نام پژوهشگر: حسین گنجیدوست
فرهاد قادری زفره ئی بیتا آیتی
امروزه با اهمیت یافتن سلامت بشر، تصفیه فاضلاب های سمی و خطرناک صنعتی یکی از مهمترین اولویت های کارهای زیست محیطی شده است. یکی از مواد سمی که جهت تامین بهداشت برخی اماکن عمومی مانند بیمارستان ها، سربازخانه ها و غسالخانه ها استفاده می گردد و در اثر مصرف در فعالیت های صنعتی و تجاری مانند تولید چسب و رزین، کاغذ، قارچ کش، نئوپان و داروسازی به پساب های صنعتی و غیرصنعتی راه می یابد فرمالدئید است. نام های دیگر فرمالدئید، فرمل، آلدئیدفرمیک، متانال و فرمالین (که فرمالین محلول 40درصد از گاز فرمالدئید است) هستند. فرمالدئید در انسان سبب تحریک غشای مخاطی، سرفه، اختلاط در بلع و برونشیت می شود و در دراز مدت خطر ابتلا به آسم را در انسان افزایش می دهد. همچنین خوردن فرمالدئید باعث درد شدید، زخم، اسهال، استفراغ خون، سرگیجه و نارسایی سیستم گردش خون می گردد. لازم به ذکر است که سازمان محیط زیست آمریکا و سازمان بین المللی مطالعه سرطان ، فرمالدئید را به عنوان "ماده سرطان زای محتمل" شناخته اند یعنی ماده ای که سرطان زایی آن برای حیوانات دلایل کافی دارد و درمورد سرطان زایی آن برای انسان باید مطالعات بیشتری صورت گیرد. امروزه اکثر تصفیه خانه های فاضلاب های صنعتی و غیر صنعتی در ایران به دلیل عدم توانایی مالی صنایع، نبود فناوری های مورد نیاز و سهولت در بهره برداری، از نوع بیولوژیکی هوازی هستند و همین امر سبب گردیده تا فاضلاب های حاوی مواد سمی چون فرمالدئید، بدون تصفیه وارد محیط گردند و شاهد این مدعا فاضلاب سه کارخانه مادر تولید چسب و رزین در شیراز ،خراسان و مازندران و فاضلاب قبرستان ها است که بدون هیچ گونه تصفیه ای وارد محیط می گردند. سمیت فرمالدئید برای میکروارگانیسم ها، سبب گردیده تا روش های شیمیایی و یا بیولوژیکی غیر هوازی برای تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. تحقیقات اخیر در رابطه با حذف فرمالدئید به کمک روش های فنتون و فوتوفنتون ، تجزیه فوتوکاتالیستی ، پیش تصفیه به کمک ازن زنی، تلفیق روش های بیولوژیکی و شیمیایی،ترکیب روش های بیولوژیکی بی هوازی و هوازی صورت گرفته است و کمبود تحقیقی که امکان تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید را در سیستم های هوازی مرسوم در ایران بررسی کند به وضوح مشخص است، لذا در این تحقیق تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید به روش های هوازی مورد مطالعه قرار گرفته است. راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (mbbr) از سیستم های نوین تصفیه فاضلاب های شهری و صنعتی است. این سیستم، با تلفیق برخی ویژگی های فرایندهای لجن فعال و بیوفیلترها ایجاد شد و به دلیل عدم گرفتگی، توزیع یکنواخت بار در تمام سطح حامل ها در بیوفیلم مستغرق، افت هد ناچیز و سطح ویژه مناسب برای رشد بیوفیلم، در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 در نروژ توسعه یافت. راکتورهای ناپیوسته متوالی (sbr) از سیستم های اصلاح شده لجن فعال است که در اوایل سال1970 در آمریکا توسط ایروین برای اولین بار به کار گرفته شد و امروزه به دلایلی مانند صرفه جویی در اشغال فضا، زمان قابل تنظیم، انعطاف پذیری بسیار بالا و کنترل راحت فرآیند گسترش بسیاری یافته است.
علیرضا اقبال نیا حسین گنجی دوست
در کنار مسائل و موضوعات گوناگون شهری، مخاطرات زیست ¬محیطی ناشی از سوء مدیریت پسماندها همواره یکی از مشکلات عدیده کشور بوده است. یکی از مشکلات مراکز دفن زباله، مساله آلودگی آب زیرزمینی در اثر نفوذ شیرابه زباله است. در سال¬های اخیر آلودگی آبهای زیرزمینی باعث شروع تلاش¬هایی در جهت برآورد حجم شیرابه تولیدی لندفیل، کنترل و تصفیه شیرابه و همچنین تعیین لایه¬بندی مناسب برای محل دفن شده است. مدلhelp یک مدل دو بعدی است که برای ارزیابی هیدرولوژیکی محل دفن زباله (لندفیل) مورد استفاده قرار می¬گیرد. داده¬های مورد نیاز help شامل اطلاعات هواشناسی، مشخصات خاک و فرضیات طراحی می باشد. برای انجام محاسبات اثرات مربوط به تجمع آبهای سطحی (جریان سطحی)، تراوش، تبخیر و تعرق، رطوبت ذخیره شده در خاک و زهکشی جانبی در نظر گرفته می¬شود. خروجی این برنامه بصورت میزان نشت از لایه¬های درونی لندفیل و همچنین عمق اشباع شده شیرابه در کف لندفیل می¬باشد. با اجرای مدل برای منطقه زابل و در نظر گرفتن تمام اطلاعات آن منطقه می¬توان اقدام به کالیبراسیون مدل نمود.
مایده پاک زاد شهابی بیتا آیتی
چکیده ندارد.
سعید نعمتی حسین گنجی دوست
چکیده ندارد.
فقیه نصیری حسین گنجی دوست
چکیده ندارد.
مینا گشایشی بیتا آیتی
ایجاد شهرکهای صنعتی در صورتی که درست به کار گرفته شده و مشکلات زیست محیطی ایجاد نکنند نقش قابل توجهی در توسعه اقتصادی و صنعتی ایفا می نماید. یکی از آلودگیهای مهم اکثر فعالیت های صنعتی، پسماندهای صنعتی می باشد که ضروری است بطور اصولی کنترل گردند تا علاوه بر جلوگیری از اثرات سوء آنها بر محیط زیست، در مصرف منابع محدود اولیه نیز صرفه جویی به عمل آید. شهرک صنعتی سمنان با وسعت حدود 2000 هکتار دارای 774 واحد صنعتی بوده و صنایع فلزی، شیمیایی، خدماتی، نساجی، غذایی، کانی غیرفلزی، برق و الکترونیک و سلولزی در آن فعالیت می کنند. تعداد واحدهای فعال در این شهرک در حال حاضر حدود 300 واحد صنعتی می باشد. در این پژوهش برای مدیریت اطلاعات شهرک های صنعتی نرم افزاری در محیط «microsoft access» تهیه و برای قسمت های محاسباتی و پردازشی آن نیز از نرم افزار «visual basic» در همان محیط استفاده شده است. این نرم افزار طوری برنامه ریزی شده است تا بتوان از آن برای برنامه ریزیهای مختلف مدیریتی و کارشناسی کلیه شهرکهای صنعتی سود جسته و اطلاعات سودمندی را از آن استخراج نمود. با توجه به بررسی ها و مطالعات کمی و کیفی صورت گرفته، پسماندهای قابل بازیافت شهرک 32 نوع می باشند که از این بین ضایعات پلاستیک (تولید1000 تن در سال)، انواع ضایعات کاغذ و مقوا (تولید حدود 1400 تن در سال)، انواع ضایعات آهنی (تولید 8400 تن در سال) و انواع ضایعات چوبی (تولید حدود 540 تن در سال) از نظر کمی قابل توجه هستند. از بین این چهار پسماند نیز با در نظر گرفتن همه عوامل موثر در ایجاد مجتمع بازیافت، فقط برای ضایعات کاغذ و مقوا احداث کارخانه بازیافت قابل توصیه بوده و برای ضایعات پلاستیک و آهنی، بسته بندی و انتقال به کارخانه های بازیافت مجاور و برای ضایعات چوبی استفاده مجدد توصیه میگردد.
