پالایش خاک‌های آلوده به بنزین در محیط‌های شهری با استفاده از روش واجذبی حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار مهندسی محیط‌زیست دانشکدۀ محیط‌زیست دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط‌زیست دانشگاه تهران،

3 کارشناس ارشد مهندسی محیط‌ زیست دانشگاه تهران

4 کارشناس ارشد مهندسی محیط‌‌‌زیست دانشگاه تهران

5 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط‌زیست دانشگاه تهران

چکیده

نشت بنزین و آلودگی خاک ناشی از آن به علت ارتباط مستقیم خاک با آب‌های زیرزمینی، منبعی برای آلودگی آب ‌و اتمسفر مجاور آن شده است و تهدیدی جدی برای سلامتی انسان‌ها به شمار می‌آید. در این تحقیق، خاک نمونه از اطراف پالایشگاه تهران جمع‌آوری و در غلظت‌های ppm 4000 و ppm 10000 با بنزین آنالیز شد. به منظور بررسی اثر دما و زمان ماند در غلظت بنزین در خاک از روش واجذبی حرارتی با دمای پایین (LTTD) در دماهای 90، 110 و 150 درجۀ سلسیوس و زمان‌های ماند 10، 20 و 25 دقیقه استفاده شد. پس از انجام آزمایش‌ها نمونه‌ها از طریق دستگاه کروماتوگرافی گازی آنالیز شدند. نتایج آنالیز نمونه‌ها نشان داد که حداکثر درصد حذف آلاینده از خاک 5/94 درصد برای نمونه‌هایی با غلظت ppm 4000 در دمای 150 درجۀ سلسیوس و زمان ماند 25 دقیقه به دست آمد. همچنین، نتایج آزمایش‌ها حاکی از این بود که افزایش دما و درجۀ حرارت موجب افزایش حذف بنزین از نمونه‌های خاک شد. با توجه به درصد‌های بالای حذف بنزین از نمونه‌های آزمایش‌شده می‌توان نتیجه‌ گرفت که پالایش خاک به طریق واجذبی حرارتی روشی مؤثر برای حذف هیدروکربن‌های نفتی از قبیل بنزین برای خاک‌های آلوده به شمار می‌آید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


