%34تخفیف

جذب نیکل از محلولهای آبی توسط زغالهای زیستی حاصل از پیرولیز بقایای درختان خرما در دماهای مختلف

تعداد98صفحه در فایل word

جذب نیکل از محلولهای آبی توسط زغالهای زیستی حاصل از پیرولیز بقایای درختان خرما در دماهای مختلف

کارشناسي ارشد مهندسي علوم خاک

پیشرفت تمدن بشری، ازدیاد جمعیت و کاربرد تکنولوژی‌های جدید موجب ورود فلزات سنگین به محیط زیست و آلودگی منابع آب و خاک شده است. آلودگی آب‌ و خاک به فلزات سنگین معمولاً در اثر فعالیت‌های آبکاری فلزات، پلاستیک سازی، معدن کاری و کاربرد کودهای شیمیایی به وجود می‌آید. برای حذف فلزات سنگین از آب‌های آلوده از روش‌های مختلفی مانند رسوب گذاری شیمیایی، تبادل یونی، اسمز معکوس، فیلتراسیون و جذب استفاده می‌شود. جذب یکی از مناسب‌ترین روش‌هایی است که به دلیل هزینه کم، راندمان مناسب و سهولت عملیات برای حذف فلزات سنگین از محیط‌های آبی به کار برده می‌شود. یکی از جاذب‌هایی که به تازگی برای حذف فلزات سنگین مورد استفاده می‌گردد زغال زیستی است. به زغالی که از زیست توده‌های گیاهی و ضایعات کشاورزی طی فرایند پیرولیز (سوختن کند و آرام مواد آلی در شرایط کمبود یا نبود اکسیژن) تولید می‌شود زغال زیستی (بیوچار) می‌گویند. در این مطالعه، از بقایای خام درخت خرما و زغالهای زیستی تهیه شده از آن در دمای 200، 400 و 600 درجه سانتیگراد جهت حذف نیکل از محلولهای آبی استفاده شد. با توجه به اهمیت pHدر مورد رفتار فیزیکوشیمیایی نیکل در محلولهای آبی،آزمایشهای همدمای جذب در pHبرابر 5 و 7 نیز انجام شد. برای بررسی سرعت جذب و زمان تعادل، آزمایشهای سینتیک جذب در دو غلظت 10 و 100 میلیگرم بر لیتر نیکل انجام شد. نتایج نشان داد به ترتیب زغالهای زیستی تهیه شده در دمای 600 و 200 درجه سانتیگراد سرعت جذب نیکل بیشتری داشتند. زمان تعادل در دو غلظت 10 و 100 میلیگرم بر لیتر نیکل به ترتیب حدود 5 و 48 ساعت به دست آمد. با افزایش غلظت نیکل سرعت جذب آن توسط زغالهای زیستی کاهش اما ظرفیت جذب افزایش یافت. مدلهای تابع توانی و پخشیدگی پارابولیک برازش بهتری بر دادهها داشتند. مدلهای لانگمویر و فروندلیچ همدماهای جذب نیکل توسط جاذبهای مورد مطالعه را به خوبی توصیف نمودند. براساس پیشبینی مدل لانگمویر، زغال زیستی تهیه شده در 600 درجه سانتیگراد بیشترین و بقایای خام درخت خرما کمترین ظرفیت جذب نیکل را نشان دادند و زغالهای زیستی تهیه شده در 200 و 400 درجه سانتیگراد از این نظر حد واسط بودند. با کاهش pH به 5 ظرفیت و قدرت جذب نیکل توسط تمامی جاذبها کاهش یافت. بهطور کلی، در شرایط آزمایش و غلظتهای مورد استفاده زغال زیستی تهیه شده در دمای 600 درجه سانتیگراد بیشترین کارایی را برای جذب نیکل نشان داد.

کلمات کلیدی: فلزات سنگین، زغال زیستی، جذب زیستی، نیکل، پیرولیز

دسته: فنی و مهندسی, کشاورزی و منابع طبیعی برچسب: پیرولیز, جذب زیستی, زغال زیستی, کلمات کلیدی: فلزات سنگین, نیکل

