15755

1622 دكتري

دكتري

آلودگي هاي محيط زيست

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1399

[يازده]، 109ص.: مصور، جدول، نمودار

نوراله ميرغفاري، محسن سليماني

عليرضا علافچيان، بهزاد رضايي

محمدمهدي امين، حسين شريعتمداري، محمد نعمتي

1399/06/24

كتابنامه

مهندسي منايع طبيعي

مهندسي منابع طبيعي

1399/06/29

2634068

چكيده در بين روشهاي حذف فلزات سننگين فرآيند جذب داراي ظرفيت راندمان وسنرعت زيادي اسنت در اين فرآيند يونهاي موجود در محيط آبي با يونهاي موجود در سننط جاذب مبادله ميشننود تاكنون مواد زيادي بهعنوان جاذب مورد اسننتفاده قرار گرفتهاند كه اكثر آنها مواد شنيميايي سننتزي و گران قيمت هسنتند در حالي كه اسنتفاده از مواد ارزانقيمت طبيعي و دوسنتدار محيط زيسنت كمتر مورد توجه قرار گرفته اسنت در اين مطالعه از 41 پسنماند گياه دارويي و زيسنتتوده قارج Neurospora intermedia براي حذف سنرب و كادميم از محيطهاي آبي اسننتفاده شنند از بين پسننماند گياهان دارويي پسننماند گياه كاسننني Cichorium intybus L بهعنوان جاذب طبيعي براي حذف فلزات كادميم و سننرب از محيطهاي آبي انتخاب شنند سننپس براي افزايش كارايي پسننماندهاي خام سنناختار آن با اسنتفاده از كلريد كلسنيم يك مو ر اصنالح شند بر اسناس نتايج ظرفيت تبادل يون از 89 سنانتي مول بر كيلوگرم براي پسنماندهاي خام به 811 سنانتي مول بر كيلوگرم براي پسنماند اصنالحشنده افزايش يافت عنصنري كه بيشترين تبادل را با يونهاي سنرب و كادميم داشنت كل نيم بود و ميزان آن كه در پ نماند خام 479 0 مول بركيلوگرم بود با ا نالح جاذب به 281 1 مول بركيلوگرم افزايش پيدا كرد قابليت ص س س حذف سنرب بهوسنيله پسنماندهاي خام و اصنالحشنده بهترتيب 3 87 و 3 59 درصند و براي كادميم بهترتيب 7 46 و 3 37 درصند بود ن ن ن ن ن ن ن بررسني معاد ت ايزوترم وسنينتيك واكنش نشنان داد فرآيند جذب سنرب و كادميم مطابقت زيادي با ايزوترم نگموير و سنينتيك شنبه درجه دوم دارد بر اسنناس مدل نگموير حداكثر ظرفيت جذب براي ضننايعات كاسننني خام براي سننرب و كادميم بهترتيب 11 301 و 67 35 ميليگرم بر گرم و براي ضنايعات كاسنني اصنالحشنده بهترتيب 54 321 و 15 46 ميليگرم بر گرم بهدسنت آمد آناليز نمونه پسناب صننعت گالوانيزه بهعنوان نمونه حقيقي بهوسنيله جاذب اصنالحشنده ميزان سنرب و كادميم را در غلظتهاي مختلف اوليه بهترتيب در محدوده 27 58 و 34 86 حذف نمود تبادل يونهاي سنرب و كادميم با فلزات قليايي سنديم و پتاسنيم و قليايي خاكي كلسنيم و ن ن ن ن منيزيم موجود روي سنط پسنماندها در طي آزمايشهاي حذف نشنان داد كه تبادل يون ميتواند يكي از مكانيسنمهاي اصنلي براي حذف سرب و كادميم باشد عالوه بر اين احيا پسماندهاي اشباع شده از سرب و كادميم با آب مقطر امكانپذير نبود در حالي كه بازيابي اين عناصنر با اسنتفاده از كلريد كلسنيم با راندمانهاي بيشتر از 09 درصند انجام گرفت در مطالعه حاضنر همچنين براي بهينهسنازي شنرايط جذب سرب و كادميم بهوسيله زيستتوده قارچ از طرح آزمايش رويههاي پاسخ بهروش باكس بنكن استفاده شد در اين آزمايشات تاثير همزمان سننه فاكتور اصننلي غلظت اوليه سننرب و كادميم 01 03 و 05 ميليگرم بر ليتر pH اوليه محلول 3 4 5 و 6 و مقدار جاذب 5 0 1 و 5 1 گرم بر ليتر بر روي راندمان حذف سننرب و كادميم مورد ارزيابي قرار گرفت معاد ت رگرسننيون بهدسننت آمده پس از آناليز واريانس دادهها مقادير ضننريب همبسننتگي زياد 2899 0 و 7999 0 را بهترتيب براي مدلهاي مرتبه دوم پيشنننهادي برروي راندمان حذف نرب و كادميم بهو نيله زي نتتوده قارچ ن نان دادند بهطوركلي نريب همبستگي زياد مقدار P معني دار 1000 0 و مقدار ض ش س س س آماره LoF بي معني 50 0 نشنناندهنده دقت زياد و اعتبار مدل پيشنننهادي بهمنظور پيشبيني راندمان حذف سننرب و كادميم بهوسننيله زيسنتتوده قارچ از محلولهاي آبي بودند از اين رو اين مدل بهمنظور آناليزهاي بعدي مورد اسنتفاده قرار گرفت براين اسناس راندمان حذف سنرب و كادميم همواره با كاهش غلظت اوليه محلول افزايش pH اوليه محلول و افزايش مقدار زيسنتتوده افزايش نشنان داد در شنرايط بهينه حداكثر ظرفيت جذب سنرب و كادميم بهوسنيله زيسنتتوده قارچ بهترتيب 002 و 53 16 ميليگرم بر گرم بهدسنت آمد در نرايط بهينه مدل نينتيكي نبه درجه دوم و مدل ايزوترمي نگموير بهترين تنا نب را با دادههاي آزمايش نشان داد نتايج اين آزمايشها س ش س ش دادند كه پسنماند عرقگيري كاسنني و زيسنتتوده قارچ N intermedia جاذبي مناسنب و در دسنترس براي حذف سنرب و كادميم از محلولهاي آبي است كلمات كليدي كاسني قارچ جذب اصالح شيميايي سرب كادميم تصفيه فاضالب

Removal of lead and cadmium from aqueous solutions using biomass of medicinal herb wastes and fungi Neurospora intermedia Mojtaba Jokar m jokar@na iut ac ir June 06 2020 Department of Natural Resources Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranLanguage Persian Degree Ph D Dr Nourollah Mirghaffari mnorolah@iut ac irDr Mohsen Soleimani m soleimani@iut ac irAbstractThe adsorption methods have great potential for the removal of heavy metal ions So far manysubstances have been used as ion exchangers that most of them are chemicals synthetic andexpensive Among this the use of inexpensive natural and environmentally friendly materialshas received less attention In this study 14 medicinal herb wastes and biomass of theNeurospora intermedia were used to remove lead and cadmium from aqueous solutions In thisstudy after the pre selection experiments among 14 medicinal herb wastes the adsorptioncapacity of the raw chicory waste was evaluated for the removal of Pb2 and Cd2 from aqueoussolutions Then to increase its efficiency the chicory waste was modified using a calciumchloride solution According to the results the ion exchange capacity increased from 98 cmolkg 1 for raw waste to 118 cmol kg 1 for modified waste Ca2 showed the highestexchangeability with Pb2 and Cd2 The amount of Calcium in raw waste was 0 974 mol kg 1increased to 1 182 mol kg 1 with the modification of the exchanger The removal efficiency ofPb2 by raw and modified chicory wastes was 78 3 and 95 3 and for cadmium was 64 7 and73 3 respectively Furthermore kinetics and equilibrium isotherm studies were conductedand demonstrated that Pb2 and Cd2 adsorption process followed the Langmuir isotherm andPseudo second order kinetics The maximum Langmuir adsorption capacities were increasedfrom 103 1 and 53 8 mg g 1 by raw chicory waste to 123 5 and 64 5 mg g 1 by modi ed chicorywaste for Pb2 and Cd2 respectively It is noteworthy that using the modified chicory waste ingalvanic industry effluent as real wastewater eliminated Pb2 and Cd2 levels at differentinitial concentrations in the range of 72 85 and 43 68 respectively Exchange of Pb2 andCd2 ions with alkali metals Na and K and alkali earth metals Ca2 and Mg2 onto thewaste surface during the removal experiments indicated that the ion exchange could be one ofthe most important mechanism for the removal of Pb2 and Cd2 Besides the regeneration ofraw and modi ed chicory waste loaded by Pb2 and Cd2 with distilled water was not possible while eluting the waste using CaCl2 could effectively recover both metals more than 90 Thepresent study was carried out to optimize the various conditions for Pb2 and Cd2 adsorptiononto N intermedia biomass by applying the Response Surface Method RSM using Box Behnken design The effects of process parameters such as initial Pb2 and Cd2 concentration 10 30 and 50 mg L 1 initial solution pH 3 4 5 and 6 and biomass amount 0 5 1 and 1 5g L 1 on the metal adsorption were analyzed In the quadratic models the regression equationobtained after the ANOVA indicated the correlation coefficient R2 as 0 9982 and 0 9997 forPb2 and Cd2 removal of N intermedia respectively Thus the high R2 value insignificant

نوراله ميرغفاري، محسن سليماني

عليرضا علافچيان، بهزاد رضايي

محمدمهدي امين، حسين شريعتمداري، محمد نعمتي