كاربرد فیلتـر شن- خاك آهكي- كمپوست براي كاهش فلزات سنگين موجود در فاضلاب

[محمد بهبود]

ميترا محمدي، امير فتوت و غلامحسين حق نيا:​

مقدمه​

آلودگي آب به دليل وجود فلزات سنگين سمي، تخليه فاضلاب شهري و صنعتي، كودها و سموم به داخل آب ها و
مديريت نامناسب زباله ها، باعث وارد آمدن زيان هاي مختلف محيطي شده و سلامتي بشر را به گونه اي خطرناك
تحت تأ ثير قرار مي دهند​

[ 1]. متداول ترين فلزات يافت شده در آب ها و فاضلاب ها، سرب، مس، روي، كادميم، كروم
و نيكل هستند [ 2] و تكنيك هاي اصلي كه براي كاهش مقدار يون هاي فلزي از فاضلاب ها مفيد مي باشند شامل
رسوب، آهك دهي، شناور سازي و انعقاد، سيماني شدن و كمپلكس شدن، تبادل يوني، عصاره گيري حلال، اسمز معكوس،
جذب، تبخير، روش هاي الكتروشيميايي و فرايندهاي *****اسيون است [ 1]. هر كدام از اين تكنيك ها داراي مزايا و​

[ ​

​

مضراتي بر اساس سادگي، انعطاف پذيري، مؤثر بودن فرايندها، قيمت، مشكلات تكنيكي و نگهداري آن ها مي باشند [ 3​

كه *****اسيون يك فرايند كارآمد در حذف فلزات سنگين از فاضلاب ها بوده و اگر اين نوع از تيمار موفق باشد اين مزيت را
دارد كه جرم معيني از آلاينده ها در يك حجم محدود و قابل دسترسي از مواد تجمع حاصل مي كنند​

[ 4]. بنابراين
هدف از اين تحقيق حصول اطمينان از حذف يا كاهش فلزات سنگين كروم، روي، مس و نيكل از فاضلاب هاي صنعتي
توسط ***** شن- خاك آهكي- كمپوست و بررسي ميزان تداوم آن در دفعات متوالي مي باشد.​

مواد و روشها​

PVC​

​

​

​

انجام گرفت. لوله هاي pore volume اين مطالعه در گلخانه و در قالب طرح كاملاً تصادفي با 6 تكرار و در 6​

به ارتفاع​

66,5 و قطر 10 سانتي متر انتخاب و به ترتيب از پايين به بالا مواد زير بر روي يكديگر قرار گرفته و
به منظور عدم تداخل مواد و براي تسهيل در حركت فاضلاب، در بين آن ها از كاغذ صافي استفاده گرديد. ترتيب مواد
مورد استفاده به صورت زير بود : شن درشت ( 4 ميليمتر) به ارتفاع 15 سانتي متر، شن ريز ( 2 ميليمتر) به ارتفاع 15​

سانتي متر، خاك آهكي به ارتفاع​

5 سانتي متر، كمپوست به ارتفاع 15 سانتي متر، شن درشت به ارتفاع 5 سانتي متر.​

سپس به مجموعه ***** مذكور فاضلاب صنعتي به ميزان يك ليتراضافه گرديد و پس از خشك شدن كامل سطح آن​

30​

ميلي ليتر از زه آب حاصل شده در ظروفي كه به اين منظور در انتهاي هر ***** قرار داده شده بود جمع آوري و به
منظور اندازه گيري غلظت فلزات سنگين كروم، روي، مس و نيكل به آزمايشگاه انتقال داده شد و اين عمل در شش
تكرار گرديد. غلظت فلزات سنگين به وسيله دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. pore volume​

نتايج و بحث​

فاضلاب صنعتي مورد استفاده در اين آزمايش حاوي فلزات سنگينكروم​

( 139 ميلي گرم بر ليتر)، روي​

22,7​

dS/m = EC 3,5 و = pH 155 ميلي گرم بر ليتر)، مس ( 2,05 ميلي گرم بر ليتر) و نيكل ( 5 ميلي گرم بر ليتر) با )​

فاضلاب، غلظت كروم توسط *****​

pore volume بود. نتايج اين مطالعه نشان داد كه بعد از كاربرد يك
شن-خاك آهكي-كمپوست به 14,44 ميلي گرم بر ليتر كاهش يافت ( 89,6 درصد كاهش) و غلظت روي، مس و نيكل
هم به پايين تر از حد تشخيص دستگاه جذب اتمي رسيد ( 100 درصد كاهش) كه اين روند در مورد فلزات روي، مس
هاي بعدي نيز به همين ترتيب ادامه يافت (شكل 1، فقط نتايج مربوط به كروم نشان داده pore volume و نيكل در
هاي pore volume شده است). اما در طول مدت آزمايش، اين ***** در مورد كروم روند متفاوتي را نشان داد به طوريكه در​

مجموعه مقالات دهمين كنگره علوم خاك ايران، كرج​

​

​

​

- 4 تا 6 شهريور 1386​

1378​

هاي سوم و چهارم غلظت آن بيشتر از ميزان ورودي گرديد​

. pore volume اول و دوم كاهش كروم صورت گرفت اما در
هاي پنجم و ششم بار ديگر روند كاهشي نشان داد. اين امر احتمالاً به دليل pore volume در ادامه غلظت اين عنصردر
تجزيه شدن كمپوست و تبديل آن به كمپوست بالغ در طول مدت آزمايش مي باشد [ 5,6 ] كه استوارت [ 5] معتقد
است در نتيجه، مقدار مواد هوميكي پايدار و نامحلول آن زياد شده و به طورقابل توجهي قدرت كمپلكس كنندگي و
توانايي نگهداري كمپوست افزايش مي يابد. با توجه به اين كه فرايندهاي مختلفي از جمله تبادل يوني، كلات شدن و يا
تشكيل باندهاي الكتروستاتيك مي توانند مسئول كاهش فلزات سنگين موجود در فاضلاب باشند [ ۶] اما امكان تعيين
فرايند غالب در مطالعه اخير امكانپذير نبود، ولي به طور كلي به نظر مي رسد كاربرد ***** شن- خاك آهكي- كمپوست در
حذف يا كاهش عناصر سنگين مورد مطالعه از فاضلاب هاي صنعتي مؤثر و قابل توصيه م يباشد.​

0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1 2 3 4 5 6​

Pore Volume
(mg/l)​

​

​

​

ميانگين مقادير كروم​

f
c
a
b
d
e​

هاي مختلف​

​

​

​

pore volume شكل 1- غلظت كروم در ز هآب خروجي از ***** شن-خاك آهكي-كمپوست در​

منابع​

[1] Upendra, K. and M. Bandyopadhyay, 2006. Sorption of cadmium from aqueous solution using pretreated
rice husk, Bioresource Technology 97, 104–109.
[2] Elzahabi, M. and R.N. Yong, 2001. pH influence on sorption charachteristics of heavy metal in vadose zone,
Engineering Geology 60, 61-68.
[3] Bishnoi, N.R., M. Bajaj, N. Sharma and A. Gupta, 2004. Adsorption of Cr(VI) on activated rice husk carbon and
activated alumina, Bioresource Technology 91, 305–307.
[4] Kietli​

​

​

​

ńska, A., 2004. Engineered wetlands and reactive bed filters for treatment of landfill leachate, Licentiate
thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm.
[5] Stewart, W.C., 2007. 1994. Method and apparatus for treating storm water,
http://www.freepatentsonline.com/5322629.html.
[6] Lenhart, J.H., P.E.S. deRidder, P. Calvert, C. Noling, 2002. The removal of soluble heavy metals from
non-point source runoff originating from industrial sources by leaf compost media, 2nd Annual Shipyard
Environmental Issues Conference.​