگ و cod شیرابه مورد مطالعه را به ترتیب به میزان 80 و 57 درصد کاهش داد، که قابل مقایسه با نتایج گزارش شده در سایر مطالعات می باشد. براساس نتایج حاصل، فرایند ترکیبی در مقایسه با فرایند جذب و ازن زنی، از قابلیت بالاتری در حذف آلاینده برخوردار بوده بطوریکه پس از 60 دقیقه، نرخ حذف cod از 44 درصد در فرایند جذب و 57 درصد در فرایند ازن زنی به بیش از 80 درصد در فرایند ترکیبی رسیده است. همچنین در فرایند ترکیبی، حذف کامل بار آلی بازای 5/3 و 8/3 گرم بر ساعت ازن به ترتیب پس از 80 و 70 دقیقه حاصل گردیده است. بر اساس آزمایش های انجام شده در فرایند ترکیبی افزودن کربن فعال تا هنگامی که در سیال به صورت شناور باقی بماند؛ تاثیر مثبت در حذف بار آلی از شیرابه خواهد داشت. ph نیز یکی دیگر از پارامترهای موثر بر نرخ حذف، در فرایند ترکیبی می باشد. در این تحقیق ph بین 8 تا 9 به عنوان میزان بهینه انتخاب گردید. همچنین در این فرایند، ازن زنی به صورت همزمان باعث احیاء کربن فعال در داخل راکتور نیز گردیده، که در نتیجه موجب افزایش زمان اشباع بستر کربنی وکاهش هزینه های احیاء آن در خارج از راکتور می شود. در این پژوهش پس از 5 مرحله استفاده متوالی از بستر کربنی نرخ حذف بار آلی در فرایند ترکیبی تنها حدود 7 درصد و در فرایند جذب بیش از 95 درصد کاهش یافته است. در ارزیابی اقتصادی صورت پذیرفته نیز مشاهده گردید که در فرایند ترکیبی علیرغم بالاتر بودن نرخ حذف بار آلی، با کاهش نرخ مصرف ازن، هزینه های عملیاتی و فرایندی کمتر از فرایند ازن زنی می باشد.

با گسترش شیوه زندگی مصرفی و توسعه روزافزون صنعت و تجارت در بسیاری از کشورهای جهان شاهد رشد سریع در تولید مواد زائد جامد شهری می باشیم. اندکی پس از تولید مواد زائد، تولید شیرابه آغاز می گردد که از منابع آلاینده خاک و آبهای زیر زمینی به شمار می رود. امروزه فرآیند ازن زنی بعنوان یک روش پرکاربرد در تصفیه خاک مورد توجه قرار گرفته است. ازن با پتانسیل اکسیداسیون 07/2 ولت، بعنوان یک اکسید کننده قدرتمند قادر است تا بدون آنکه پسماندی سمی از خود برجای بگذارد، در یک بازه زمانی نسبتا کوتاه، اجزای آلی موجود در خاک آلوده به شیرابه را تجزیه نماید. در این مطالعه کاربرد فرایند ازن زنی بعنوان یک روش شیمیایی خارج از محل جهت پالایش خاک آلوده به شیرابه حاصل از فرایند کمپوست زباله در مقیاس آزمایشگاهی و در یک راکتور batch مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج این تحقیق چنین بر می آید که ph محیط خاک، درصد رطوبت خاک و آلودگی اولیه آن بیشترین تاثیر را بر فرآیند ازن زنی دارند. در این مطالعه حداکثر راندمان حذف بار آلی با ازن زنی به میزان 200 میلی لیتر بر دقیقه در خاک کاملا خشک و در ph حدود 9 و پس از 120 دقیقه حاصل شد. در این تحقیق اعمال فرآیند گاز شویی توسط اسید باعث افزایش قابل توجه راندمان حذف بار آلی گردید. همچنین با افزایش آلودگی اولیه خاک، راندمان حذف بار آلی افزایش یافت. براساس آزمایشات انجام شده، میزان ازن مورد نیاز جهت پالایش خاک آلوده به شیرابه حدود1/3 گرم ازن به ازای هر گرم آلاینده برآورد گردید. این میزان ازن پس از عبور از مجاورت اسید توانسته است در ph بهینه برابر 9، بار آلی خاک مورد مطالعه را به میزان 2/21 درصد کاهش دهد. همچنین در این حالت پس از 180 دقیقه ازن زنی راندمان حذف تا 5/28 درصد افزایش یافته است. همچنین نشان داده شده است که حضور اکسید فلزات در محیط خاک آلوده توانسته است راندمان حذف را تا حدودی افزایش دهد. طبق طراحی آزمایش انجام گرفته، ph برابر با 1/9، درصد رطوبت برابر با 5/1% و آلودگی اولیه ppm11000، نقطه بهینه این فرآیند تعیین شد که تحت این شرایط، پس از 120 دقیقه ازن زنی درصد حذف حاصل شده برابر با 11/23% می باشد.

چکیده در این پژوهش عملکرد بسترهای لجن خشک کن خورشیدی در خشک کردن و دفع بهداشتی لجن تصفیه خانه آب شماره 3 و 4 تهرانپارس مورد سنجش قرار گرفت و از طرفی با ساخت آجر از لجن با درصد های وزنی مختلف لجن نسبت به خاک رس، میزان تغییرات کیفی و کمی مشخصه های آجر بر اساس استاندارد شماره 7 ایران نیز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا 3 واحد پایلوت بستر لجن خشک کن در جنب استخر ته نشینی لجن واقع در کانال خروجی پساب تصفیه خانه ساخته شد و در ادامه با لجن ریزی ها پی در پی در ماههای مختلف سال و پایش راندمان پایلوت ها در حذف آب لجن و همچنین انجام آزمایش های گوناگون بر روی لجن تصفیه خانه، نتایج و داده هایی در این زمینه بدست آمد. بر اساس تحلیل های داده ها و دیگر شرایط می توان نتیجه گیری نمود که اجرای بسترهای لجن خشک کن در این تصفیه خانه از لحاظ اقتصادی و علمی توصیه می گردد . در ادامه با توجه به آزمایشاتی که بر روی لجن خشک شده توسط بستر لجن خشک کن انجام شد و اینکه فلزات آهن و منگنز غلظت نسبتا بالایی نسبت به سایر فلزات داشتند امکان استفاده از لجن در ساخت آجر مورد بررسی قرار گرفت بدین ترتیب لجن خشک شده با درصدهای وزنی مختلفی نسبت به خاک رس، به مواد اولیه آجر افزوده شده و در نهایت آجر تولید گردید. بر اساس نتایج آزمایشات انجام شده بر روی تولیدات آجر مشاهده شده است که با افزایش هر چه بیشتر لجن به خاک رس میزان خلل و فرج موجود در آجر افزایش یافته و پارامترهای مقاومت فشاری ، دانسیته و وزن آجر کاهش و از طرفی پارامتر درصد جذب آجر افزایش یافت. میزان بهینه افزودن لجن با درصد وزنی نسبت به خاک رس به شرطی که مقاومت فشاری در حد مجاز باقی بماند 42 درصد می باشد و از طرفی این میزان برای درصد جذب آب مجاز آجر 24 درصد است بنابراین با توجه به داده های بدست آمده در این بخش از تحقیق می توان به این نتیجه رسید که از لجن تصفیه خانه آب تهرانپارس می توان در ساخت آجر استفاده کرد. کلید واژه ها : بستر لجن خشک کن ، آجر ، تصفیه خانه آب ، مقاومت فشاری ، درصد جذب آب آجر

سرانه تولید زباله در ایران 700 گرم به ازای هر نفر در روز بوده که بیشترین اجزای آن را مواد آلی فساد پذیر (60 تا 70 درصد) تشکیل می دهد. شیرابه از تجزیه مواد آلی و یا از منابع خارجی مثل زهکش آبهای سطحی، آب باران، آبهای زیرزمینی که وارد زباله می شوند، بوجود می آید. در این تحقیق تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست با استفاده از نانو ذرات tio2 تثبیت شده بر بستر بتنی و تحت تابش مستقیم نور uv، مورد بررسی قرار گرفته است. رآکتور مورد استفاده در این پژوهش از نوع batch بوده و از بتن سبک حاوی دانه های لیکا با ابعاد 10*10*30 سانتی متر ساخته شد. شیرابه مورد استفاده نیز از خروجی تصفیه خانه کارخانه کمپوست گرگان تامین گردید. در این فرایند از لامپ های uv-c با شدت تابش های مختلف در محدوده mw.cm-2 9/8 – 42/4 که در فاصله ثابت 10 سانتی متر از سطح شیرابه قرار داشت استفاده شد. در ابتدا به منظور تعیین تاثیر هریک از پارامترهای اصلی موثر در فرایند، آزمایش ها در شرایط تاریکی مطلق، بستر بتنی بدون پوشش نانو ذرات و اشعه uv تنها انجام و نتایج حذف cod به ترتیب برابر 5، 