داریوش یوسفی کبریا احمد خدادادی
ایران نخستین کشوری است که تولید نفت خام را در خاورمیانه شروع کرده است. بخشی از نفت تولیدی جهان در اثر حوادث مختلف وارد محیط می گردد و موجبات آلودگی شدید زیست محیطی را فراهم می نماید. فناوری های مختلف پالایش خاک های آلوده به دو دسته کلی پالایش "درجا" و "خارج از محل" تقسیم می گردند. فرایند زیست پالایی به سوخت و ساز باکتری ها در تجزیه ترکیبات شیمیایی نامطلوب و فرآیند الکتروکینتیک به اعمال میدان الکتریکی ضعیف با قراردادن دو رشته الکترود (آند و کاتد) در خاک و عبور جریان مستقیم گفته می شود. مهمترین عوامل محدود کننده در فرایند زیست پالایی؛ در دسترس نبودن آلاینده ها، محدودیت حرکت باکتری، مواد نفتی و نفوذ اکسیژن در خاک و نیز در فرایند الکتروکینتیک؛ تغییرات شدید ph در اطراف الکترودها و غیرقطبی بودن مواد نفتی می باشند که به شدت از کارایی فرایندها می کاهند. در این پژوهش با تلفیق فرایند زیستی و الکتروکینتیک (با شدت میدان الکتریکی 1 ولت بر سانتیمتر) عوامل محدودکننده پالایش خاکهای آلوده به گازوئیل به حداقل کاهش یافت. نتایج حاصل در سه بخش متفاوت میکروبی، الکتریکی و تلفیقی ارائه شده است. سویه بومی جدا سازی شده از خاک های آلوده پالایشگاه تهران بر اساس تعیین ترادف ژنی s rrna16، با شباهت بیش از 98% به bacillus cereus شناسایی و به نام سویه جدید 2-bacillus sp. strain tmy نامگذاری شد. توانایی حذف آلودگی این سویه در آب 85/6 درصد (15 روزه) و در خاک متراکم به تنهایی30 درصد (28 روزه) مشاهده گردید. در فرایند الکتریکی، در فرایند تلفیقی، در حالت جریان یکطرفه حداکثر حذف 48 درصد و در حالت دوطرفه (هیبریدی) با تغییر قطبیت در هر60 دقیقه تغییرات ph در طول نمونه خاک به طور قابل توجهی کاهش یافته و 71 درصد مواد نفتی گازوئیل حذف گردید. در فرایند الکتروکینتیک زیستی ناهمگن که برای اولین بار در این پژوهش برای حذف گازوئیل توسعه یافت، سویه باکتری جدید با توانایی بالای مصرف گازوئیل با سرعت تقریبی cm2v-1h-1 0/18 در سرتاسر خاک توزیع و سبب تسریع تجزیه این ماده نفتی شد.
