معالجة التربة الملوثة بالرصاص والنيكل باستخدام المواد البوزولانية

الباحث

نضال سلمان جمعه

المشرف

ختام عبد الحسين سعيد

الجامعة

الجامعة المستنصرية

الكلية / القسم

الهندسة / هندسة البيئة

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Soil remediation;Lead and nickel;Pozzolanic materials;Stabilization

معالجة التربة الملوثة بالرصاص والنيكل باستخدام مواد بوزولانية التثبيت/ التصلب هو عملية نموذجية تتضمن خلط التربة الملوثة مع مواد رابطة لتقليل حجم ترشيح الملوثات بواسطة الخصائص الفيزيائية والكيميائية لتحويل التلوث في البيئة التي تذهب الى مكب النفايات او قنوات اخرى محتملة. الهدف الرئيسي من الدراسة الحالية هو التحقق من المواد المستخدمة كمواد رابطة مثل الميتاكاؤلين والسليكا فيوم في طريقة التثبيت/التصلب وكذلك قدرة هذه الروابط على معالجة التربة الملوثة خاصة بالمعادن الثقيلة. من ناحية اخرى, اختبار فعالية المنشط القاعدي في كفاءة تثبيت التربة الملوثة. لتنفيذ ذلك, تم تحضير التربة الملوثة صناعيا عن طريق خلط التربة من الموقع الذي تم اختياره مع (2000 , 1500 ) جزء في المليون من الرصاص والنيكل على التوالي . المواد الغنية بالسليكون مثل الميتاكاؤلين والسليكا فيوم تستخدم كمواد اسمنتية بديلة. تم تحضير ثلاث مجموعات من al gall Las الرابطة مع التربة الملوثة وهي( المتاكاؤلين مع المنشط , المياكاؤلين بدون منشط , ودخان السليكا بدون منشط). بنسب مختلفة من الميتاكاؤلين وهي )%10,%8,%6,%4 و 2 مختلطة مع المنشط مع 10 مول من تركيز هيدروكسيد الصوديوم مع 5 مولار محلول سليكات الصوديوم و ميتاكاؤلين بدون منشط وهي )%6,%4 ,%10,%8 و9012) ودخان السليكا (9/010,908,9706,0/04و 012/) لوقت معالجة مختلف (7ايام ,14 يوماو28 يوما). قوة الضغط الغير محصور,اختبار الترشيح ,اختبار الاس الهيدروجيني, المجهر الالكتروني لمسح الانبعاث الميداني ,حيود الاشعة السينية يتم أجراؤها للتربة الغير معالجة والتربة المعالجة لتوضيح تأثيرالمنشط القاعدي مع المواد البوزلانية على التربة الملوثة المستقرة. أظهرت النتائج ان القيمة المثلى للقوة هي 5.614 MPa تمت زيادتها بأضافة )0 %1 ميتاكاؤلين مع المنشط للمعالجة 7 أيام, بينما انخفضت قيمة القوة MPa 0.159 و 0.109 MPa بأضافة ميتاكاولين ودخان السليكا على التوالي بدون منشط للمعالجة 7أيام. هذه النتائج هي اعلى قيمة لقوة الضغط الغير محصور لمدة 7 ايام ولثلاث مجموعات ميتاكاؤلين مع المنشط,ميتاكاؤلين بدون منشط,ودخان السليكا. أظهرت نتائج الترشيح سلوك الترشيح لتركيز كل الرصاص والنيكل في التربة الملوثة المعالجة باستخدام الميتاكاؤلين مع المنشط لوحظ انخفاض في كمية تركيز الرصاص والنيكل المترشح في التربة المتصلبة /المستقر ميتاكاولين- جيوبوليمر, بينما العينات المعالجة باستخدام الميتاكاولين بدون اكتفيتر أظهرت زيادة في معدل تسرب الرصاص والنيكل من خلال اختبار الترشيح الذي تم أجراؤه. وكذلك نفس النتيجة للعينات المعالجة التي استخدمت دخان السليكا بدون منشط . بناء على قياس انحراف الاشعة السينية KRD لمسح الانبعاث الالكتروني (FESEM) للتربة المعالجة شدة القمم التي تم تحقيقها بأستخدام الكالسيت والكوارتز وزيادة نسب الكالسيت CaCO3 وهو مؤشر على وجود مركبات الاسمنت لعينات الميتاكاؤلين -جيوبوليمر ولا تظهرفي عينات (الميتاكاولين والسليكا فيوم) بدون اكتفيتر. نتائج التشكل FESEM جزيئات الطين المغطاة بمركبات التماسك بسبب تفاعل الجيوبوليمر مع معادن الطين , مما ادى الى انتاج جزيئات رابطة وتشكيل جل الجيوبوليمر التي تم تحديدها لمجموعة الميتاكاولين مع المنشط وغيابها عن مجموعتي (الميتاكاولين والسليكا فيوم) بدون اكتفيتر.

Stabilization/Solidification (S/S) is typically process that involves a mixing of contaminated soil with binders to prevent the mobility of the heavy metals within the stabilized contaminated soil matrix, and then reducing the concentration of heavy metals leachability by means of physical and chemical characteristics. The main aim of the current study is to estimate the effect of using the binders such as Metakaolin (MK) and Silica Fume(SF) in the Stabilization/Solidification (S/S) method to remediate the contaminated soils by heavy metals especially Lead (Pb) and Nickel (Ni). On the other hand to examine the effect of al-kaline activator on the efficiency of stabilization of contaminated soil. To implement that, artificially contaminated soil was prepared by mixing the selected site soil with (2000 and 1500) mg/kg of lead nitrate Pb(NO3) and nickel nitrate Ni(NO3) respectively. After that, three groups are prepared by mixing the binder with contaminated soil which are (Metakaolin with an activator, Metakaolin without an activator and Silica Fume without an activator). Different percentages of Metakaolin which are (4%, 6%, 8%, 10% and 12%) mixed with an activator with 10 molar of NaOH concentrations along with 5 molar Na2SiO3 solution and non-activator Metakaolin which are (4%,6%,8%,10%, and 12%) percentages of Silica Fume for different curing time (7day, 14day and 28 day). Unconfined Compressive Strength UCS, leaching test, pH test, Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM),and X-Ray Diffraction XRD are conducted for untreated and treated soil. The result of unconfined compressive strength indicated increased in strength with curing days for group (MK) with an activator. While the results showed reduction in strength for both groups (SF and MK) without an activator. The test of Toxicity Characterization LeachingProcedure (TCLP), it was noticed decreasing in the amount of Pb and Ni concentrations by using MK with an activator for all percentages. While the cured samples for both groups ( MK and SF) without an activator the result showed an increased in the leachability rate of Pb and Ni through carried out leaching test. XRD pattern of treated soil showed the intensity of the peaks achieved with calcite and quartz and increased proportions of calcite (CaCO3) which is an indication of the presence of cement compounds for samples of Metakaolin –based Geopolymer (MKG) and does not appear in the samples of non-activator MK and SF. While the morphology results of FESEM showed the clay particles covered by cementations compounds which are confirmed for group MK with an activator. And its absence in the both groups (MK and SF) without an activator.

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