پديد آورندگان :
كياني فيض آبادي، قاسم دانشگاه علوم پزشكي سمنان , محوي، اميرحسين دانشگاه علوم پزشكي تهران - دانشكده بهداشت , دهقاني، محمدهادي دانشگاه علوم پزشكي تهران - دانشكده بهداشت , نبي زاده، رامين دانشگاه علوم پزشكي تهران - دانشكده بهداشت , باراني، مرتضي دانشگاه علوم پزشكي تهران - دانشكده بهداشت
كليدواژه :
فلزات سنگين , شيرابه , كمپوست , منعقدكننده
چكيده فارسي :
زمينه و هدف: تصفيه‌ي شيرابه و حذف فلزات سنگين آن، جهت جلوگيري از آلودگي‌محيط امري اجتناب‌ناپذير مي‌باشد. هدف از اين مطالعه، بررسي كارايي حذف فلزات سنگين شيرابه‌ي حاصل از كارخانه‌ي كمپوست اصفهان با استفاده از منعقدكننده‌هاي: كلرورآهن، پلي-فريك سولفات و پلي‌آلومينيوم كلرايد مي‌باشد.
مواد و روش‌ها: در اين مطالعه كه از نوع تجربي ـ آزمايشگاهي مي‌باشد، نمونه‌ي شيرابه از حوضچه‌ي جمع‌آوري و ذخيره‌ي شيرابه‌ي كارخانه‌ي كمپوست اصفهان برداشت‌شد. در ابتدا، خصوصيات شيرابه شاملPH ،COD ، BOD و TSSو همچنين فلزات سنگين شامل: Zn،Cu ،Ni ، Cr و Cdبراساس روش‌هاي استاندارد اندازه‌گيري‌گرديد. در مراحل بعد با استفاده از روش آزمايش جار اثر تغييرات دوز مواد منعقدكننده (1/5، 0، 2/5 و 3 گرم بر ليتر) و پي اچ (4، 5، 6، 7، 8، 9، 11 و 12) براي حذف فلزات بررسي‌گرديدند و دوز موثر و pH بهينه، اندازه‌گيري و بهترين منعقدكننده تعيين‌شد.
يافته‌ها: در بررسي ميانگين غلظت فلزات، Zn بيشترين غلظت (mg/l 26) و پس از آن Ni، Cu، Cr وCd به‌ترتيب 2/15، 0/62 ،0/48 و 0/21ميلي‌گرم برليتر، بيشترين غلظت را در شيرابه داشتند. pH بهينه، براي ته‌نشيني شيميايي اين فلزات توسط پلي‌آلومينيوم-كلرايد، كلرورفريك و پلي‌فريك‌سولفات به‌ترتيب برابر10، 7 و11 به دست آمد. غلظت بهينه هريك از سه ماده‌ي منعقدكننده‌ي مذكور به‌ترتيب 1/5، 1/5 و2 گرم در ليتر محاسبه‌شد. پلي‌فريك‌سولفات با حذف 70 تا 87 درصد فلزات سنگين و حذف50 درصد CODشيرابه، بالاترين راندمان را داشته و پس از آن به‌ترتيب پلي‌آلومينيو‌م‌كلرايد با 65 تا 85 درصد و كلرورفريك با 75 تا 80 درصد در حذف فلزات سنگين قراردارند.
نتيجه‌گيري: در بين سه منعقدكننده‌ي مورد مطالعه، پلي‌فريك سولفات موثرترين منعقدكننده مي‌باشد و پس از آن پلي‌آلومينيوم كلرايد و كلرورفريك قراردارند. باتوجه به اين‌كه تركيبات پلي‌فريك سولفات و پلي‌آلومينيوم كلرايد، گرانتر از ديگر مواد مي‌باشند، لذا جهت انتخاب مناسب‌ترين منعقدكننده، بايستي برآورد اقتصادي براساس ميزان راندمان آنها صورت گيرد.
چكيده لاتين :
Background: Leachate, including various pollutants such as heavy metals, is generated during collection, trasportation and disposal of solid waste as well as composting process. Lack of control, disregarding the leachate treatment and heavy metals removal cause environmental pollution. This study was aimed to investigate the efficiency of heavy metals removal from Isfahan composting leachate, using the following coagulants ferric chloride, poly ferric sulfate and poly aluminium chloride.
Materials and Method: In this experimental study, leachate samples were collected from the Isfahan composting leachate´s collection ponds. At first, leachate characteristics including TSS, BOD, COD and pH as well as the following heavy metals: Cd, Cr, Zn, Cu and Ni were measured according to the standard methods. Jar-test experiments were carried out to examine the effects of changing coagulants' dosage (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 and 3 g/L) and pH values (4, 5, 6, 7, 8, 9, 11 and 12) on the removal of heavy metals. As a result, the effective dosage, optimum pH and the most convenient coagulant were identified.
Results: Investigating the average concentration of mentioned heavy metals, Zn had the highest concentration in leachate (6.2 mg/L) followed by Ni, Cu, Cr and Cd with the concentrations of 2.15, 0.62, 0.48 and 0.21 mg/L, respectively. The optimum pH for precipitation of the metals using poly aluminium chloride, Ferric chloride and poly ferric sulfate was 7, 10 and 11, respectively. Optimum concentration of the three mentioned coagulants was 1.5, 1.5 and 2 g/L, respectively. Poly ferric sulfate with 70% to 87% of heavy metals and 50% of COD removal has the highest efficiency, followed by poly aluminium chloride with 65% to 85% and Ferric chloride with 75% to 80% of heavy metals removal.
Conclusion: Among the three mentioned coagulants, poly ferric sulfate is the most effective followed by poly aluminium chloride and ferric chloride, respectively. Since poly ferric sulfate and poly aluminium chloride are more expensive compared to other coagulants, economic estimations need to be done according to their efficiency to choose the best coagulant.