0 و 6 درصد حاصل شد. در نهایت با بهینه سازی فرایند حداکثر حذف cod به میزان 62% در 5ph=، زمان ماند 18 ساعت، پوشش دهی نانو ذرات به میزان 60 گرم بر متر مربع و با استفاده از لامپ uv با توان 77 وات حاصل شد. سپس با نرم افزار design expert به طراحی آزمایش پرداخته شد و تاثیر همزمان عوامل موثر مورد بررسی قرار گرفت. در این قسمت راندمان حذف cod و رنگ اندازه گیری شد و شرایط بهینه مربوط به حداکثر حذف همزمان cod و رنگ در 6/5= ph، نانو ذرات 45 گرم بر متر مربع و زمان ماند 21 ساعت تعیین شد. در این شرایط میزان حذف cod و رنگ به ترتیب 58 و 35 درصد پیش بینی شد. با انجام آزمایشات تائید در شرایط فوق میزان حذف cod و رنگ به ترتیب 59 و 33 درصد حاصل شد که در محدوده قابل قبول پیش بینی شده توسط طرف نرم افزار قرار دارد. دوام پوشش نانو ذرات بر کف بتنی با 20 بار تکرار آزمایش مورد بررسی قرار گرفت که میزان حذف cod به 35 درصد کاهش یافت. همچنین با انجام آزمایش gc-mass ترکیبات واسطه مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت آزمایش در شرایط بهینه انجام شد و میزان حدف بار آلی (bod) مورد بررسی قرار گرفت، میزان حذف bod در این شرایط 60 درصد بود.

چکیده امروزه بتن به عنوان پرمصرفترین مصالح ساختمانی در جهان مطرح می باشد. آلوده کننده ترین بخش صنعت بتن، فرآیند تولید سیمان می باشد. به طور تقریبی به ازای هر تن سیمان پرتلند تولیدی، یک تن دی اکسید کربن وارد جو می شود. بنابراین لازم است تا جایی که امکان دارد سیمان مصرفی در بتن جایگزین شود. از طرفی به علت افزایش جمعیت، حجم لجن حاصل از تصفیه فاضلاب های شهری به سرعت در حال افزایش است. یکی از روش های جدید دفع لجن، استفاده مجدداز این ماده دور ریختنی به عنوان مصالح ساختمانی، به خصوص جایگزین سیمان است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که استفاده از لجن تصفیه خانه فاضلاب به عنوان جایگزین سیمان مقاومت ملات و بتن را کاهش می دهد. خاکستر بادی در هنگام سوختن زغال سنگ برای تولید انرژی تولید می شود؛ این ماده به عنوان محصول جانبی صنعتی و یک آلاینده محیط زیست به شمار می رود. یکی از راه های استفاده مجدد از این ماده دور ریختنی مصرف آن به عنوان جایگزین سیمان است. تحقیقات اخیر نشان می دهد که اضافه کردن مقادیر کمی (تا 5/1 درصد) نانو ذرات سیلیس (sio2) می تواند واکنش های پوزولانی را در بتن و ملات سیمان را تسریع و کارپذیری، مقاومت و پایایی بتن و ملات سیمان را بهبود بخشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن شاخص توسعه پایدار زیست محیطی در ساخت مصالح پایه سیمانی، به بهبود خواص ملات های سیمانی دوستدار محیط زیست با بکارگیری سیستم ترکیبی نانوذرات سیلیس- لجن فاضلاب – خاکستر بادی پرداخته شده است و برای بررسی اثر نانو ذرات سیلیس و خاکستر بادی بر ملات حاوی لجن به بررسی چگالی نمونه ها و تست های مقاومت فشاری، sem، xrd و گیرش سیمان (سوزن ویکات) انجام شد. با توجه به نتایج حاصل از تحقیق، نمونه حاوی 1% نانو ذرات + 5/7% لجن + 20% خاکستر بادی هم از لحاظ مقاومتی و هم از لحاظ زیر ساختاری نتیجه بهتری نسبت به سایر طرح ها داشت. از طرفی در این طرح بیشترین میزان لجن جایگزین شده است.

