بررسي كارايي فرايند اكسيداسيون پيشرفته بر پايه ازن زني كاتاليستي در حضور نانوذرات اكسيد روي سنتز شده (ZnO) در حذف تركيبات آلي فرار (VOCs) در هواي آلوده

زمينه و هدف: انتشار تركيبات آلي فرار از منابع ثابت و متحرك، باعث افزايش غلظت زمينه اي اين تركيبات در محيط زيست مي شود. اين تركيبات داراي پتانسيل ايجاد خطر براي محيط زيست و سلامتي انسان هستند. اتخاذ روش‌هاي مديريتي و مهندسي در كنترل انتشار اين آلاينده ها به امري ضروري تبديل شده است. مطالعه حاضر با هدف استفاده از فرآيند اكسيداسيون پيشرفته ازن زني كاتاليستي جهت كاهش غلظت اين آلاينده ها در خروجي صنايع انجام شد.مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي از فرآيند ازن زني در حضور بستر كاتاليستي حاوي نانوكامپوزيت هاي نانوكامپوزيت اكسيد روي (ZnO) پوشش داده شده بر روي زئوليت جهت تصفيه هواي آلوده به تركيبات BTEX به‌عنوان شاخص هاي تركيبات آلي فرار در مقياس آزمايشگاهي استفاده شد. در اين مطالعه، ابتدا سنتز نانوكامپوزيت بر اساس روش هم‌رسوبي شيميايي صورت گرفت. آناليزهاي SEM (ميكروسكوپ الكتروني روبشي)، XRD (الگوي پراش اشعه ايكس)، BET و FTIR (طيف سنج مادون قرمز فوريه) جهت بررسي خصوصيات ساختاري نانوكامپوزيت انجام شد. متغيرهاي غلظت اوليه BTEX (50200 پي پي ام)، دبي (520 ليتر در ساعت)، رطوبت (075%) و غلظت ازن (0.25 1 گرم در ساعت) مورد بررسي قرار گرفتند. مقدار غلظت تركيبات BTEX بر اساس دستورالعمل 1501 NIOSH توسط دستگاه گاز كروماتوگرافي اندازه‌گيري شد.يافته‌ها: نتايج آناليزهاي SEM، XRD، BET و FTIR بيانگر سنتز مناسب نانوكامپوزيت بود. بر اساس نتايج به‌دست آمده آزمايشگاهي، شرايط بهينه فرآيند شامل: غلظت اوليه آلاينده‌ها برابر 50 پي پي ام، دبي ورودي جريان هواي آلوده برابر 5 ليتر در ساعت، رطوبت نسبي هوا 25-35% و غلظت ازن ورودي برابر 1 گرم در ساعت بود. در اين شرايط، كارايي حذف تركيبات بنزن، تولوئن، اتيل بنزن و زايلن به‌ترتيب 98، 96، 92 و 91 درصد به‌دست آمد. فرآيندهاي ازن‌زني ساده و جذب سطحي، كارايي پايين‌تري نسبت به ازن‌زني كاتاليزوري دارند و اثر هم‌افزايي فرآيند مشهود است.نتيجه‌گيري: فرآيند ازن زني كاتاليزوري، توانايي كاهش غلظت تركيبات BTEX را به حد استاندارد تعيين شده دارد. از اين فرآيند مي‌توان جهت تصفيه جريان هواي آلوده صنايع منتشر كننده BTEX كه تهديد كننده سلامت انسان و محيط زيست است، استفاده نمود.