تصفيه شيرابه تازه با فرايند اكسيداسيون پيشرفته مرطوب همراه با آب اكسيژنه، مطالعه موردي شيرابه كارخانه كمپوست زباله اصفهان

Treatment of Row Leachate Using Catalytic Wet Oxidation Processes in Combination Hydrogen Peroxide, A Case Study of Isfahan Composting Factory Leachate

فرايند اكسيداسيون مرطوب با هوا يكي از فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته براي كاهش غلظت آلاينده‌هاي آلي از فاضلابهاي بسيار قوي همانند شيرابه زباله با COD بيش از 10000 ميلي‌گرم در ليتر است. براي بهبود راندمان اين روش مي‌توان از كاتاليزورهايي نظير پراكسيد هيدروژن و يا يون‌هاي فلزاتي همانند Fe+2 استفاده نمود. هدف از اين مطالعه استفاده از فرايند كاتاليزوري اكسيداسيون با پراكسيد هيدروژن به‌منظور حذف مواد آلي و آمونياك از شيرابه زباله بود. در اين مطالعه تاثير پارامترهاي بهره‌برداري همانند درجه حرارت (100 تا 300 درجه سلسيوس)، زمان ماند (30 تا 90 دقيقه) و حجم پراكسيد هيدروژن (1- mL5 ، w/v30 درصد) در فشار 10 بار و غلظت كاتاليزور سولفات آهن 560 ميلي‌گرم در ليتر در حذف مواد آلي و آمونياك مطالعه شد. از هوا به‌عنوان اكسيدان اصلي و حجم‌هاي مختلف H2O2 براي بهبود فرايند اكسيداسيون مواد آلي استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه راندمان حذف COD، BOD و آمونياك در دماي 300 درجه سلسيوس، زمان ماند 90 دقيقه و حجم پراكسيد هيدروژن 5/2 ميلي‌ليتر به‌ترتيب 44، 48 و 8/63 درصد بود. همچنين نتايج نشان داد كه WPO مي‌تواند مواد آلي در شيرابه را به‌طور موثري حذف كند. زمان ماند و دماي واكنش از پارامترهاي اصلي حذف COD هستند اما به‌منظور حذف كامل تركيبات آلي و آمونياكي نياز به اكسيداسيون بيشتر آلاينده‌هاي موجود در شيرابه است.

Treatment of toxic organic compounds is one of the major applications of the Wet Air Oxidation (WAO) processes. The process can be de?ned as the oxidation of substances, either in the form of solutions or suspensions, with the use of an oxidant (oxygen or air) at elevated pressure and temperature. The aim of this paper was to study of Catalytic Wet Oxidation (CWAO) with hydrogen peroxide to improve removal efficiency of organic matter and ammonia mainly produced in Isfahan composting factory leachate. The experiment was carried out by adding 1.5 Lit pretreated leachate sample to 3 Lit autoclave reactor. Four parameters are considered: pressure (8–12 bar); temperature (100–300 °C); retention time (30–90 min); H2O2 (1–5 mL/L).The highest removal efficiencies of COD and BOD were achieved at 300°C; approximately 44% and 48% were destroyed, respectively. On the other hand, highest ammonium removal efficiency was achieved at 100 °C in which approximately 63.8% was removed. The efficiency of aqueous phase oxidation can be largely improved by the use of H2O2 as catalyst. Therefore, catalytic wet oxidation would provide an environmentally attractive option for control of organic and toxic wastes problems. Temperature was found to be the most important control variable of the wet oxidation process of leachate.