ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی از تصفیه رسوبات دریایی توسط گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی از تصفیه رسوبات دریایی توسط گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

انتشار محصولات نفتی به محیط دریایی منجر به آلودگی جدی رسوبات دریایی در سراسر جهان شده است. هیدروکربن های نفتی (HCs) آلاینده های غیرقابل تحمل هستند و می توانند در رسوبات دریایی در نتیجه تخلیه صنعتی، نشت تصادفی و فعالیت های کشتیرانی وجود داشته باشند که بر سلامت آبزیان و انسان ها تأثیر منفی می گذارد.

ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی از تصفیه رسوبات دریایی توسط گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

دریای مدیترانه یکی از شلوغ ترین حوضه ها از نظر تردد تانکرهای نفتی است که حدود ۲۰ درصد از تردد جهانی را در خود جای داده است و این باعث شده است که سواحل و بنادر صنعتی مدیترانه در معرض آلودگی شدید HC قرار گیرند. یکی از آلوده ترین سایت‌های ساحلی پتروشیمی اروپا خلیج آگوستا (جنوب ایتالیا، دریای مدیترانه) است. رسوبات دریایی خلیج آگوستا به عنوان آلودگی HC با غلظت های بسیار بیشتر از محدودیت های قانونی تحت تأثیر قرار گرفته است.

ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی از تصفیه رسوبات دریایی توسط گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

امکان درمان موفقیت آمیز رسوبات دریایی آلوده به HC یک مسئله اساسی از نظر ایمنی انسان و پایداری اجتماعی است. با این حال، ویژگی های رسوبات دریایی، از جمله نفوذپذیری کم، نمک زیاد، محتوای آلی و آب، مانع از بین بردن آن‌ها با استفاده از فن آوری های مرسوم شیمی درمانی-فیزیکی مانند الکتروکینتیک (EK) می شود.

علاوه بر این، علیرغم اینکه زیست پالایی و گیاه‌پالایی به عنوان درمان های ایمن، مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شوند، کاربرد موفقیت آمیز آن‌ها عموماً حیاتی است (میزان حذف کم آلودگی یا زمان‌های بسیار طولانی ترمیم)، به ویژه اگر مقادیر زیاد HC نیاز به حذف داشته باشد. بنابراین، توسعه تکنیک های سریع و موثر با هدف ضدعفونی موفقیت آمیز رسوبات دریایی آلوده به HC بسیار مطلوب است.

گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

اخیراً توجه بیشتری به گرمایش با مایکروویو (MWH) به عنوان تکنیک تصفیه بسیار موثر برای تصفیه پسماندهای خطرناک شده است یا اصلاح خاک‌های آلوده به آلی و سفره های زیرزمینی. اصل اصلاح MWH بر مبنای تبدیل انرژی MW جذب شده توسط محیط تابش یافته به گرما، به دلیل ویژگی های دی الکتریک محیط است.

بر اساس داده های تجربی، محققان به نتایج زیر رسیدند:

درمان تصفیه گرمایش با مایکروویو، با استفاده از قدرت عملیاتی ۶۵۰ وات، منجر به افزایش سریع دمای رسوب با دمای نهایی بالا، به دلیل خواص دی الکتریک رسوب، که عمدتاً به وجود مقدار زیادی کلسیت و اکسیدهای آهن در کانی آن‌ها بستگی دارد، می شود.

ترکیب و شوری بالا بالاترین مقدار دما (~ ۳۰۵ درجه سانتی گراد) برای درمان افزایش یافته با اسید سیتریک به دلیل افزایش زمینه ای در خواص دی الکتریک محیط، ناشی از بیشترین حذف هیدروکربن، یافت شد. پروفیل های دمای بسیار پایین تر، با حداکثر مقدار ۱۸۸ درجه سانتی گراد، با استفاده از توان ۳۵۰ وات بدست آمدند. حذف سریع آب مشاهده شده در طول فرآیند گرمایش، همچنین باعث یک مرحله آبگیری بسیار موثر شد.

ارزیابی چرخه عمر زیست محیطی از تصفیه رسوبات دریایی توسط گرم شدن مایکروویو با اسید سیتریک

▪ افزودن اسید سیتریک در دوز ۰٫۱ M منجر به افزایش حذف هیدروکربن به ترتیب ۷۶٫۹، ۹۶٫۵ و ۹۹٫۷٪ پس از ۵، ۱۰ و ۱۵ دقیقه تابش مگاوات شد. دلیل اصلی آن توانایی اسید سیتریک برای حل شدن سطح معدنی رسوب است که در آن هیدروکربن ها جذب می شوند. افزایش دوز اسید سیتریک به ۰٫۲ M منجر به کاهش بیشتر غلظت باقیمانده TPH شد، که باعث شد در مدت زمان تابش کوتاهتر از ۱۰ دقیقه به محدودیت قانونی برسد. یافته ها همچنین نشان داد که ۶۰ دقیقه باید حداقل زمان تماس برای تکمیل موفقیت آمیز حل شدن اسید سیتریک در نظر گرفته شود. در نتیجه می توان شستشوی شیمیایی را در میان مکانیسم های حذف TPH قرار داد.

درمان ها نیز با استفاده از اسید سیتریک (CA)

درمان ها نیز با استفاده از اسید سیتریک (CA) به عنوان یک عامل افزایش دهنده تجزیه زیستی طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. در این مورد، قبل از MWH، اسید سیتریک با ۲۰ گرم نمونه رسوب با استفاده از غلظت های متغیر (از ۰٫۱ تا ۰٫۵ M) مخلوط شد، سپس نمونه ها برای زمان های مختلف تماس از ۵ دقیقه تا ۲۴ ساعت در آب بندی نگهداری شدند. آزمایش MWH نیز بر روی نمونه های رسوب خشک انجام شد. نتایج نهایی نشان دهنده تاثیر اسید سیتریک بر رسوبات بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *