مریم ربیعی ابیانه؛ غلامرضا نبی بیدهندی؛ علی دریابیگی زند
چکیده
سابقه و هدف: شیرابه موجود در محل دفن پسماندهای شهری، پساب بسیار سمی و خطرناکی است که معمولاْ به دلیل ماهیت پیچیده به عنوان منبع بالقوه آلودگی شناخته می‌شود. فلزات سنگین از مهمترین آلاینده‌های موجود در شیرابه هستند که با ورود به زنجیره غذایی و به دلیل توانایی تجمع‌پذیری زیستی، اثرات بهداشتی خطرناکی برای انسان به دنبال خواهند داشت. ...
بیشتر
سابقه و هدف: شیرابه موجود در محل دفن پسماندهای شهری، پساب بسیار سمی و خطرناکی است که معمولاْ به دلیل ماهیت پیچیده به عنوان منبع بالقوه آلودگی شناخته می‌شود. فلزات سنگین از مهمترین آلاینده‌های موجود در شیرابه هستند که با ورود به زنجیره غذایی و به دلیل توانایی تجمع‌پذیری زیستی، اثرات بهداشتی خطرناکی برای انسان به دنبال خواهند داشت. پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی بیوچار ارزان قیمت و قابل دسترس تولید شده از زایدات فضای سبز شهری در جذب فلز سنگین سرب (Pb) از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری، بررسی پارامترهای موثر بر آن و مدل‌سازی سینتیک و ایزوترم واکنش‌های جذب، صورت گرفت.مواد و روش‌ها: شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل به عنوان نمونه واقعی برای انجام آزمایش‌های جذب، مورد استفاده قرار گرفت. سرشاخه‌های هرس شده درختان شهری، جمع‌آوری و به عنوان منبع زیست توده برای ساخت بیوچار استفاده شدند. تولید بیوچار با فرآیند پیرولیز در دمای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و زمان ماند یک ساعت، صورت گرفت. سپس مشخصات جاذب شامل سطح مخصوص (BET) و ویژگی‌های ظاهری (SEM) تعیین شدند. آزمایش‌های جذب در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام گرفت. تاثیر پارامترهای زمان تماس (۳۰ تا ۳۰۰ دقیقه)، مقدار بیوچار (یک تا ۵۰ گرم بر لیتر) و اندازه ذرات بیوچار (۲-۱ میلی‌متر و ۷۵-۶۳ میکرومتر) بر جذب Pb بررسی شد و در نهایت بهترین الگوی فرآیند جذب، از طریق بررسی میزان انطباق داده‌های تجربی جذب با مدل‌های سینتیک و ایزوترم، مشخص گردید.نتایج و بحث: آنالیز کیفیت شیمیایی نمونه شیرابه برداشت شده از محل دفن پسماندهای شهری بابل مشخص کرد که غلظت یون Pb در آن برابر با ۹۴/۴ میلی‌گرم در لیتر است. سطح ویژه BET بیوچار تولید شده از زایدات فضای سبز شهری ۴۴/۲۹۲ مترمربع به ازای هر گرم تعیین شد که نشان دهنده آن است که جاذب دارای سطح ویژه مناسبی برای جذب است. همچنین میکروگراف SEM نشان داد که بیوچار تهیه شده دارای تخلخل بالا است و سطح ناهمگنی دارد که این مساله می‌تواند قابلیت و شانس این جاذب را در جذب آلاینده افزایش دهد. در مراحل بعدی، میزان جذب Pb از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل مورد بررسی قرار گرفت. مطابق یافته‌ها، راندمان جذب Pb از شیرابه محل دفن پسماندهای شهری بابل با افزایش زمان تماس و افزایش نسبت بیوچار به شیرابه، افزایش می‌یابد. همچنین کاهش اندازه ذرات بیوچار موجب افزایش بازده جذب می‌شود. حداکثر راندمان جذب توسط بیوچار با اندازه ذرات ۲-۱ میلی‌متر در زمان تماس ۹۰ دقیقه و مقدار بیوچار ۲۰ گرم بر لیتر به میزان ۰۶/۸۹ درصد به دست آمد. در حالی که کاربرد بیوچار با اندازه ذرات ۷۵-۶۳ میکرومتر در شرایط زمان تماس ۱۲۰ دقیقه و مقدار بیوچار ۲۰ گرم بر لیتر، منجر به حذف کامل و ۱۰۰ درصدی یون Pb از شیرابه مورد مطالعه گردید. همچنین سینتیک شبه مرتبه دوم و ایزوترم لانگمیر به عنوان مناسب‌ترین مدل‌ها جهت توصیف فرآیند جذب Pb تشخیص داده شدند.نتیجه‌گیری: استفاده از بیوچار تهیه شده از زایدات فضای سبز به عنوان جاذب کم هزینه و ارزان قیمت، نه تنها آلایندگی فلزات سنگین و مخاطرات بهداشتی ناشی از آنها را در شیرابه محل دفن پسماندهای شهری کاهش می‌دهد، بلکه موجب مدیریت زایدات فضای سبز از طریق تبدیل آنها به یک ماده ارزشمند و تقلیل آثار سوء محیطزیستی در نتیجه دفع آنها خواهد شد.
غلامرضا نبی بیدهندی؛ مریم ربیعی ابیانه؛ امید حسن زاده مقیمی
چکیده
سابقه و هدف: امروزه تولید انواع مواد زاید جامد شهری و بروز انواع ناسازگاری های محیط زیستی مربوط به آنها، مدیریت پسماندهای شهری را با مشکل های زیادی در زمینه دفع آنها مواجه ساخته است. دفع پسماندها شامل آلاینده های مختلف که هر روز بر میزان و تنوع آنها افزوده می شود، افزون بر نیاز به مدیریت واحد و اصولی، می بایست به روشی انجام شود که کمترین ...
بیشتر
سابقه و هدف: امروزه تولید انواع مواد زاید جامد شهری و بروز انواع ناسازگاری های محیط زیستی مربوط به آنها، مدیریت پسماندهای شهری را با مشکل های زیادی در زمینه دفع آنها مواجه ساخته است. دفع پسماندها شامل آلاینده های مختلف که هر روز بر میزان و تنوع آنها افزوده می شود، افزون بر نیاز به مدیریت واحد و اصولی، می بایست به روشی انجام شود که کمترین خسارتها را بر محیط زیست وارد سازد. ارزیابی چرخه حیات یک ابزار ارزشمند به منظور برنامه ریزی مدیریت جامع پسماند از منظر محیط زیستی است که جنبه ها و پیامدهای نهفته محیطزیستی را از مرحله جمع آوری تا دفن پسماند در بر می گیرد. بنابراین کاربرد این روش، می تواند نقش بسزایی در کاهش و حل مشکلات مدیریت پسماند ایفا کند. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی چرخه حیات سناریوهای مختلف سامانه پردازش و دفن مواد زاید جامد در شهرستان بابل، به منظور انتخاب سازگارترین گزینه با محیط زیست می باشد.مواد و روش ها: ابتدا ویژگی های کمی و کیفی مواد زاید جامد تولیدی و روش دفع کنونی آنها در شهرستان بابل، مورد بررسی قرار گرفت. سپس، از نتایج حاصل برای ارزیابی چرخه حیات شش سناریوی مختلف مدیریت پسماند شامل ترکیب چهار روش دفع به صورت کمپوست، بازیافت، زباله سوزی بهمراه استحصال انرژی و دفن، استفاده شد. سیاهه نویسی چرخه حیات با کمک مدل IWM-2 صورت گرفت. در نهایت، نتایج به دست آمده از سیاهه نویسی به دو طبقه اثر شامل مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای اختصاص یافت.نتایج و بحث: یافته ها نشان داد روزانه حدود 250 تن مواد زاید جامد شهری از سطح شهرستان بابل جمع آوری می شود. زایدات تولیدیتوسط ماشین های حمل پسماند به ایستگاه انتقال برده شده و از آنجا با تریلرهای مخصوص به مرکز دفن پسماند شهرداری بابل، منتقل می شوند. درصد بالایی از ترکیب مواد زاید جامد شهری بابل را پسماندهای غذایی تشکیل می دهند ( ۶5.3 درصد). نتایج حاصل از ارزیابی اثرهای محیط زیستی مشخص کرد که با افزایش سهم کمپوست و بازیافت در سناریوی چهارم به میزان ۶0 و 20 درصد، در مقایسه با سناریوی پایه شامل 4۶ درصد کمپوست و 10 درصد بازیافت، از مقدار پسماندهای ورودی به محل دفن کاسته شده و بنابراین میزان انرژی مصرفی جهت دفن پسماندها نیز کاهش می یابد. اگرچه پردازش دوباره مواد بازیافتی انرژی بیشتری مصرف می کند، اما افزایش مقدار نسبت جانشینی مواد خام سبب جبران بیشتر انرژی شده و انرژی مصرفی خالص را کاهش می دهد. همچنین در این سناریو، با توجه به افزایش مقدار مواد جهت بازیافت و باز استفاده و همچنین جلوگیری از انتشارات ناشی از تولید مواد اولیه، میزان انتشار گازهای گلخانه ای ( CH4 ،CO2 و NOx ) نیز به طور قابل توجهی کاهش پیدا می کند.نتیجه گیری: براساس نتایج حاصل، مؤثرترین روش در کاهش بار محیط زیستی، تهیه کمپوست از بخش آلی زایدات می باشد. به طوریکه با اجرای سناریوی چهارم (کمپوست ۶0 درصد + بازیافت 20 درصد + دفن 20 درصد) انتشار گازهای گلخانه ای و انرژی مصرفی به ترتیب به میزان 54 و 19 درصد، نسبت به سناریوی پایه، کاهش پیدا خواهد کرد. با توجه به اینکه درصد بالایی از ترکیب مواد زاید جامد شهری بابل را پسماندهای فسادپذیر تشکیل می دهند، افزایش نرخ کمپوست می تواند گزینه مناسبی به منظور مدیریت بهینه زایدات در این شهرستان باشد و نقش مهمی در کاهش بار آلایندگی گازهای گلخانه ای و نیز مصرف انرژی، ایفا کند.
