عنوان :
شوري زدائي آب زهكش‌هاي منطقه چاه افضل اردكان با استفاده از ¬ زغال زيستي توليد شده از كنجاله كنجد
عنوان به انگليسي :
Desalination of drain water in Chah Afzal region of Ardakan using biochar adsorbent produced from sesame residue
نويسنده اصلي :
نوري شمسي محمدرضا Noori Shamsi Mohammad Reza
استاد راهنما :
سلطاني گردفرامرزي سميه soltani gerd faramarzi somaye
استاد مشاور :
يرمي نجمه yarami najmeh , قاسمي محسن ghasemi mohsen
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي آب گرايش آبياري و زهكشي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
دانشكده :
كشاورزي و منابع طبيعي
گروه :
علوم و مهندسي آب
مشخصات ظاهري :
-
كليدواژه فارسي :
كنجاله كنجد , پساب زهكش , چاه افضل , جذب , شوري زدائي , زغال زيستي
كليدواژه لاتين :
Sesame residue , drainage effluent , desalination , wells , bio-charcoal , adsorption
چكيده :
افزايش جمعيت به همراه گسترش فعاليت‌هاي كشاورزي و صنعتي موجب شده تا تقاضا براي آب افزايش يافته و در نتيجه منابع آب باكيفيت مطلوب به اوج بهره‌برداري خود برسند و فشار بيش‌ازحد به منابع آبي كشور وارد آيد. يكي از راهكارهاي مهم در اين زمينه استفاده از آب‌هاي نامتعارف ازجمله آب‌هاي شور و لب‌شور مي‌باشد. شوري آب آبياري يكي از عوامل مهم در شور شدن خاك، كاهش نفوذپذيري خاك و كاهش محصولات زراعي مي‌باشد و يافتن روش‌هاي نوين با هزينه كم در كاهش شوري آب آبياري اجتناب ‌ناپذير است. با توجه به هزينه نسبتاً زياد روش‌هاي مختلف شوري‌زدايي، استفاده از جاذب‌هاي ارزان‌قيمت در كاهش شوري آب در سال‌هاي اخير موردتوجه قرارگرفته است. در اين ميان، استفاده از بقاياي گياهي و ضايعات كشاورزي به دليل ارزان بودن و دسترسي آسان مورد استقبال قرارگرفته است. زغال زيستي مواد متخلخل غني از كربن، ارزان‌قيمت و دوست دار محيط‌زيست است كه از پيروليز زيست‌توده توليد مي‌شود. در اين مطالعه از جاذب‌هاي كنجاله كنجد و زغال زيستي تهيه‌شده از آن در دماهاي مختلف به‌منظور شوري‌زدايي از پساب زهكش‌هاي منطقه چاه افضل استفاده گرديد. آزمايش‌ها با استفاده از چهار تيمار جاذب شامل كنجاله خام و زغال زيستي تهيه‌شده در دماهاي 400، 500 و 600 درجه سانتي¬گراد و چهار سطح شوري شامل 5، 10، 20 و 35 دسي زيمنس بر متر در سه تكرار به‌صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. آزمايش‌هاي جذب در دو محيط پيوسته (ستوني) و ناپيوسته انجام شد و تأثير پارامترهاي موثر بر جذب شامل زمان تماس، غلظت اوليه يون‌هاي شوري در آب، ايزوترم و سينتيك جذب و همچنين تأثير جذب بر پارامترهاي كيفيت آب شامل هدايت الكتريكي، پ-هاش و كل املاح محلول مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در چهار سطح شوري 5، 10، 20 و 35 دسي زيمنس بر متر بيشترين ميزان جذب املاح توسط تيمارهاي مورد مطالعه به ترتيب 4/24، 57، 9/139 و 6/308 ميلي‌گرم بر گرم بوده است كه در هر چهار سطح شوري مربوط به جاذب زغال زيستي تهيه‌شده در دماي 600 درجه سانتي گراد مي¬باشد. همچنين كمترين ميزان جذب يون در اين چهار سطح شوري به ترتيب 6/5، 3/14، 5/50 و 7/96 ميلي‌گرم بر گرم بوده است كه مربوط به تيمار كنجاله خام كنجد بوده است. بيشترين كاهش هدايت الكتريكي براي جاذب‌هاي مورد مطالعه در شوري 35 دسي زيمنس بر متر اتفاق افتاده است كه براي تيمار زغال زيستي 600 برابر 91/10 دسي زيمنس بر متر بوده است. در هر چهار سطح شوري كنجاله خام كنجد موجب افزايش ميزان يون‌هاي كلسيم، منيزيم و بي‌كربنات گرديد. در تمامي سطوح شوري، كمترين ميزان يون جذب‌شده مربوط به پتاسيم و بيشترين يون جذب‌شده، آنيون كلر بود. همچنين مطالعات سينتيك جذب نشان داد كه مدل سينتيك شبه مرتبه دوم با داده‌هاي آزمايش بيشترين مطابقت را داشته است. به نحوي كه براي تيمارهاي مورد مطالعه ضريب همبستگي مربوط به اين مدل 97/0 به دست آمد. همچنين بر اساس نتايج مطالعات هم‌دماي جذب مدل لانگموير با ضريب همبستگي بيش از 99/0 براي تيمار منتخب، به‌عنوان بهترين مدل هم‌دماي جذب تعيين گرديد. سطح ويژه زغال زيستي نيز در دماهاي مختلف 400، 500 و 600 درجه سانتي گراد، به ترتيب 43 / 198، 17 / 238 و 21 / 317 مترمربع بر گرم به دست آمد كه نشان داد با افزايش دماي كربن سازي، سطح ويژه زغال زيستي و به دنبال آن ظرفيت جذب افزايش پيدا كرده است.
چكيده انگليسي :
The increase in population along with the expansion of agricultural and industrial activities has increased the demand for water, and as a result, water resources of the desired quality reach their peak of exploitation and excessive pressure is placed on the country's water resources. One of the most important solutions in this field is the use of unconventional water such as brackish and brackish water. Irrigation water salinity is one of the important factors in soil salinization, reducing soil permeability and reducing crops, and finding new low-cost methods to reduce irrigation water salinity is inevitable. Due to the relatively high cost of various desalination methods, the use of inexpensive sorbents in reducing water salinity has been considered in recent years. In the meantime, the use of crop residues and agricultural wastes has been welcomed due to its cheapness and easy access. Bio-carbon is a carbon-rich, inexpensive, and environmentally friendly porous material produced by biomass pyrolysis. In this study, sesame meal adsorbents and bio charcoal prepared from it at temperatures of 500, 400 and 600 ° C were used to desalinate the drainage effluent of Chah Afzal region. The experiments were performed using four adsorbent treatments at four salinity levels of 5, 10, 20 and 35 dS / m in three replications as a factorial experiment in a completely randomized design. Absorption experiments were performed in two environments: continuous (columnar) and discontinuous, and the effect of effective parameters on adsorption including contact time, initial concentration of salinity ions in water, isotherm and adsorption kinetics, as well as the effect of adsorption on irrigation water quality parameters including electrical conductivity, p Hash and total soluble solutes were examined. The results showed that at four salinity levels of 5, 10, 20 and 35 dS / m, the highest salt uptake by the studied treatments was 24/4, 57, 139/9 and 308/6 mg / g, respectively. All four salinity levels correspond to the bio-adsorbent prepared at 600 ° C. Also, the lowest ion uptake in these four salinity levels was 5/6, 14/3, 50/5 and 96/7 mg / g, respectively, which was related to the treatment of raw sesame meal. The greatest decrease in electrical conductivity for the studied adsorbents occurred at a salinity of 35 dS / m, which was 600 times 10/91 dS / m for biochar treatment. In all four salinity levels, raw sesame meal increased the levels of calcium, magnesium and bicarbonate ions. At all salinity levels, the lowest amount of adsorbed ions is related to potassium and the highest amount of adsorbed ions is chlorine anion. Also, adsorption kinetics studies showed that the quasi-second order kinetics model was most consistent with the experimental data. In a way that for the studied treatments, the correlation coefficient related to this model is 0/97. Also, based on the results of adsorption isotherm studies, Langmuir model with a correlation coefficient of more than 0/99 for the selected treatment was determined as the best adsorption isotherm model. The specific surface area of bio-charcoal was obtained at different temperatures of 400, 500 and 600 ° C, respectively, 198/43, 238/17 and 317/21 m2 / g, which shows that with increasing carbonation temperature, the specific surface area of coal Biological and consequently the absorption capacity has increased.
تاريخ دفاع :
10/21/2021 12:00:00 AM
شماره ركورد :
290
كد پايان نامه :
WSE4
واردكننده اطلاعات :
محمدرضا نوري شمسي
لينک به اين مدرک :

بازگشت