هدف از انجام این پروژه، ارزیابی تأثیر نانو رس بر خواص فیزیکی خاک رس کائولینیت و نفوذپذیری آن تحت جریان آب مقطر می باشد. برای نیل به این هدف، آزمایش های حدود آتربرگ و تحکیم یک بعدی روی نمونه های حاوی خاک رس کائولینیت و در صد های مختلف نانو رس انجام شد. نتایج حاصل از آزمایش حدود آتربرگ نشان دهنده افزایش 184در صدی خاصیت خمیری خاک با افزودن 8% نانو رس به آن می باشد، بعلاوه با انجام آزمایش تحکیم یک بعدی و بدست آوردن ضریب نفوذپذیری نمونه ها بطور غیر مستقیم، کاهش 300 برابری ضریب نفوذپذیری خاک رس کائولینیت تحت جریان آب مقطر با افزودن8% نانو رس حاصل گردید و در نهایت مقدار 8% بعنوان در صد بهینه این ماده افزودنی جهت کاهش ضریب نفوذپذیری خاک رس کائولینیت با خواص فیزیکی مناسب انتخاب گردید؛ همچنین نتایج حاصل از آزمایش تحکیم نشان دهنده افزایش تراکم پذیری و کاهش نشست خاک رس کائولینیت با افزودن نانو رس به آن می باشد بطوری که ضریب تراکم این خاک از 39/0 به 77/0 با افزودن 8% نانو رس به نمونه خاک آزمایشی افزایش یافت.

در این تحقیق فضای تصمیم گیری و تعیین پارامترهای موثر برای انتخاب مناسبترین تکنولوژی برای تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق در محدوده شهر تهران و برای صنایع آبکاری مستقر در این محدوده صورت گرفت. این تحقیق در سه مرحله صورت گرفت که در مرحله اول گزینه های موجود برای تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری شناسایی شدند. در این بخش قابلیت تکنولوژی های موجود در زمینه تصفیه فاضلاب حاوی روی، کروم و نیکل (به عنوان بیشترین فلزات تشکیل دهنده در پساب صنایع آبکاری) و همچنین سابقه استفاده از این تکنولوژی ها برای حذف فلزات سنگین به عنوان ملاک انتخاب در نظر گرفته شد. سپس در مرحله بعدی، پارامترهای موثر بر تصمیم گیری با استفاده از نظرات متخصصان شناسایی و به کمک پرسشنامه وزن دهی شدند. پارامترهای موثر شامل فاکتورهای 1- اقتصادی 2- فنی و تکنولوژیکی 3- محیط زیستی و اجتماعی بودند که هر کدام به زیر شاخص هایی از قبیل هزینه زمین، هزینه ساخت و تصب، قابلیت دستیابی به استانداردها، اثرات مطلوب محیط زیستی و ... جهت وزن دهی مناسب تر تقسیم شدند در این مرحله پس از بررسی پرسشنامه ها پارامتر اقتصادی با 36/0 امتیاز با ارزش ترین و تأثیر گذارترین پارامتر در تصمیم گیری شناخته شد. در مرحله سوم به کمک ahp میان گزینه های مختلف برای تصفیه فاضلاب صنایع آبکاری مقایسه های دو به دو صورت گرفت در این بخش چهار تکنولوژی ترسیب شیمیایی اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و تعویض یونی برای دو دبی 1 و 5 متر مکعب در روز مورد مقایسه دو به دویی قرار گرفتند. که برای دبی 1 متر مکعب در روز، تکنولوژی ترسیب شیمیایی که متداول ترین روش برای حذف فلزات سنگین به شمار می رود با امتیاز 33/0 و برای دبی 5 متر مکعب در روز، روش اسمز معکوس با امتیاز 31/0 مطلوب ترین گزینه ها بودند. در انتها تحلیل حساسیت بر روی پارامترها و همچنین شاخص های مهمتر صورت گرفت که نتایج آنها نیز مورد بررسی قرار گرفت

اهداف این مطالعه بررسی میزان تجزیه پذیری بیولوژیکی? بی هوازی شیرابه جوان و کهنه تولید شده در محل دفن زباله شهری و کارخانه کمپوست بود. نمونه های شیرابه از محل دفن و کارخانه کمپوست شهر مشهد گرفته شدند. این مطالعه در دو مرحله در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. در مرحله اول، شیرابه کهنه محل دفن همراه با شیرابه جوان کارخانه کمپوست در 3 راکتور بی هوازی ناپیوسته (batch) در دمای ?c 35 مورد آزمایش قرار گرفت که به دو تا از راکتورها بذردهی شده بود. محتویات راکتور های شماره 1 و 2 به وسیله تکان دادن های مکرر مخلوط می شدند. 63 روز پس از شروع آزمایشات، ph شیرابه در همه راکتورها روز از 8 به نزدیک 9 افزایش پیدا کرد. غلظت cod در 20 روز اول کاهش قابل توجهی نشان داد، اما پس نرخ کاهش به طور قابل ملاحظه ای کند تر بود. به طور متوسط غلظت cod در همه راکتور در طول آزمایشات ازmg/l 25000 به حدود mg/l 1500 رسید که نشان می دهد بخش قابل تجزیه بیولوژیکی بر حسب cod حدود 94 درصد است. در مرحله دوم آزمایش های تصفیه پذیری بیولوژیکی? بی هوازی شیرابه جوان نمونه گیری شده از محل دفن زباله و کارخانه کمپوست با استفاده از 4 راکتور بی هوازی ناپیوسته با اختلاط کامل در دمای ?c 35 مورد بررسی قرار گرفت. جوان بودن شیرابه ها با توجه به ph پایین (بین 5 تا 5/5) و غلظت بالای cod )66000 تا (90000mg/l مشخص شد. به منظور بررسی اثر سوبسترای محلول و کل روی نرخ تجزی بیولوژیکی، هر جفت از راکتورها با استفاده از نمونه های فیلتر شده و فیلتر نشده بهره برداری شدند. در راکتورهای حاوی شیرابه فیلتر نشده افزایش قابل ملاحظه ای در میزان ph مشاهده نشد اما در نمونه های فیلتر شده افزایشی تا حدود 3/8 مشاهده شد. علاوه بر این، روند کاهش cod در راکتورهای حاوی نمونه های فیلتر نشده کند بود و در کل مدت زمان آزمایش میزان کاهش cod 33 و 35 درصد بدست آمد. حدس زده می شود که دلیل آن مربوط به غلظت بالای مواد معدنی در این نمونه ها می باشد. برعکس، در راکتورهای حاوی نمونه های فیلتر شده، کاهش قابل ملاحظه ای در میزان cod مشاهده شد که میزان کاهش در طول زمان آزمایش 96 تا 97 درصد بود. کل مقدار بیوگاز تولید شده در راکتورهای حاوی نمونه های فیلتر نشده و فیلتر شده به ترتیب 21 و 25 لیتر و 86 و 93 لیتر بود. بر طبق آن در مقایسه با راکتورهای حاوی نمونه فیلتر نشده، نرخ بیوگاز تولید شده در راکتورهای حاوی نمونه فیلتر شده نسبتا بالا (52/0 لیتر به ازای هر گرم cod حذف شده) بود. نتایج این مطالعه نشان داد که نرخ تجزیه بی هوازی هم در نمونه های شیرابه جوان و هم در نمونه های شیرابه کهنه با مدل واکنش درجه اول مطابقت دارد.

امروزه، آلودگی خاکها و آبهای زیر زمینی توسط آلاینده های آلی سمی و یا خطرناک، به عنوان یک معضل زیست محیطی، در گستره ی وسیعی، مطرح شده و رفع ترکیبات آلی آبگریز از این محیط ها مورد توجه زیاد قرار گرفته است. یکی از این آلاینده ها، نفت است. عمده نگرانی زیست محیطی مربوط به نفت خام، این است که اگر به دقت به کار گرفته نشود، ممکن است خطرات قابل توجه ای برای سلامت بشر و اکولوژی زمین در طی تمام مراحل تولید، فرایند و مصرف به بار آورد. با رشد علاقه مندی به پاکسازی زیست محیطی، روش های متعددی برای تصفیه ی سایتهای آلوده به هیدروکربنهای نفتی ارایه شده است. یکی از این روش ها، خاک شویی بهبود یافته به کمک سورفکتانت (ماده ی سطح فعال) یا شوینده می باشد. در این پروژه، روند پاکسازی خاک آلوده به نفت خام در یک فرایند شستشویی به کمک محلول سورفکتانت بررسی شده است. بدین منظور، خاک تمیز از عمق 10 تا 30 سانتیمتری، از منطقه ی نسبتاً غیر آلوده در نزدیکی پوند آلوده ی شماره ی چهار پالایشگاه تهران، نمونه برداری شد. خاک، پس از خشک شدن، جهت جداسازی ذرات درشت و همچنین برای یکنواخت سازی، از الک نمره ی 10 (2 میلیمتر) عبور داده شد و سپس به مدت حدود 3 ساعت در دمای 550 درجه سانتیگراد در داخل کوره قرار گرفت. خاک آماده شده، به کمک نفت خام پالایشگاه تهران، با غلظت اولیه ی 50 گرم نفت در یک کیلوگرم خاک، آلوده شد. به منظور اطمینان کامل از جذب آلاینده در خاک، فرایند پاکسازی پس از 3 هفته از زمان آلودگی و به کمک محلول های سورفکتانت و با استفاده از دستگاه جار تست، در دمای اتاق و با سرعت ثابت 250 دور در دقیقه انجام گرفت. نمونه های شسته شده پس از