توضیحات

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرستمطالب هشت

فهرستشکل‏ها یازده

فهرستجدول‏ها دوازده

چکیده………………………………………………………………………………………………………………….1

فصلاول: مقدمهوبررسيمنابع 2

1-1-مقدمه 2

1-2-فلزاتسنگين 3

1-3-نيکل 4

1-3-1-ترکيباتنيکل 5

1-3-2-کاربردهاينيکل 5

1-3-3-سميتنيکل 5

1-3-4-نيکلبه‌عنوانيکعنصرضروري 6

1-3-5-نيکلدرخاک 6

1-4-حذففلزاتسنگينازآب 7

1-5-زغالزيستي 10

1-5-1-اصطلاحشناسيزغالزيستيوفرآيندهايمربوطبهآن 11

1-5-2-تاريخچهکاربردزغالزيستي 12

1-6- فرايندتوليدزغالزيستي 13

1-7- دلاليلکاربردزغالزيستي 14

1-7-1-مديريتآلودگي 14

1-7-2-بهدامانداختنکربن 14

1-8-عواملمؤثربرويژگي‌هايزغالزيستي 15

1-8-1-دماهايتوليدزغالزيستي 15

1-9-اثراتزغالزيستيبرويژگي‌هايخاک 16

1-9-1-اثرزغالزيستيبرحاصل‌خيزيخاکوعملکردمحصول 16

1-9-2- اثرزغالزيستيبربرخيويژگی‏هايفيزيکيخاک 17

1-9-3-اثرزغالزيستيبربرخيويژگی‏هايشيمياييخاک 18

1-9-4-اثرزغالزيستيبربرخيويژگي‌هايبيولوژيخاک 19

1-9-5-اثرزغالزيستيبرتثبیتفلزاتسنگيندرخاک 20

1-10- حذففلزاتسنگينازمحلول‌هايآبيتوسطزغالزیستی 22

1-11-مکانيسم‌هايجذبفلزاتسنگين 23

1-11-1- برونجذب 23

1-11-2- رسوبسطحي 24

1-11-3-درونجذب 24

1-12- هم‌دماهايجذب 25

1-13-معادلاتجذب 26

1-13-1-معادلهلانگموير 27

1-13-2-معادلهفروندليچ 28

1-14-مدل‌هايسينتیکي 28

1-14-1-معادلهسرعتشبهردهاول 28

1-14-2-معادلهسرعتشبهردهدوم 29

1-14-3-معادلهپخشيدگيپارابولیک 29

1-13-4- تابعتواني 30

1-14-5-معادلهالوويچ 30

1-15-ضرورتانجامتحقيق 31

1-16-اهدافتحقيق 31

فصلدوم: موادوروش‌ها 32

2-1-جاذب‌هايمورداستفاده 32

2-2-تهيهزغالزيستي 32

2-3-تعيينبرخيازويژگي‌هايشيمياييوفيزيکيجاذب‌ها 33

2-4- نقطهبارالکتريکيصفر(pH_zpc) 34

2-5- هم‌دماهايجذبنيکل 34

2-6-سينتيکجذبنيکل 35

2-7-اثرpHبرجذبنيکل 36

فصلسوم: نتايجوبحث 38

3-1-ويژگي‌هايجاذب‌هايموردمطالعه 38

3-2 تصاويرميکروسکوپالکترونيروبشي(SEM) 41

3-3- سينتيکجذبنیکل 46

3-3-1-سينتيکجذبنیکلدرغلظت 10 میلی‌گرمبرلیتر 46

3-3-2-سينتيکجذبنیکلدرغلظت 100 میلی‌گرمبرلیتر 49

3-4-هم‌دماهايجذبنيکل 55

3-4-1-تاثیردمایپیرولیزبرجذبنيکلتوسطزغال‌هايزيستيدرختخرما 55

3-4-2-اثرpHبرجذبنيکلتوسطبقایایدرختخرماوزغال‌هايزيستيحاصلازآن 58

فصلچهارم: نتیجه‌گیریوپیشنهادها 66

4-1- نتیجهگیری 66

4-2-پیشنهادها 67

منابع 70

فهرست شکل‏ها

شکل 1-1-رفتارنيکلپسازورودبهخاک 7

شکل 1-2- فوایدجویوخاکیکاربردزغالزیستیدرخاک 21

شکل 1-3-اشکالمختلفهم‌دماهايجذب 26

شکل 2-1- الف) بقايايخامدرختخرما،ب) زغالزيستيحاصلازآن 33

شکل 3-1 تصاويرSEMبقايايخامدرختخرما 42

شکل 3-2 تصاويرSEMزغالزيستيتهيهشدهدردمایC°200 43

شکل 3-3 تصاوير SEMزغالزيستيتهيهشدهدردمایC°400 44

شکل 3-4 تصاويرSEMزغالزيستيتهيهشدهدردمایC°600 45

شکل 3-5- دادههای سينتيکجذبنیکلدرغلظت 10 میلی‌گرمبرلیتربرازش یافته به وسیله مدل‌هايشبهردهاول (A) وشبهردهدوم (B) 46