سمیرا فرتوس حسین گنجی دوست
فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن یا به طور اختصار usbf یک روش موثر و نوین در تصفیه فاضلاب می باشد که در واقع یک نوع فرایند لجن فعال متعارف اصلاح شده می باشد. این سیستم که از ترکیب یک ناحیه غیرهوازی، قبل از حوض هوادهی و یک زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا در یک بیوراکتور، تشکیل شده است در جهت عملیات حذفbod، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و حذف فسفر کارایی اثبات شده دارد. هدف از انجام این تحقیق تعیین کارایی فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن در حذف بیولوژیکی فسفر و تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف فسفر در این سیستم می باشد. آزمایشات در یک پایلوت آزمایشگاهی usbf از جنس پلکسی گلاس و به حجم 60 لیتر با جریان پیوسته فاضلاب در آزمایشگاه مهندسی محیط زیست دانشگاه تربیت مدرس به انجام رسید. فاضلاب مصنوعی شامل ترکیبات گلوکز و استات بعنوان منبع کربن و با نسبت cod/p در حدود 50 با غلظت 20 میلی گرم در لیتر فسفر براساس یون فسفات در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت و تحقیق در سه فاز راه اندازی، بهره برداری و بررسی اثر شوک به سیستم انجام داده شد، که در فاز بهره برداری برای تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف فسفر در خروجی سیستم، جریان فاضلاب با دبی های 57/0،67/0، 8/0، 1، 33/1 و 2 لیتر بر ساعت به سیستم اعمال گردید. با توجه به نتایج اخذ شده، در ابتدا با افزایش دبی، راندمان حذف فسفر افزایش می یافت، چنانچه میانگین درصد حذف فسفر پس از رسیدن سیستم به شرایط پایدار در دبی های 57/0،67/0 و 8/0 به ترتیب 4/91، 95 و 4/94 درصد تعیین گردید ولی در ادامه با افزایش دبی به 1، 33/1 و 2 لیتر بر ساعت میانگین درصد فسفر حذف شده کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر 4/90 ، 92/89 و 2/84 درصد رسید. در نتیجه با تحلیل های آماری انجام شده و در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی هر پروژه، که با افزایش زمان ماند در یک دبی ورودی ثابت، افزایش حجم حوضچه ها را در بر دارد، زمان ماند بهینه برای پایلوت usbf مقدار 10 ساعت در زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا، تعیین گردید.
مهدی اشراقی بیتا آیتی
هدف از انجام این تحقیق حذف بیولوژیکی نیتروژن (نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان) با استفاده از راکتور بافلدار بی هوازی(abr) در مقیاس آزمایشگاهی بود. ترکیبات نیتروژن در فاضلاب عمدتاً به چهار صورت آلی، آمونیاکی، نیترات و نیتریت می باشند. غلظت نیتروژن کل در فاضلاب شهری معمولاً در محدوده 25 تا 45 میلیگرم در لیتر بر حسب نیتروژن قرار دارد. مهمترین مشکل در رابطه با حضور نیتروژن در فاضلاب در ارتباط با میزان تمایل اکسیژن خواهی آن می باشد. راکتور بافلدار بی¬هوازی، راکتوری می باشد که در آن ردیفهایی از بافلها برای هدایت جریان فاضلاب به سمت بالا و پایین قرار داده شده اند. باکتری¬های موجود در راکتور بسته به خصوصیات جریان فاضلاب و گاز تولید شده ممکن است ته نشین گردیده و یا به صورت معلق باقی بمانند. در این مطالعه که به مدت 9 ماه به طول انجامید، جهت انجام نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان، از یک راکتور abr اصلاح شده به ابعاد 15×30×104 سانتیمتر و حجم مفید 15 لیتر استفاده گردید که دارای هشت بخش بوده و در بخش هفتم اقدام به هوادهی شد تا طی آن آمونیاک در یک محیط هوازی به نیتریت و نیترات اکسید گردد. بار آلی و نیتروژن ورودی به ترتیب از مقدار 0/1 بهkg/m3.d 2/5 و از مقدار 0/01 بهkg/m3.d 0/25 افزایش داده شد. بیشترین میزان راندمان حذف no3 و no2 به ترتیب 91 و 89 درصد مشاهده گردید. تا غلظت mgn/l 200 نیتروژن کل ورودی به راکتور غلظت نیترات موجود در خروجی کمتر از حد استاندارد تخلیه به آبهای سطحی(mg/l 50) می باشد. راندمان حذف tn بعد از اعمال شوک به طور ناگهانی به حدود 8 درصد افت نمود و بعد از گذشت 11 روز به حدود 70 درصد رسید که 2 درصد کمتر از بالاترین راندمان حذف برای tn (72 درصد) بود. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، اطلاعات دریافت شده در طی دوره، پردازش و میزان راندمان حذف تعدادی از نمونه ها پیش بینی شد که میزان پیش بینی شده و مشاهده شده، همخوانی خوبی داشته و میزان خطای مشاهده شده در 10 مورد، کمتر از 15 درصد بود. با استفاده از نتایج حاصل از انجام تست های افتراقی جهت تشخیص باکتری های جدا شده از محیط کشت، مشاهده گردید که باکتری های اکسیدکننده آمونیاک متعلق به جنس های نیتروزوموناس، نیتروزوکوکوس و نیتروزوسپیرا و اکسیدکننده های نیتریت متعلق به جنس های نیتروباکتر، نیتروسپیرا و یا نیتروکوکوس بودند.