امروزه، متناسب با رشد صنایع فلزی و وابسته به آن انواع پسماندها و فاضلاب¬های حاوی فلزات¬سنگین تولید گردیده که به واسطه¬ای استانداردهای محیط زیستی حذف این فلزات از آن¬ها امری ضروری می¬باشد. یکی از انواع این پسماندها لجن مازاد فرایند تصفیه فاضلاب¬های صنایع فلزی بوده که مقادیر زیادی از فلزات¬سنگین را به همراه دارد. روش الکتروکینتیک پیشرفته از جمله روش¬های پرکاربرد در تصفیه محیط¬های خاکی و لجن، به¬شمار می¬رود. در تحقیق حاضر حذف فلزات سنگین از نمونه لجن مازاد تصفیه فاضلاب صنعتی توسط روش الکتروکینتیک پیشرفته با استفاده از edta و اسید¬سیتریک به عنوان الکترولیت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش¬ها بر روی نمونه لجن نشان داد که میزان فلز روی و نیکل نمونه انتخابی بیش از حدود مجاز می¬باشند. در ابتدا، توسط آزمایش¬های اولیه محدوده زمانی 3 روزه و گرادیان ولتاژ v/cm 25/1 برای انجام فرایند الکتروکینتیک بر روی لجن انتخاب شد. سپس آزمایش¬هایی با غلظت¬های 1/0، 2/0 و 25/0 مولار edta در آند و 5/0، 1 و 5/1 مولار اسیدسیتریک در کاتد انجام پذیرفت. نتایج بررسی¬ها نشان داد که افزایش غلظت اسیدسیتریک در کاتد موجب کنترل ph کاتولیت و افزایش حلالیت فلزی در آن می¬گردد. همچنین حضور edta در آند باعث افزایش جریان الکترواسمز گردیده که نقش اصلی را در انتقال و حذف فلز روی از لجن دارد. لازم به ذکر است که افزایش غلظت edta در آند تاثیر چندانی بر افزایش راندمان حذف فلز روی از محیط لجن ندارد. در این آزمایش¬ها، با لحاظ حداقل میزان مصرف انرژی راندمان حذف فلز روی به میزان 32% با استفاده از edta با غلظت 1/0 مولار در آند و اسید سیتریک با غلظت یک مولار در کاتد پس از 24 ساعت حاصل شد. در ادامه به منظور افزایش راندمان حذف فلزات سنگین از لجن آزمایش¬های جداسازی مغناطیسی تر و لیچینگ با اسیدسولفوریک در کنار فرایند الکتروکینتیک در شرایط بهینه انجام پذیرفت. نتایج آزمایش¬ها نشان داد که تلفیق فرایند لیچینگ با الکتروکینتیک اگر چه نیاز به کنترل فاضلاب و زائدات باقی¬مانده دارد، اما باعث افزایش راندمان حذف فلزات روی و نیکل به ترتیب به 94% و 82% می¬گردد. لازم به ذکر است، در این فرایند کاهش ph و حذف عناصر مزاحم لجن طی فرایند لیچینگ منجر به بهبود عملکرد فرایند الکتروکینتیک گردیده است. همچنین آزمایش¬های تکمیلی نشان داد، تلفیق فرایند جداسازی مغناطیسی با الکتروکینتیک تاثیر قابل توجهی بر عملکرد سیستم ندارد .