شکل 3-6-دادههای سينتيک جذب نیکل در غلظت 10میلیگرم بر لیتر برازش یافته به وسیله مدل‌هايالوويچ (A)وپخشيدگي پارابولیک (B) 47

شکل 3-7- دادههای سينتيکجذبنیکلدرغلظت 10 میلی‌گرمبرلیتربرازش یافته به وسیلهمدلتابعتواني 48

شکل 3-8-دادههای سينتيکجذبنیکلدرغلظت 100 میلیگرمبرلیتربرازش یافتهبهوسیلهمدل‌هايشبهردهاول (A) وشبهردهدوم (B) 50

شکل 3-9-دادههای سينتيکجذبنیکلدرغلظت 100 میلی‌گرمبرلیتربرازش یافته بهوسیلهمدل‌هايالوويچ ((Aوپخشيدگيپارابولیک ((B 51

شکل 3-10-دادههای سينتيکجذبنیکلدرغلظت 100 میلی‌گرمبرلیتربرازش یافتهبهوسیلهمدلتابعتواني 52

شکل 3-11- هم‌دماهايجذبنيکلتوسطجاذب‌هابه‌همراهمدل‌هايلانگموير(L) وفروندليچ (F) برازشیافتهبردادهها 57

شکل 3-12- هم‌دماهايجذبنيکلتوسطجاذب‌هادر 7=pHبه‌همراهمدللانگمویر(L) برازشیافتهبرداده‌ها 60

شکل 3-13- هم‌دماهايجذبنيکلتوسطجاذب‌هادر 7=pHبه‌همراهمدلفروندليچ(F) برازشیافتهبرداده‌ها 61

شکل 3-14- هم‌دماهايجذبنيکلتوسطجاذب‌هادر 5=pHبه‌همراهمدللانگموير( (Lبرازشیافتهبرداده‌ها 62

شکل 3-15- هم‌دماهايجذبنيکلتوسطجاذب‌هادر 5=pHبه‌همراهمدلفروندليچ (F ) برازشیافتهبرداده‌ها 64

فهرست جدول‏ها

جدول 1-1-حداکثرمقدارمجازفلزاتسنگيندرخاک‌هايکشاورزيبرحسبميلي‌گرمدرکيلوگرمخاکدرمناطقمختلف 4

جدول 1-2-روش‌هايمختلفتوليدزغالزيستيومحصولاتاينفرايند 13

جدول 2-1-مدل‌هايمورداستفادهدرتوصيفداده‌هايتعادليجذبنيکلتوسطبقايايدرختخرماوزغالزيستيآن 35

جدول 3-1-برخيويژگي‌هايشيمياييجاذب‌هايموردمطالعه 39

جدول 3-2 پارامترهايسينتيکیجذبنیکلتوسطجاذب‌هادرغلظت 10 میلی‌گرمبرلیترنیکل 49

جدول 3-3 پارامترهايسينتيکیجذبنیکلدرغلظت 100 میلی‌گرمبرلیترتوسطجاذب‌هایمختلف 53

جدول 3-4- ثابت‌ها،ضرايبتبيين (R²) وخطاياستانداردبرآورد (SEE) حاصلازبرازشمدل‌هايلانگمويروفروندليچبرداده‌هايجذبنيکلبه‌وسيلهبقاياينخلوزغال‌هايزيستيحاصلازآندرpHطبیعیجاذب‌ها 58

جدول 3-8- ثابت‌ها،ضرايبتبيين (R²) وخطاياستانداردبرآورد (SEE) حاصلازبرازشمدلفروندليچبرداده‌هايجذبنيکلبه‌وسيلهبقايايدرختخرماوزغال‌هايزيستيحاصلازآندر 7 pH= 61

جدول 3-9- ثابت‌ها،ضرايبتبيين (R²) وخطاياستانداردبرآورد (SEE) حاصلازبرازشمدللانگمويربرداده‌هايجذبنيکلبه‌وسيلهبقايايدرختخرماوزغال‌هايزيستيحاصلازآندر 5 pH= 63

جدول 3-10- ثابت‌ها،ضرايبتبيين (R²) وخطاياستانداردبرآورد (SEE) حاصلازبرازشمدلفروندليچبرداده‌هايجذبنيکلبه‌وسيلهبقايايدرختخرماوزغال‌هايزيستيحاصلازآندر 5 pH= 64

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد دی 18, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت