بررسی کارایی کربن پوسته سبز بادام در حذف کروم شش ظرفیتی از فاضلاب مصنوعی

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

نگین ناصح ¹ , بهنام باریک بین ² , لعبت تقوی ³ , علیرضا حریفی ⁴

1 - دانشجوی دکتری رشته آلودگی‌های محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران.
2 - دانشیار و عضو مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی مرتبط با سلامت، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی، بیرجند.
3 - استادیار گروه آلودگی‌های محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران. (مسوؤل مکاتبات)
4 - استادیار، دانشکده شیمی، دانشگاه خوارزمی، تهران.

تاریخ دریافت : 1392/02/02 تاریخ پذیرش : 1392/09/20 تاریخ انتشار : 1395/04/01

کلید واژه: فلزات سنگین, کروم شش ظرفیتی, جاذب زیستی, جذب سطحی, فاضلاب,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: تخلیه پساب صنایع حاوی کروم شش ظرفیتی به داخل محیط می تواند اثرات مضری را برای انواع موجودات زنده به همراه داشته باشد. بنابراین باید با یک روش مؤثر، قبل از تخلیه به محیط از آب های آلوده حذف گردد. هدف از این مطالعه، بررسی حذف کروم شش ظرفیتی از فاضلاب مصنوعی با استفاده از کربن پوسته سبز بادام می باشد. روش تحقیق: در این مطالعه تجربی، حذف کروم شش ظرفیتی از فاضلاب مصنوعی با استفاده از کربن پوست سبز بادام منطقه بیرجند، مرکز استان خراسان جنوبی، با تغییر در زمان تماس، غلظت، pH، مقدار جاذب و دما و بر اساس مدل جریان ناپیوسته، انجام گردید. در پایان برای سنجش کروم شش ظرفیتی از اسپکتروفتومترUV/Vis Spectrometer T80+در طول موج 540 نانومتر استفاده شد. یافته ها: با توجه به نتایج به دست آمده، حذف کروم شش ظرفیتی وابستگی زیادی به pH محلول دارد. یافته ها نشان داد که با افزایش مقدار جاذب، زمان تماس و دما، درصد حذف افزایش داشت و به دلیل محل های محدود در جاذب، با افزایش غلظت اولیه کروم، راندمان حذف کاهش یافت. نتیجه گیری: کربن حاصل از سوزاندن پوسته سبز بادام به طور موثری حذف کروم شش ظرفیتی را از فاضلاب صنعتی انجام می دهد.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: The discharge of industrial effluents containing hexavalent Chromium into the environment can be very harmful to living things. Therefore, prior to this discharge into the environment, hexavalent Chromium should be removed from contaminated water and especially from wastewaters. This study aimed to analyze the effects of removal of hexavalent Chromium using derived carbon from almond green hulls. Method: In the present study, derived carbon from almond green hulls of zonal district of South Khorasan (Birjand) were used to remove hexavalent Chromium from Synthetic wastewater while contact time, density, PH, absorbent dosage and temperature were changed. Batch tests were discontinuously performed on Shaker. At the end, to assess hexavalent Chromium, Spectrophotometer UV / VIS Spectrometer T80 at 540 nm wavelength was used. Findings: The findings of the present study revealed that hexavalent Chromium removal was highly dependent on PH. Most of the results showed high removal at PH=2. Furthermore, it was found that as the absorbent dose, contact time and temperatures were increased, removal percentage would increase as well. Surprisingly it was understood that because of limited space in the absorbents, when the initial hexavalent Chromium density was increased, the removal efficiency was decreased. Discussion and Conclusion: Derived carbon from almond green hull and derived carbon, does efficiently remove hexavalent Chromium from industrial water wastes.

منابع و مأخذ:

1. مهراسبی. محمد­رضا و فرهمندکیا. زهره، 1387، حذف فلزات سنگین از محیط آبی توسط جذب سطحی بر روی پوست موز اصلاح­شده، فصل­نامه علمی- پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، شماره 1، صص 57 تا 66.


2. رحمانی. علیرضا، صمد. محمدتقی، قیمالی. محسن، متقی­پور. هادی و میرزایی. سیاوش، 1388، مقایسة کارایی سه نوع خاک­اره موجود در شهر همدان به­عنوان جاذب ارزان­قیمت در حذف آرسنیک و سیانید از پساب، دوازدهمین همایش ملی بهداشت محیط ایران، تهران.
   
   
   1. Mossavi, Gh., Barikbin, B., 2010. Bio sorption of Cr (VI) from industrial waste water onto pistachio hull waste biomass. Chemical Engineering Journal, Vol: 162, pp. 893-900
   
   
   2. Ping- Jing., Jun Wn., Huazhang., Qian Yao. 2010. Cr (VI) removal from aqueous solution by dried activated sludge. Journal of Hazardous Materials, Vol: 176, pp. 697-703
   
   


3. سعیدی. م، 1375، بررسی روش­های مختلف حذف فلزات سنگین از پساب­های صنعتی، کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، صص 51 تا 56 و 63 تا 66 .
   
   
   1. Agrwal, GS., Hitendra, Kumar., Bhuptawat, Sanjeev., Chaudhari. 2006. Bio sorption of aqueous Chromium (VI) by Tamarindus indica Seed. Journal of Bioresource Technology, Vol: 97, pp. 949-956
   
   
   2. Ismael, Acosta., Rodriguez, Erika., Ledezma, Tristan., Juan, F., Cardenes. Gonzalez., Maria. De. 2012. Hexavalent chromium Removal from aqueous solution by Newspaper.  International Journal of Applied science and Technology, Vol: 2, P. 49
   
   
   3. Garima, Mahajan., Dhiraj. Sud. 2011. Kinetics and Equilibrium studies of Cr (VI) metal ion remediation by Arachis Hypoges Shells: A Green Approach. Journal of Bioresearch Technology, Vol: 6, pp. 3324-3338
   
   
   4. Hajmohammadi, M., Salary, N., Biparva, P. 2011. Removal of Cr(VI) from aqueous solution using pine needles powder as biosorbent. Applied Sciences in Environmental Sanitation.Vol: 6, pp. 1-13.
   
   


4. ززولی. محمدعلی، ابراهیمی. پونه و باقری­اردبیلیانی. مریم، 1391، کاربرد مواد زائد کشاورزی پوست مرکبات در حذف کروم و کادمیوم از محلول­های آبی، ششمین همایش ملی و اولین همایش بین­المللی مدیریت پسماند ایران، مشهد.


5. محمدخواه. علی، میرعبدالعظیمی. محدثه، انصاری. رضا و زنجان­چی. محمدعلی، 1388، حذف کروم شش­ظرفیتی با استفاده از پوسته برنج. فصل­نامه صنعت آب­کاری، جلد 51، صص 22-20.


6. آمار رسمی سال 1391، سازمان جهاد کشاورزی خراسان جنوبی، مدیریت باغبانی.
   
   
   1. APHA, AWWA, WEF. 2005. Standard Methods for the Examination of water and wastewater.20^th ed. American Public Health Association, Washington Dc.
   
   
   2. Dhanakumar, S., Solaraj, G., Mohanraj, R., Pattabhi, S. 2007. Removal Cr(VI) From aqueous solution by adsorption using cooked tea dust. Indian Journal of Science and Technology. Vol: 1, pp. 733-738.
   
   
   3. Song wong, X., Li, ZZ., Tao, Sh R. 2009. Removal of Cr(VI) from aqueous solution using walnut hull. Journal of Environmental Management. Vol: 93, pp. 721-729.
   
   
   4. Pehlivan, Erol., Turkan, Altun. 2008.Bio sorption of Chromium(VI) ion from aqueous solutions using walnut, hazelnut and almond shell. Journal of Hazardous Materials. Vol: 155, pp. 378-384.
   
   
   5. Huang, C.P. 1975. Chromium removal by carbon adsorption. Water Pollution Control. Vol: 47, pp. 2437-2446.
   
   
   6. Hasan, Sh., Singh, KK., Parkash, O., Talat, M., Ho, YS. 2008. Removal of Cr(VI) from aqueous solutions using agricultural waste maize bran. Journal of Hazardous Material. Vol: 152, pp. 356-364.
   
   
   7. Hu, J., Lo, I., Chem, G. 2004. Removal of Cr(VI) by nanoparticle. Water Science Technology. Vol: 50, pp. 139-146.
   
   


7. شیرزاد سیبنی. م، صمدی. م.ح، عزیزیان. س، ملکی. ا و ضرابی. م، 1390، حذف کروم شش ظرفیتی از محیط­های آبی با استفاده از جذب بر روی رزین بازی قوی، مجله آب و فاضلاب، شماره 22، صص10 تا 18.
   
   
   1. Ajmal, M., Rao, R., Ahmad, R., Ahmad, J., Rao, L. 2001. Removal and recovery of heavy metals from wastewater by using kyanit and adsorbent. Journal of Hazardous Material. Vol: 87, pp: 127-137
   
   
   2. Ricou-Hoeffer, P., Lecuyer, L., Lecloirec, P. 2001. Adsorption of nickel(II) from aqueous solution on to activated carbon prepared from coir pith. Separation and purifications Technology. Vol: 24: pp. 497-505
   
   
   3. Ahmadpour, A., Tahmsbi, M., Rohani Bastami, T., Amel Besharati, J. 2009. Rapid removal of cobalt ion from aqueous solutions by almond green hull. Journal of Hazardous Materials. Vol: 166, pp. 925-930
   
   
   4. Kodrivelu, K., Thamari selvi, K. 2001. Removal of heavy metals from industrial wastewater by adsorption on to activated carbon prepared from an agricultural solid wast. Bioresource Technology. Vol: 76, pp. 630-650.
   
   
   5. Sahranavard, M., Ahmadpour, A., Dosti, Mr. 2011. Bio sorption of hexavalent chromium ions from aqueous solution using almond green hull as low-cost bio sorbent. Scientific Research. Vol: 58, pp. 392-400.
   
   


8. شامحمدی­حیدری. ز و جمالی ارمندی. ح، 1389،  بررسی همگرایی زمان تعادل و بازده جذب سرب توسط پوست شلتوک و کربن فعال در غلظت­های کم، مجله محیط­ شناسی، شماره 2، صص 19 تا 26.
   
   
   1. Babel, S., Opiso, E.M. 2007. Removal of Cr from synthetic wastewater by sorption into Volcanic ash soil. International Journal Environment Science and Technology. Vol :4, pp. 99-107.
   
   
   2. Karthikeyan, T., Rajgopal, S., Miranda, LR. 2005. Chromium (VI) adsorption from aqueous solution by Hevea Brasilinesis sawdust activated carbon. Journal of Hazardous Material. Vol: 124, pp. 192-199.
   
   


9. منتظری. ن، باهر. ا، برامی. ز و قورچی­بیگی. م، 1389، نقش کیوی در جذب آلودگی­های محیطی و بررسی عوامل مؤثر بر آن، فصل­نامه علوم و فنون منابع طبیعی، شماره 4، صص 117 تا 128.


10. داورپناه. ل، نیک­آذر. م و وهاب­زاده، ف. 1387، حذف بیولوژیکی کروم شش­ظرفیتی از پساب توسط بیومس قارچ فانروکائتکریزوسپوریوم، دومین همایش و نمایشگاه تخصصی محیط زیست، تهران.


11. سیاح­زاده. اح و بادکوبی. ا، 1383، حذف یون­های محلول کروم شش­ظرفیتی با استفاده از خاکستر کربن چوب صنوبر به­عنوان جاذب، مجله فنی و مهندسی مدرس،  شماره 15، صص 15 تا 26.
    
    
    1. Alley, ER. 2000. Water quality control handbook. McGraw Hill Public.
    
    
    2. Altun, T. 2012. Removal of Cr (II) from aqueous solutions by modified walnut shells. Food chemistry. Vol: 132, pp. 693-700
    
    
    3. Murat, Dandar. 2001. Bio sorption of Cr (VI) onto the litter natural tumbling poplar forest. Environmental Progress and Sustainable Energy. Vol: 30, pp. 599-608
    
    
    4. Sharma, S.K., Pandey, P.K., Sambi, SS., 2010. Kinetics and equilibrium study of chromium adsorption on zeolite Nax. International Journal of Environmental Science & Technology. Vol:  7, pp. 394-404
    
    
    5. Seyf, M., Liu, F., Chen, H. 2010.Optimization of key parameters for chromium (VI) removal from aqueous solution using activated charcoal. Solid Science and Environmental management. Vol: 1, pp. 55-62.
    
    


12. تقی­­زاده. علی­اکبر، خدادادی. مریم، شهریاری. طاهر، درّی.  حدیقه، زعفرانیه. مهلا و خسروی. رسول، 1391،بررسی حذف شش­ظرفیتی با استفاده از دانه گرانولی اسپند از فاضلاب سنتتیک، مجله علمی- پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، جلد 19، شماره 2، صص 173 تا 181.


13. خواهشی. ش و سعیدی، م، 1389، ارزیابی کاربرد پودر آهن صفرظرفیتی در پاکسازی آب­های آلوده به کروم شش­ظرفیتی و نیترات، چهارمین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، تهران.


14. خزاعی. ایمانه، 1390، حذف کروم شش­ظرفیتی از محلول­های آبی با استفاده از جاذب­های طبیعی خاک­اره و کنگر، کنفرانس بین­المللی آب و فاضلاب، تهران.


15. موسویان. حامد، 1386،استفاده از ضایعات کشاورزی جهت حذف کروم از محلول­های آبی، مجموعه مقالات اولین کنگرة زمین­شناسی کاربردی ایران، مشهد.


16. نیک­آذر. م و نوربخش. ن،  1385، حذف فلزات سنگین Cd(III)، Pb(II)، Cr(VI) از محلول­های آبی توسط کربن اکتیو تهیه­شده از ضایعات کشاورزی (سبوس برنج، سبوس گندم، کاه، مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست،  شماره 1، صص 34 تا 43.