روسازی نفوذپذیر یکی از روش‏های مدیریت رواناب شهری است که علاوه بر کاهش احتمال سیلاب شهری به بهبود کیفیت رواناب کمک شایانی می کند. در استفاده از سنگدانه های مصرفی در لایه های روسازی علاوه بر مسائل اقتصادی، مسائل زیست محیطی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. هدف از انجام این پژوهش بدست آوردن درصد حذف فسفات، فلز مس و روی، ذرات جامدکل، ذرات جامد معلق و cod توسط سنگدانه‏های سیلیسی، سنگ آهکی و سرباره ای است. بدین منظور تعدادی آزمایش بر روی سنگدانه های مذکور با عبور رواناب از آن ها انجام شد. همچنین جهت توصیف چگونگی جذب و حذف آلاینده ها توسط جاذب ها (سنگدانه ها) بررسی-هایی در خصوص ایزوترم ها و سینتیک های واکنش صورت گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی نشان داد که لایه های اساس و فیلتر روسازی نفوذپذیر، به صورت موثری میزان تمام آلاینده های رواناب را با درصد حذف بالایی کاهش می دهد. در مقایسه سه سنگدانه استفاده شده در لایه های اساس و فیلتر جهت حذف cod رواناب، مصالح سرباره ای نسبت به دو سنگدانه دیگر عملکرد بهتری داشتند. کاهش cod در زمان 3 ساعت پس از آزمایش برای سرباره 55، سیلیس 30 و سنگ-آهک 53% بود. روند کاهش غلظت فسفات رواناب سنتزی در طی عبور از لایه‏های اساس و فیلتر نشان داد بیشترین حذف آن توسط سنگدانه ها به ترتیب با مصالح سرباره، سنگ آهک و سیلیس انجام می پذیرد. در تمام آزمایش ها بیشترین و کمترین درصد حذف ذرات معلق و ذرات جامد کل به ترتیب به سرباره و سیلیس اختصاص داشت. سنگدانه های استفاده شده در لایه اساس و فیلتر قادر به حذف فلزات سنگین مس و روی به مقدار قابل توجهی بودند که بیشترین حذف این دو فلز سنگین توسط مصالح سرباره‏ای صورت پذیرفت. با توجه به پرازش ایزوترم ها، ایزوترم لانگمیر برای مدل کردن داده ها اندکی مطلوب تر از ایزوترم فرندلیچ بود. بررسی سینتیک شبه درجه دوم نشان داد نسبت به سینتیک شبه درجه اول، در اکثر موارد جذب مواد آلی (حذف cod) و فسفر از این مدل بهتر تبعیت می کند.

امروزه، تولید و استفاده از مواد شیمیایی در صنایع مختلف، آلودگی منابع زیست محیطی را بهمراه داشته است. یکی از ترکیباتی که می تواند باعث آلودگی گسترده ی منابع طبیعی گردد، متیل ترشیو بوتیل اتر (mtbe) می باشد. این ترکیب آلی در صنایع پتروشیمی تولید می شود و در بنزین کشور های مختلف جهان از جمله ایران جایگزین تترا اتیل سرب شده است. با توجه به اثرات سوء mtbe بر محیط زیست و سلامت بشر، پاکسازی منابع آلوده به آن اهمیت فوق العاده ای می یابد. در این مطالعه شستشوی خاک های آلوده به mtbe و تصفیه ی آن با استفاده تلفیقی از فرآیند های جذب بر کربن فعال و ازن زنی بررسی گردیده است. طبق نتایج بررسی ها در فرایند خاکشویی، بعلت حلالیت بالای mtbe در آب و تمایل کم آن برای ماندن در محیط خاک، این فرایند بدون افزودن هرگونه حلال جانبی، روش مناسبی برای پالایش خاکهای آلوده به mtbe به نظر می رسد، ولی کارایی آن برای خاک هایی که بطور عمده از جنس ذرات درشت دانه و غیر چسبنده باشند، مطلوب تر