خشک شدن، مطابق استاندارد moopam، به کمک ml 200 مخلوط هگزان/دی کلرومتان (1به1) و با استفاده از دستگاه سوکسله، به مدت 8 ساعت مورد استخراج قرار گرفت. هیدروکربن های الیفاتیک و اروماتیک، طبق استاندارد moopam به روش کروماتوگرافی ستونی جدا شده و سپس با استفاده از یک دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکارساز یونش شعله ای (gc/fid)، به طور جداگانه مورد اندازه گیری قرار گرفتند. در قسمت اول، توانایی یک محلول سورفکتانت غیر یونی (triton x100: tx100) و یک سورفکتانت آنیونی (sodium dodecyl sulfate: sds) در چهار غلظت 0، 5/0، 0/2 و g/l 0/4 بررسی شد. در مرحله دوم، پس از انتخاب سورفکتانت مناسب (tx100)، اثر حجم محلول، زمان شستشو، سن آلودگی و تکرار شستشو بر حذف ترکیبات نفتی (اعم از الیفاتیک و اروماتیک) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از سورفکتانتها، می تواند بازدهی حذف ترکیبات نفتی را افزایش دهد. در این پروژه، پس از استفاده از محلول-های g/l 5/0، بازدهی حذف ترکیبات الیفاتیک در مقایسه با خاک شویی با آب تنها (بدون افزودن شوینده)، به میزان 1/5% (برای شوینده آنیونی) و 2/14% (برای سورفکتانت غیر یونی) افزایش یافت. این مقادیر، در غلظت g/l 0/4، در مقایسه با شستشو با آب تنها، 6/15 و 3/37% به ترتیب برای شوینده ی آنیونی و غیر یونی به دست آمد. در غلظت g/l 0/4، این افزایش برای ترکیبات اروماتیک در حدود 0/19% برای شوینده ی آنیونی و 3/47% برای سورفکتانت غیر یونی بود. این نتایج، گواه کارایی مثبت شوینده ها در حذف آلاینده های نفتی تلقی می گردد. همچنین مشخص شد توانایی tx100 در حذف ترکیبات الیفاتیک و اروماتیک، در مقایسه با sds، بیشتر است. در تمام آزمایشها نیز میانگین حذف اروماتیکها، از میانگین حذف الیفاتیکها (بدلیل کم بودن غلظت اولیه ی اروماتیکها در خاک) بیشتر بدست آمد. در ادامه مشخص شد که با افزایش حجم محلول tx100 از 100 به ml 800 ، میانگین حذف الیفاتیکها و اروماتیکها به ترتیب 7/23 و 9/28% افزایش داشته است. همچنین بازدهی حذف آلاینده های نفتی، از زمان 30 به 60 دقیقه شستشو، با جهش قابل ملاحظه ای همراه بود، لذا زمان یک ساعت به عنوان مناسب ترین زمان شستشو انتخاب گردید. علاوه بر این با افزایش سن آلودگی، به دلیل افزایش جذب آلاینده به خاک، کارایی حذف، کاهش داشت. همچنین تکرار شستشو باعث افزایش بازدهی حذف گردید؛ بطوری که ترکیبات الیفاتیک، پس از یک، دو و چهار مرتبه شستشو، به ترتیب، 4/38، 8/45 و 3/53% و اروماتیک ها به ترتیب، 5/47، 7/55 و 7/75% حذف شدند.

چگونگی رفتار شمع ها و ظرفیت دقیق باربری آنها طی روابط تجربی و تئوری بسیاری تدوین گردیده است ولی عمده این روابط نتایج صد درصد مطمئن و منطبق با شرایط محیطی بدست نمی دهند چرا که پارامترهای مختلف در این رفتار نقش موثری دارند. این پارامترها را می توان نوع خاک ، تراکم خاک دانه بندی، اندازه دانه ها، طول و قطر شمع و در نهایت شرایط جانبی و انتهایی شمع بر شمرد و برای تعیین موارد فوق مطالعه آزمایشگاهی و تجربی پارامترهای فوق الذکر اهمیت قابل توجهی دارد، در نظر گرفتن تکیه پارامترهای فوق بطور همزمان امری غیر ممکن است لذا مطالعات آزمایشگاهی این پروژه را به ضوابط زیر محدود نموده ایم - 1 : شمع ها از جنس فولاد می باشند - 2 نوع خاک دانه ای است . لازم به تذکر است که اندازه گیری های فوق برای جانبی از پیچیدگی خاصی برخودار بوده و این امر ضرورت انجام این پروژه را افزون می نماید. نتایج تجربی بدست آمده از این پروژه را عمران با روابط ریاضی و تئوریک متولون مقایسه کرد و بدین ترتیب میزان دقت و کارآیی روابط را بیان نموده و در نهایت به توصیه های علمی جدیدی در طراحی و اجرای شمعها منجر گردد .