تقی‌زاده، غ. 1385. «تصفیۀ خاک‌های آلوده به ترکیبات نفتی به روش دفع حرارتی در درجۀ حرارت پایین با استفاده از امواج مایکروویو»، پایان‌نامۀ کارشناسی‌ ارشد دانشگاه تربیت مدرس تهران، ایران.
عالی، ه. 1382. «پاک‌سازی خاک‌های آلوده به مواد نفتی با استفاده از روش خاک‌شویی»، تهران، ایران: پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، بخش مهندسی عمران - محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس.
Araruna Jr, J. T., V. L. O. Portes, A. P. L. Soares, M. G. Silva, M. S. Sthel, D. U. Schramm, S. Tibana, and Vargas ,H. 2004. Oil spills debris clean up by thermal desorption, Journal of hazardous materials 110, no. 1,pp. 161-171.
Bonnard, M., Devin, S., Leyval, C., Morel, J. L., & Vasseur, P. 2010. The influence of thermal desorption on genotoxicity of multipolluted soil. Ecotoxicology and environmental safety, 73(5), pp. 955-960.
Brusseau, M., Jessup L.,Rao, S.C. 1991. Non-equilibrium Sorption of Organic Chemicals:Elucidation of Rate-limiting Processes. Environmental Science & Technology, Vol. 25, pp. 134-142.
Camel, V. 2000. Microwave-assisted solvent extraction of environmental samples. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 19(4), pp. 229-248.
Waste Management, Vol. 15, pp. 407-416.
Deshpande, S., Shiau, B.J., Wade, D., Sabatini, D.A. & Harwell, J.H. 1999. Surfactant Selection For Enhancing Ex-Situ Soil Washing. Wat. Res., Vol. 33, pp. 351-360.
Di Matteo, L., Bigotti, F., & Ricco, R. 2009. Best-fit models to estimate modified proctor properties of compacted soil. Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 135(7), pp. 992-996.
Dobler, R., Saner, M. and  Bachofen, R. 2000. Population Changes of Soil Microbial Communities Induced by Hydrocarbon & Heavy Metal Contamination.Bioremediationl, Vol. 4, pp. 41-56.
EPA. 1995. 542-K-94-003.properties of Surfactants:Appendix, C.
EPA. 2000. 510-B-00-003. Financial Responsibility For Underground Storage Tanks: A Reference Manual.
Ewies, J.B., Ergas, S.J., Chang, D.P.V. & Schroeder, E.D. 1998. Bioremediation Principles,McGraw-Hill Book Company Europe.
Falciglia, P.P., Giustra, M.G. and Vagliasindi, F.G.A. 2011. Low-temperature thermal desorption of diesel polluted soil:Influence of temperature and soil texture on contaminant removal kinetics. Journal of Hazardous Materials, Vol. 185, pp. 392–400.
FRTR. 2009. Ex-Situ Soil remediation Technology "Thermal Desorption". http: //WWW.FRTR.gov. [Online].
George, C. E., Azwell, D. E., Adams, P. A., Rao, G. V., & Averett, D. E. 1995. Evaluation of steam as a sweep gas in low temperature thermal desorption processes used for contaminated soil clean up. Waste management, 15(5), 407-416.
Gitipour, S., Narenjkar, K., Sanati Farvash, E., & Asghari, H. 2014. Soil flushing of cresols contaminated soil: application of nonionic and ionic surfactants under different pH and concentrations. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 12(1), 129.
Gitipour, S., Taheri, E., Heidarzadeh, N., Givehchi, S. 2008. Assessment of clean up levels due to inhalation of polyaromatic hydrocarbons in contaminated soils. Asian Journal of Chemestry. 20(2), pp.1599-608.
Juhasz, A.L and Naidu, R. 2000. Bioremediation of High Molecular Weight Polycyclic Aromatic Hydrocarbons:A Review of The Microbial Degradation of Benzo[a]pyrene. International Biodeterioration & Biodegradation, Vol. 45, pp. 57-88.
McGuire, M. E., Schaefer, C., Richards, T., Backe, W. J., Field, J. A., Houtz, E., & Higgins, C. P. 2014. Evidence of remediation-induced alteration of subsurface poly-and perfluoroalkyl substance distribution at a former firefighter training area. Environmental science & technology, 48(12), pp. 6644-6652.
Mouton, J, Mercier, G, Blais, J.F. 2009. Amphoteric surfactants for PAH and lead polluted- soil treatment using flotation. Water, Air, and Soil Pollution. 197(1-4), pp.381–93.
Pal, D., Fann, S., Wight, S. 1998. Application Guide for Thermal Desorption Systems (No. NFESC-TR-2090-ENV). Naval Facilities Engineering Service Center Port Hueneme CA.
Rittman, B.E. and McCarty, P.L. 2001. Environmental Biotechnology Principles & Application. Singapore.McGraw-Hill.
Schreier, C. G., Walker, W. J., Burns, J., & Wilkenfeld, R. 1999. Total organic carbon as a screening method for petroleum hydrocarbons. Chemosphere, 39(3), pp. 503-510.
Sparr E. C., Bjorklund E. 2000. Analytical-Scale Microwave-Assisted Extraction.Chromatography A, Vol. 902, pp. 227-250.
Troxler, W. L., Cudahy, J. J., Zink, R. P., Yezzi Jr, J. J., & Rosenthal, S. I. 1993. Treatment of nonhazardous petroleum-contaminated soils by thermal desorption technologies. Air & Waste, 43(11), pp. 1512-1525.
U.S.EPA. 1986. Test Methods for Evaluating SolidWaste, Physical/Chemical Methods, SW-846. Method 8270: Semivolatile OrganicCompounds. Washington, DC: US Environmental Protection Agency.
U.S.EPA. 1992. 504/R-92/074. Guide for Conducting Treatability Studies Under CERCLA"Thermal Desorption Remedy Selection".
U.S.EPA. 1993.625/R-93/013. Approaches for the Remediation of Federal Facility Sites Contaminated with Explosive or Redioactive Wastes.
U.S.EPA. 1994. 540/S-94/501. Thermal Desorption Treatment.
U.S.EPA. 1999. 540-k-99-007. Underatanding Oil Spill and Oil Spill Respons.
U.S.EPA. 2003. 542-F-96-005. A Guide to Thermal Dosorption.
Uyesugi, D. F.,Walter, W., Kovalick, J. R. 1994. Remediation Technologies Screening Matrix and Reference Guide, Second edition. DOD Environmental Technology Transfer Committee, October.
Whyte, L.G., Goalen, B., Hawari, J., Labbe, D., Greer, C.W., Nahir, M. 2001. Bioremediation Treatability Assessment of Hydrocarbon-Contaminated Soils From Eureka, Nunavut.Cold Region Science & Technology, Vol. 32, pp. 121-132.