است. در واقع ذرات رس به دلیل قابلیت جذب سطحی mtbe، عوامل اصلی کاهش راندمان این فرایند می باشند. در این فرایند نسبت بهینه ی آب به خاک، 2:1 در نظر گرفته شد و خروجی این حالت، مبنای آلودگی اولیه ی فرایند های جذب سطحی، ازن زنی و ازن زنی ترکیبی قرار گرفت. طبق نتایج فرایند جذب، بیشینه ی راندمان حذف cod در ph معادل 8 و پس از 45 دقیقه به میزان 62 درصد حاصل گردید. همچنین مطابقت داده های تجربی فرایند جذب با ایزوترم های فرندلیچ و لانگمایر بررسی شد. بر اساس نتایج حاصل، ضریب همبستگی ایزوترم های جذب فرندلیچ و لانگمایر به ترتیب برابر 846/0 و 922/0 تعیین گردید که نشان دهنده ی تطابق بیشتر فرایند مورد نظر با ایزوترم لانگمایر می باشد. همچنین طبق نتایج، حداکثر ظرفیت جذب برای جاذب مورد مطالعه در حدود 75 میلی گرم cod به ازای هر گرم کربن فعال دانه ای برآورد شد. طبق آزمایشات فرایند ازن زنی، نرخ پیشرفت واکنش ها در محدوده ی اسیدی بدلیل اکسیداسیون ازن بصورت مستقیم، کمتر از محدوده-ی خنثی و قلیایی می باشد. با توجه به نتایج در این فرایند ph برابر 9 و میزان ازن gr/hr5/0 بعنوان میزان بهینه در نظر گرفته شد و در این شرایط پس از 30 دقیقه، نرخ حذف cod 80 درصد حاصل گردید. نتایج آزمایشات فرایند ترکیبی نیز نشان داد که استفاده از کربن فعال کارایی فرایند ازن زنی را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. در این فرایند علاوه بر ظرفیت بالای جذب توسط کربن و پتانسیل اکسیداسیون بالای ازن، کربن فعال باعث سرعت بخشیدن به انجام واکنش های تجزیه ی ازن می گردد و بنابراین ازن بصورت موثرتری مصرف می شود. از اینرو در مقایسه با فرایند ازن زنی، تلفات و خروج ازن کمتر و نرخ حذف آلاینده بیشتر است. بطوریکه در این فرایند میزان وزنی متوسط مصرف ازن 50/0 تعیین گردید. در حالیکه این مقدار در فرایند ازن زنی برابر با 66/0 بوده است. همچنین در فرایند ترکیبی، ازن زنی به صورت همزمان باعث احیاء کربن فعال در داخل راکتور می گردد که در نتیجه موجب افزایش زمان اشباع بستر کربنی و کاهش هزینه های احیاء آن در خارج از راکتور می شود. در این پژوهش پس از 5 مرحله استفاده متوالی از بستر کربنی در فرایند ترکیبی نرخ حذف بار آلی کاهش قابل توجهی نیافت، درصورتیکه در فرایند جذب، کربن پس از سومین مرحله به میزان قابل توجهی قابلیت حذف بار آلی را از دست داد. شرایط بهینه در این فرایند، ph برابر 4/9 در حضورgr/hr 4/0 ازن وgr 5/0 کربن فعال در مدت زمان 25 دقیقه بود که این شرایط با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ تعیین گردید و راندمان حذف 83 درصد را بدنبال داشت.

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور مربوط به جمع آوری و مدیریت پسماند شهری می باشد. از قسمت-های مهم مدیریت پسماند، کنترل و تصفیه شیرابه می باشد. به دلیل بار آلی بسیار زیاد شیرابه و وجود مواد سخت تجزیه پذیر، تصفیه بیولوژیکی به تنهایی قادر به بی خطر سازی شیرابه نیست و برای رساندن کیفیت شیرابه به استانداردهای موجود، نیاز به تصفیه تکمیلی پساب خروجی از واحدهای بیولوژیکی می باشد. یکی از روش های اکسیداسیون پیشرفته که برای تصفیه تکمیلی شیرابه مناسب است، فرایند فتوکاتالیستی می باشد. فرایند فتوکاتالیستی به دو روش دوغابی و تثبیت شده قابل استفاده می باشد. در این تحقیق ضمن مقایسه دو روش دوغابی و تثبیت شده، به منظور بر طرف کردن عیوبی نظیر جداسازی نانوذرات بعد از اتمام فرایند تصفیه در سیستم دوغابی و همچنین نیاز به زمان ماند بیشتر در سیستم های تثبیت شده به دلیل کاهش سطح فعال نانوذرات؛ اقدام به تصفیه فتوکاتالیستی شیرابه توسط نانو ذرات اکسید روی تثبیت شده بر روی آکنه های معلق گردید. ابتدا در حالت دوغابی شرایط بهینه واکنش مورد بررسی قرار گرفت. بدین ترتیب ph محلول در بازه ی 5 تا 11 بررسی شد که با افزایش ph، راندمان حذف نیز افزایش یافت. سپس با بررسی غلظت نانو ذرات zno در بازه-ی 0/25 تا 1/5 گرم بر لیتر، میزان غلظت 1 گرم بر لیتر به عنوان مقدار بهینه انتخاب شد. توان لامپ uv از دیگر پارامترهای موثر، در بازه 0 تا 40 وات مورد بررسی قرار گرفت که مقدار توان 32 وات به عنوان مقدار بهنیه انتخاب شد. زمان ماند بهینه با انجام یک آزمایش 8 ساعته بررسی شد که راندمان حذف cod و رنگ شیرابه در حالت بهینه ذکر شده و مدت زمان 3 ساعت به ترتیب برابر 60% و 68% بدست آمد. در پایان نیز با بررسی مدل سینتیکی لانگمایر – هینشلوود و مقایسه آن با سایر مدل های سینتیکی، سینتیک فرایند تصفیه مطابق با مدل شبه مرتبه اول قرار گرفت. سپس به منظور پوشش دهی آکنه ها، زیرلایه های پلیمری مختلف از نظر چگالی و کیفیت مورد بررسی قرار گرفت و پلیمر pp به عنوان مدیای مناسب برای استفاده به عنوان زیرلایه ی آکنه ها انتخاب شد. پس از پوشش دهی آکنه ها، پارامترهای ph، لامپ uv، چگالی سطحی نانوذرات zno، میزان سطح پوشش دهی شده و زمان ماند در سیستم تثبیت شده مورد بررسی قرار گرفت. بدین تربیت همانند سیستم دوغابی با بررسی ph و لامپ uv به ترتیب در بازه های 11- 5 و 40- 0 وات مقادیر بهینه 11ph= و توان لامپ uv برابر 32 وات انتخاب شد. همچنین چگالی سطحی پوشش دهی نانوذرات با بررسی مقادیر 20 تا 80 گرم بر متر مربع، مقدار 60 گرم بر متر مربع حاصل شد. از دیگر پارامترهای موثر در راندمان حذف، مقدار سطح پوشش دهی شده از آکنه ها بود که با تغییر در تعداد آکنه ها، مساحت پوشش دهی شده در بازه ی 300 تا 460 سانتیمتر مربع بررسی شد و مقدار بهینه آن برابر 400 سانتیمتر مربع در نظر گرفته شد. زمان ماند بهینه در سیستم تثبیت شده در شرایط بهینه ذکر شده برابر 4 ساعت در نظر گرفته شد که راندمان حذف cod و رنگ به ترتیب برابر 61/5 و 71 درصد حاصل گردید. همچنین با بررسی مدل سینتیکی لانگمایر- هینشلوود، تطابق سینتیک فرایند با مدل سینتیکی شبه مرتبه اول مشاهده شد. در انتها نیز با بررسی bod5 نمونه ها در حین تصفیه، افزایش نسبت bod5/cod از مقدار 15/0 در شیرابه خام به 0/6 در شیرابه تصفیه شده مشاهده گردید. همچنین با استفاده از آزمایش gc mass تغییرات آلاینده های موجود در شیرابه حین فرایند فتوکاتالیستی تصفیه مورد بررسی قرار گرفت.

در این مطالعه تصفیه نهایی شیرابه حاصل از فرایند کمپوست زباله شهری از طریق فرایندهای جذب، فتوفنتون و فرایند ترکیبی فتوفنتون و جذب مورد بررسی قرار گرفت. در فرایند جذب، پس از شناسایی کامل خواص gac به عنوان جاذب، کاربرد آن در تصفیه نهایی شیرابه از طریق آزمایش های ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس آزمایش های انجام شده در ph برابر با 9، زمان تعادل 60 دقیقه و در حضور 4 گرم بر لیتر جاذب حداکثر حذف بار آلی به میزان 56 درصد حاصل شد. در این تحقیق، نتایج حاصل نشان داد که داده-های تجربی تعادلی جذب تا حد زیادی با مدل ایزوترم ردلیچ پترسون مطابقت دارد. ارزیابی سینتیکی فرایند جذب نیز نشان دهنده تطابق بیشتر مدل شبه مرتبه اول با نتایج تجربی بود. همچنین، حداکثر ظرفیت جذب برای جاذب مورد مطالعه در شرایط بهینه برابر 58/352 میلیگرم آلاینده به ازای هر گرم کربن فعال دانه ای تعیین گردید. در فرایند فتوفنتون میزان بهینه آهن و هیدروژن پراکسید جهت تصفیه شیرابه به ترتیب 2/1 و 6/3 گرم بر لیتر حاصل شد. این میزان اکسید کننده پس از 60 دقیقه در ph بهینه برابر با 3، و با تابش لامپ uvc با شدت 120 وات، رنگ و cod شیرابه مورد مطالعه را به ترتیب به میزان 80 و 58 درصد کاهش داد. این میزان حذف cod در مقایسه با فرایند فنتون تحت شرایط مشابه، 15درصد بیشتر و قابل مقایسه با نتایج گزارش شده در سایر مطالعات بود. بر اساس نتایج حاصل، فرایند ترکیبی در مقایسه با فرایند جذب و فتوفنتون، از قابلیت بالاتری در حذف آلاینده برخوردار بود، به طوری که پس از مدت زمان بهینه 60 دقیقه، نرخ حذف cod از 56 درصد در فرایند جذب و 58 درصد فرایند فتوفنتون به حدود 90 درصد در فرایند ترکیبی رسید. همچنین در فرایند ترکیبی، حذف کامل بار آلی به ازای مقادیر بهینه 2/1 و 3 گرم بر لیتر آهن و کربن فعال پس از 24 ساعت حاصل گردید. ph نیز از پارامترهای موثر بر نرخ حذف، در فرایند ترکیبی بود. در این تحقیق ph برابر با 3 به عنوان میزان بهینه انتخاب گردید. نتایج مطالعات سینتیکی نیز نشان داد حذف بار آلی به روش تلفیقی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم انطباق بیشتری دارد. همچنین، بر طبق نتایج آزمایش gc مشخص گردید که ضمن انجام فرایند ترکیبی و کاهش بار آلی شیرابه اکثر ترکیبات پیچیده و سخت تجزیه پذیر به ترکیبات ساده تبدیل گردیدند. این نتایج با افزایش نسبت bod5/cod(میزان تجزیه پذیری بیولوژیکی) از 1/0 به 51/0 در طی فرایند هماهنگی داشت. در فرایند ترکیبی همزمان با افزایش نرخ واکنش به دلیل نقش کاتالیزوری کربن، فرایند فتوفنتون سبب احیای سطح کربن فعال گردید که در نتیجه موجب افزایش زمان اشباع کربن و کاهش هزینه-های احیای آن گشت. همچنین در این فرایند به دلیل استفاده موثر از اکسیدکننده ها، میزان مصرف آنها کاهش یافته و این امر باعث صرفه جویی در هزینه های مصرفی شد.

این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی بسته در یک راکتور از جنس پلاکسی گلاس با حجم موثر 2 لیتر متعاقب خودهی باکتری ها با فنل و تشکیل بیوفیلم انجام گردیده و عملکرد بهینه باکتری ها در حذف فنل با استفاده از فرآیند بیوالکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات با پساب سنتتیک حاوی غلظت های اولیه فنل mg/l 200، 150، 100، 50، 10 و جریان اعمالی ma 4، 3، 2، 1 و در فواصل زمانی هر 3 ساعت در طی حداکثر زمان واکنش 9 ساعت انجام شد و غلظت باقیمانده فنل به روش کلریمتری قرائت گردید. در این تحقیق، تأثیر تغییرات غلظت اولیه فنل، جریان اعمالی، زمان ماند هیدرولیکی و ماهیت الکترود مورد استفاده ارزیابی گردید. بر اساس نتایج حاصله، بهترین شرایط جهت حذف فنل؛ غلظت اولیه 200 میلی گرم در لیتر، جریان اعمالی ma2 در زمان واکنش 9 ساعت تعیین گردید، در این حالت سیستم قادر به حذف 95/99% فنل و 85/92% cod بود. نتایج مطالعه انجام شده بیانگر آن است که فرآیند بیوالکتروشیمیایی حاضر قادر به حذف فنل و cod تا حد استانداردهای تخلیه پساب می باشد و کاربرد بیوالکترود حاوی سلولز میکروبی باعث افزایش کارایی و ارتقاء سیستم می گردد.

چکیده ندارد.