محمد شاکرخطیبی حسین گنجی دوست
در این تحقیق، کارایی راکتور بیولوژیکی رشد چسبیده هوازی برای حذف همزمان اکریلونیتریل و استایرن از جریان پساب و گاز مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، یک راکتور با حجم مفید l 2/44 حاوی آکنه های پلی پروپیلن با سطح ویژه m2/m3 324 و تخلخل 87 درصد مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول، راکتور بیولوژیکی در زمان ماند هیدرولیکی 9، 7، 5 و hr 4 و غلظت cod محلول mg/l 300 راه اندازی گردید. سپس، راه اندازی با زمان ماند hr 4 و غلظت cod ورودی350، 400 و mg/l 450 ادامه یافت. نتایج بدست آمده نشان داد که در محدوده بارگذاری آلی kg.an/m3.d 4/2- 8/0، بازده حذف cod در شرایط پایدار بین 99-95 درصد بوده است. همچنین، افزایش بار آلی و سطحی به ترتیب به مقادیر kg.an/m3.d 7/2 و g.an/m2.d 16/23 باعث بروز اختلال در سیستم شده و بازده حذف cod به 66 درصد کاهش یافت. در مرحله دوم، عملکرد سیستم در حذف همزمان اکریلونیتریل از پساب و گاز مورد بررسی قرار گرفت. در این مرحله، بارگذاری اکریلونیتریل از پساب ورودی و زمان ماند هیدرولیکی به ترتیب در مقادیر kg.an/m3.d 1/2 و hr 4 تنظیم و اکریلونیتریل با غلظت های 308 و ppm 511 از طریق جریان گاز ورودی، به سیستم اعمال گردید. در مرحله سوم، با حفظ شرایط بارگذاری مرحله قبل، استایرن نیز با غلظت ppm 420- 156 از طریق جریان گاز ورودی، به سیستم اعمال گردید. نتایج بدست آمده حاکی از حداکثر ظرفیت حذف g.an/m3.hr69/7 اکریلونیتریل در فاز گاز و بازده حذف 1/91 و 5/94 درصد به ترتیب در فاز مایع و گاز بوده است. همچنین، حداکثر ظرفیت حذف استایرن در فاز گاز معادل g.s/m3.hr 75/6 و بازده حذف، حدود 90 درصد بوده است. به علاوه، افزایش بار استایرن ورودی در فاز گاز، باعث کاهش بازده حذف اکریلونیتریل در فاز گاز به حدود 5/80 درصد گردید. ضمن اینکه، با افزایش بار استایرن، غلظت آن در هوای خروجی تا ppm 6/115 افزایش یافت که نشان دهنده کاهش بازده حذف تا 5/72 درصد بود. در نهایت، ضرایب سینتیکی و مدل های ریاضی راکتور به منظور بررسی روابط بار سطحی اعمال شده به عنوان متغیر مستقل و متغیرهای وابسته از جمله cod و vss پساب خروجی تعیین گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، راکتور بیولوژیکی رشد چسبیده غوطه ور هوازی می تواند به عنوان گزینه مناسب در تصفیه جریان های خروجی آلوده به اکریلونیتریل و استایرن مورد توجه قرار گیرد. از سوی دیگر، نتایج آزمون های تجزیه بیولوژیکی اکریلونیتریل با استفاده از راکتورهای ناپیوسته نشان دهنده میانگین حذف 46 و 98 درصدی آن به ترتیب در مدت 46 و hr 70 پس از شروع واکنش در غلظت اولیه mg/l 500 بود. در غلظت mg/l 700، میانگین حذف پس از 46 و hr 94، به ترتیب 50 و 6/98 درصد بدست آمد. در حالی که، با اعمال غلظت اولیه mg/l 1000، میانگین حذف پس از 46 و hr 94 به ترتیب 30 و 40 درصد حاصل گردید. نتایج مربوط به جداسازی و شناسایی گونه باکتریایی، حاکی از نقش موثر باسیل گرم منفی متعلق به گروه گاما پروتئوباکتریا تحت عنوان pseudomonas sp. بود.
حسین ساسانی حسین گنجی دوست
امروزه تصفیه فاضلاب به عنوان تدبیری برای مهار آثار زیانبار فاضلاب تولید شده از منابع مختلف یکی از دغدغه های اصلی مدیران جامعه گردیده است. در این پژوهش نرم افزاری به زبان ویژوال بیسیک ارائه شده که قادر است علاوه بر طراحی فرایند های برکه های تثبیت، لجن فعال متعارف، لاگون هوادهی، هوادهی گسترده و sbr ، هزینه تمام شده تصفیه برای یک متر مکعب فاضلاب را به روش یکنواخت سالیانه محاسبه نماید. با استفاده از این نرم افزار مشخص گردید که براساس توصیه های مراجع آمریکایی استفاده از دانه گیر هوادهی شده برای تصفیه خانه هایی با دبی حداکثر کوچکتر از 0/25 متر مکعب در ثانیه مناسب نمی باشد. در مورد حوض هوادهی لجن فعال متعارف اثر تغییر دما، ارتفاع از سطح آزاد دریا و دبی متوسط با استفاده از این نرم افزار مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید برای فاضلابی با bod5 و tss 250 و300 میلی گرم در لیتر به ازای یک درجه افزایش دما، هوای مورد نیاز و توان دمنده به ترتیب در حدود m3/min 0/7 و kw 0/2 و به ازای افزایش 100 متر در ارتفاع، مقادیر هوای مورد نیاز و توان دمنده به ترتیب در حدود m3/min 3 و kw 5 افزایش یافته اند. بعلاوه با افزایش دبی به اندازه m3/d 1000 ، حجم حوض در حدود m3 300 افزایش خواهد یافت. در مقایسه دو فرایند هوادهی گسترده و sbr مشخص گردید، برای فاضلاب نمونه ای که bod5، tss، cod و tkn آن به ترتیب 220، 240 ، 485 و 35 میلی گرم در لیتر می باشد حجم حوض sbr از حوض هوادهی گسترده در حدود 26 درصد کوچکتر اما دبی لجن آن در حدود 505 درصد بزرگتر گردید. با استفاده از این نرم افزار طراحی تصفیه خانه اکباتان نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که آشغالگیر و حوضهای هوادهی، ته نشینی و تغلیظ به نحو مناسبی طراحی شده اند. با این وجود دانه گیر در حذف مواد معدنی توفیقی نداشته است و حجم هاضم هوازی نیز با نادیده گرفتن قیدهای زمان ماند سلولی، زمان ماند هیدرولیکی و درصد حذف مواد آلی بسیار کم انتخاب گردید. به علاوه حوض تماس کلر نیز به دلیل انتخاب عمق بیش از حد نیاز و تعداد کم راهبندها فاقد رژیم لوله ای بود و سرعت جریان نیز از حداقل توصیه شده کمتر طراحی گردید.