إزالة الفينول من المياه الجوفية باستخدام حاجز الفحم الحيوي التفاعلي النفاذ

الباحث

مروه فهمي عبد الغفور

المشرف

غيداء ياسين رشيد - جواد كاظم عبود

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة المدنية / هندسة البيئة

الشهادة

ماجستير

السنة

2021

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Permeable reactive barrier;Biochar;Phenol removal;Groundwater

يهدف العمل الحالي إلى إمكانية استخدام قشور القمح ، فهي غير صالحة للأكل للإنسان (كنفايات) ومتوفرة على نطاق واسع ورخيصة لتحضير الفحم الحيوي في معالجة الانسكابات الناتجة عن مصافي النفط للمواد العضوية (أو مدافن النفايات الصحية) الملوثة بـ الفينول. أظهرت جميع تجارب الدفعة و وتجارب الجريان المستمر فاعلية في إزالة الفينول. نتيجة لذلك ، انه أحد المواد التفاعلية المناسبة لتقنية الحاجز التفاعلي المنفذ. تم إجراء تجارب الدفعة مع ظروف التشغيل لوقت التلامس (150 دقيقة) ، (2,5-10) درجة حموضة ، (0,1 جم إلى 0,8 جم) جرعة ماصة للتركيز الأولي للفينول تراوحت بين 50 ملغم / لتر و 200 ملغم / لتر بسرعة 150 دورة في الدقيقة. القيم المثلى لتلك المعلمات الأس الهيدروجيني ووقت التلامس وجرعة المادة الماصة هي 4 ، 1 ساعة و 0,5 جم / لتر ، على التوالي ، التركيز الأولي 50 مجم / لتر لأقصى كفاءة إزالة تبلغ 84٪. التمثيل الكافي لبيانات الامتصاص له تم تنفيذه بواسطة نموذج متساوي الحرارة Langmuir وقد وصلت قدرة الامتصاص إلى 840,3 ملغم/ غرام لامتصاص الفينول على الفحم الحيوي. النماذج الزائفة من الدرجة الثانية قادرة على تمثيل المقاييس الحركية حيث كان معامل التحديد (R2) 0,9987. وفقًا لذلك ، يمكن أن تحدث قوى كيميائية للتحكم في عملية الامتزاز لإزالة هذه الملوثات من المحاليل المائية. بناءً على نتائج FT-IR وصور SEM ومساحة السطح (BET) ، وجد أن قشور القمح تنجح كفحم نباتي في إزالة الفينول بسبب كونها تحتوي على مسام كبيرة ومساحات سطحية عالية ورابطة كربونية قوية تحكم عملية الإزالة. النموذج المطور الذي تم حل معادلة الانتشار والتشتت بواسطة COMSOL Multi-physics 3.5awas ، القادر على رسم تباين عمود الملوث تحت تأثير معدل التدفق وعمق السرير والتركيز الأولي مع مطابقة كافية بين القياسات والتنبؤات حيث تكون قيم R2 0,9976 تظهر النتائج أن نقطة الاختراق يتم الحصول عليها في وقت مبكر من عملية الوضع المستمر من خلال زيادة معدل التدفق ، وزيادة التركيز الأولي للملوثات, تقليل عمق الطبقة الماصة. نتيجة لذلك, يكون أحد المواد التفاعلية المناسبة لتقنية الحاجز التفاعلي المنفذ.

The present work aims at investigating the possibility of using wheat husks, it is inedible to humans (as wastes) and is widely available and cheap to prepare biochar in the treatment of spills resulting from oil refineries of organic materials (or sanitary landfills) contaminated with phenol. All batch and continuous tests showed efficacy in removing phenol. The batch tests have been conducted with the operating conditions of the contact time (≤150min), initial pH (2.50–10) and sorbent dosage (0.1g to 0.8g) for the initial concentration of the phenol has been ranged between 50mg/L and 200mg/L at a 150rpmagitation speed. The optimal values for those parameters pH, contact time and sorbent dosage are 4 , 1 h, and 0.5g/l, respectively, the 50mg/l initial concentration for the maximum removal efficiency of 84%. Sufficient representation for the data of the sorption has been carried out by the model of the Langmuir isotherm and the capacity of the sorption has reached 840.3mg/g. for phenol sorption onto bio-char. Pseudo –2nd-order models can representing the kinematic measures where the coefficient of determination (R2) is 0.9987. Accordingly, chemical forces can occur to control the adsorption process to remove these contaminants from aqueous solutions. Based on the results of FT-IR and SEM images and EDS and surface area (BET), it was found that wheat husks succeed as biochar in removing phenol due to the material containing large pores and high surface areas and a strong carbon bond that governs the removal process. The advection-dispersion equation developed has been solved by COMSOL Multi-physics 3.5awas, which is capable of plotting the contaminant plume variation under the effects of the flow rate, bed depth, and initial concentration with a sufficient matching between measurements and predictions where the values of R2 are 0.9976. Results show that the breakthrough point is obtained early in the continuous mode process through the increase of flow rate, the increase of the initial concentration of the pollutant, and decreasing the sorbent bed’s depth. As a result, it is one of the reactive materials suitable for permeable reactive barrier technology.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب