توصيفگر ها :
خاك اخرا , خاك لاتريت , اسيد كلريدريك , آمايش , سطح پاسخ , باكنس بنكن , منعقد كننده
چكيده فارسي :
با توسعه ي جوامع و افزايش توليد لجن مازاد ناشي از تصفيه فاضلاب، تصفيه و دفع لجن براي كاهش مخاطرات زيست محيطي اهميت دارد.
مهمترين بخش تصفيه لجن، آمايش و آبگيري به منظوركاهش حجم و هزينه هاي حمل و نقل و دفع لجن است. استفاده از منعقدكننده ها
بهترين روش آمايش لجن ميباشد ولي هزينه ها را افزايش ميدهد. هدف از اين پژوهش استفاده از كانيهاي معدني ارزان قيمت و طبيعي
جهت بهبود آمايش و آبگيري لجن وكاهش )CPAM( )اخرا و لاتريت(، اصلاح آنها با اسيدكلريدريك و تركيب با پلياكريلآميد كاتيوني
هزينهها ميباشد. لجن مورد استفاده ازته نشيني ثانويه سيستم لجن فعال است. جهت اندازهگيري ميزان آمايش، از پارامتر مقاومت ويژه در
استفاده گرديد. در ابتدا چهار متغير مولاريته اسيد، دماي اختلاط اسيد با خاك، نسبت اسيد به خاك و زمان تماس )SRF( برابر فيلتراسيون
خاك با اسيد جهت اصلاح خاك انتخاب شدند. بوسيلهي روش يك عامل در هر بار، با اضافه نمودن يك گرم خاك اصلاح شده به 500
بازهي اثرگذاري هر متغير بدست آمد. سپس با استفاده از روش SRF ميلي ليتر لجن و انعقاد و لختهسازي با دستگاه جارتست، توسط پارامتر
هاي سطح پاسخ )باكس بنكن( در طراحي آزمايش، بهترين مدل براي اصلاح خاك تهيه شد. مدل بدست آمده توسط نرمافزار از نوع درجه
5 و زمان (mL/g) 90 ، نسبت اسيد به خاك (C°) 9، دماي (mol/L) دو و مقادير مناسب متغيرها در جهت بهترين اصلاح خاك در مولاريتهي
لجن بوسيلهي خاك اصلاحشده با مقادير ذكرشده، توسط مدل و آزمايش به ترتيب براي خاك SRF تماس 5 ساعت بدست آمد. مقدار
بدست آمد كه اعداد مدل و آزمايش بسيار بهم )Tm/kg( 3/ 2 و 1 / و براي خاك اخرا 62 )Tm/kg( 19 و 17 ترامتر بر كيلوگرم / لاتريت 5
نزديك و صحت مدل را نشان ميدهند. سپس آزمايشهاي نهايي جهت بدست آوردن مقدار مناسب خاك اصلاح شده در آمايش لجن و
انجام شد. طبق نتايج، در مقدار بهينهي خاك اخرا كه 300 ميليگرم بر گرم CPAM مقايسهي آن با منعقدكنندههاي كلروفريك، آلوم و
2/7 كاهش يافت. همچنين در مقدار بهينهي خاك (Tm/kg) 31/96 به )Tm/kg( از SRF ميباشد، مقدار )mg/gDS( لجن خشك
4/27 ،كاهش يافت. نتايج آزمايشها، عملكرد بهتر خاك اخرا )Tm/kg( 31/96 به )Tm/kg( از SRF 600 (، مقدار (mg/gDS)) لاتريت
0/75 ( بهترين عملكرد هزينه- (mg/gDS)) CPAM 100 ( و )mg/gDS)( نسبت به لاتريت را نشان ميدهند. همچنين تركيب خاك اخرا
2 كاهش و هزينه نسبت به استفاده (Tm/kg) 31/96 به )Tm/kg) را از SRF كارايي را در بين منعقدكنندههاي مورد بررسي داشت و مقدار
به تنهايي در آمايش، 22 درصد كاهش يافت. نتايج اين پژوهش نشان ميدهد، خاك اخرا عملكردي بهتر از لاتريت و مشابه CPAM از
منعقدكنندههاي متداول با هزينهي كمتر در آبگيري از لجن فاضلاب شهري دارد و ميتواند در آبگيري لجن فاضلاب شهري استفاده شود.
چكيده انگليسي :
With the development of communities and increasing the production of excess sludge from wastewater
treatment, sludge treatment and disposal is important to reduce environmental hazards. The most important
part of sludge treatment are conditioning and dewatering in order to reduce the volume and costs of
transportation and sludge disposal. The use of coagulants is the best way to condition the sludge, but it increases
the costs. The purpose of this study is to use inexpensive and natural minerals (Ochre and Laterite), modify
them with hydrochloric acid and combine with cationic polyacrylamide (CPAM) to improve the conditioning
and dewatering of sludge and reduce costs. The sludge used is collected from secondary sludge of the activated
sludge system. To measure the amount of conditioning, the specific resistance to filtration parameter (SRF)
was used. First, four variables included acid molarity, temperature of acid mixing with soil, ratio of acid to soil
and time of soil contact with acid were selected to improve soil. By the method of one factor at a time, by
adding one gram of modified soil to 500 ml of sludge and coagulation and flocculation with a jar test device,
the SRF parameter obtained the effect interval of each variable. Then, the best model for soil modification was
prepared by using the response surface (Box-Behnken) methods in the experimental design. The model
obtained by the software was the second degree type and the appropriate values of the variables for the best
soil modification was at 9 molarity (mol/L), temperature (90C°), acid to soil ratio 5(mL/g) and contact time of
5 hours. The SRF value of sludge by modified soil with the mentioned values was obtained by the model and
experiment for laterite soil of 19/5 and 17 tera meter per kilogram (Tm/kg) and for Ochre soil of 2/62 and 3/1
(Tm/kg), respectively. The model and the experiment numbers are very close to each other and show the
accuracy of the model. Then, final experiments were performed to obtain the appropriate amount of modified
soil in sludge conditioning and compare it with ferric chloride, alum and CPAM coagulants. According to the
results, in the optimal amount of ochre soil, which is 300 mg / g dry sludge (mg/gDS), the SRF value decreased
from 31/96 (Tm/kg) to 2/7(Tm/kg). Also, in the optimal amount of laterite soil (600 mg/gDS), the SRF value
decreased from 31/96 (Tm/kg) to 4/27 (Tm/kg). The results of the experiments show better performance of
ochre soil than laterite. Also, the composition of ochre soil (100 mg/gDS) and CPAM (0.75 mg/gDS) had the
best cost-performance among the coagulants studied and the SRF value from 31/96 Tm/kg to 2(Tm/kg)
decreased and the cost compared to using CPAM alone in the conditioning was reduced by 22%. The results
of this study show that ocher soil perform better than laterite and similar to conventional coagulants at a lower
cost in dewatering municipal sewage sludge and can be used in the conditioning municipal sewage sludge.
