بررسی اثر میزان رس کائولینیت و حرارت در پاک‌سازی خاک ماسه بادی آلوده به گازوئیل از طریق روش استخراج بخارات خاک ( SVE)

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 4، دوره 25، شماره 2، آبان 1393، صفحه 53-66   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v25i2.40622

نویسندگان

محمدرضا صبور^* ؛ بهجت رضایی؛ امین جعفرقلی

دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

چکیده

امروزه با توسعه‌ی استفاده از محصولات نفتی بحث افزایش آلودگی خاک و نیاز به پاک‌سازی آن از مسائل جدی و مطرح می‌باشد. علت فراوانی استفاده از روش SVE (Soil Vapor Extraction ) برای پاک‌سازی خاک،آسانی کار، هزینه‌ی مناسب و راندمان خوب آن بوده است. به‌نظر می‌رسد با توجه به جوان بودن این بحث در کشورمان نیاز است تا با ابعاد مختلف آن بیش‌تر آشنا شویمو از این روش برای پاک‌سازی خاک های آلوده در گذشته و آینده استفاده نماییم. در این مقاله تأثیر نوع خاک و حرارتبه‌عنواندو پارامتر مهم در راندمان روش استخراج بخارات مورد بررسی قرار گرفته است. خاک مورد استفاده ماسه بادی بوده که با درصدهای مختلف از رس کائولینیت مخلوط گردید. با ساخت پایلوت و انجام آزمایش، نتایج پاک‌سازی این خاک ها از هیدروکربن های آلیفاتیک موجود در گازوئیل گزارش شده است. نتایج به‌دست آمده بیان کننده‌ی این مطلب است که با افزایش میزان رس در خاک ماسه بادی، راندمان پاک‌سازی به‌شدت کاهش می یابد به‌طوری‌که در حالت عدم وجود رس، راندمان پاک‌سازی بعد از 24 ساعت تا 4/78% پیشرفت داشت. هنگامی که خاک دارای 20% رس بود راندمان حذف به 24/25% رسید و در حالت40% رس راندمان به 75/23% رسید. اعمال حرارت درحالت عدم وجود رس تأثیر محسوسی در افزایش راندمان پاک‌سازی نداشت. در حالت وجود 20%رس، حرارت بیش‌ترین تأثیر را داشت و راندمان پاک‌سازی را به‌میزان 6/20% افزایش داد. در حالت وجود40% رس تأثیر حرارت دوباره کاهش یافت و به‌میزان 57/12% رسید. در مجموع نقش بافت خاک پررنگ‌تر از اثر حرارت بود و افزایش درصد رس راندمان پاک‌سازی را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

استخراج بخارات؛ پاک‌سازی خاک؛ رس؛ هیدروکربن‌های آلیفاتیک؛ گازوئیل؛ ماسه‌بادی؛ حرارت

مراجع

1. Riser-Roberts, Eve. "Remediation of petroleum contaminated soils: Biological, physical and chemical process", s. l. Lewis publisher, (1998) .

2. U. S Environmental Protection Agency (EPA) , Adopted from: http://www. epa. gov/swerust1/pubs/

tum_ch13. pdf , (2002)

3. J. S. Thornton, et al. "Removal of gasoline vapor from aquifers by forced venting", Hazardous Material Spills Conference Proceedings Prevention, Behavior, Control and Cleanup of Spills and Waste Sites. pp. 279–285. (1984) .

4. U. S Environmental Protection Agency (EPA) , Technology innovation and Field services division, Adopted from: http://clu-in. org/techfocus/. Hazardous Waste Clean-Up Information,(CLU-IN)

5. F. I. Khan, T. Husain, R. Hejazi,"An owerview and analysis of site remediation technologies", Int. J. of Environmental. Management, 71, pp. 95-122, ( 2004)

6. Suthersan, Ed. Suthan S. "Soil Vapor Extraction Remediation Engineering: design concepts", Boca Raton: CRC Press LLC, (1999) .

7. U. S Environmental Protection Agency (EPA) , "Soil vapor extraction, treatment technologies for site cleanup". (Oct. 1994) .

8. Manoel M. M. Nobre, Rosane C. M. Nobre,"Soil vapor extraction of chlorinated solvents at an industrial site in Brazil", Departamento de Geociˆencias, Universidade Federal de Alagoas, Maceio, AL, Brazil. . Journal of hazardous materials, s. l. : Elsevier.

9. U. Frank, et al. "Remediation of low permeability subsurface formations by fracturing enhancement of soil vapor extraction", Int. J. of Hazardous Materials, 40, pp. 191–201, (1995)

10. J. T. Albergaria, et al. "Remediation efficiency of vapor extraction of sandy soils contaminated with cyclohexane: influence of air flow rate water andnatural organic matter content", Int. J. of Environmental pollution, 143, pp. 146-152, (2006)

11. P. Fine, B. Yaron,"Outdoor experiments on enhanced volatilization by venting of kerosene component from soil", Int. J. of contaminant hydrology,12(4) , pp. 35-374, (April 1993)

12. Qin Chuan-yu, et al. "Study of influencing factors on removal of chlorobenzene from unsaturated zone by soil vapor extraction", Int. J. of Hazardous Materials, 176, pp. 294-299, (2010)

13. Jose Tomas Albergaria, Maria da Conceicao, M. Alvim-Ferraz, Cristina Delerue-Matos,"Soil vapor extraction in sandy soils: Influence of airflow rate", Porto, Portugal: Elsevier, (2008)

14. رضایی، بهجت و صبور، محمدرضا، ”بررسی کارایی روش استخراج بخارات از خاک در پاکسازی خاک‌های آلوده به مواد نفتی”، پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد، تهران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، (1389) .

15. Poppendieck, D. G. , Loehr,R. C. , Webster, M. T. ,"Predicting hydrocarbon removal from thermally enhanced soil vapor extraction systems", Int. J. of Hazardous Materials, B69 ,pp. 81–93, (1999)

16. Webb, S. W. , Phelan, J. M, "Effect of soil layering on NAPL removal behavior in soil-heated vapor extraction", Int. J. of Contaminant Hydrology, 27 ,pp. 285-308, (1997)

17. Fleming, D. ,"Electrical Resistance Heating for Rapid Remediation of DNAPL", Thermal Remediation Services, Inc. , (April 2003)

18. Dawei, L. , Yaobin, Z. , Xie, Q. , Yazhi, Z. "Microwave thermal remediation of crude oil contaminated soil enhanced by carbon fiber", Int. J. of Environmental Sciences, 21, pp. 1290–1295, (2009)

19. Zhou ,Q. X. , Song, Y. F. "Remediation of contaminated soils principles and methods", China: Science Press, (2004).

20. "Definition of clay and clay mineral", Journal report of the AIPEA nomenclature and CMS nomenclature committees, Clays and Clay Minerals, pp: 255–256, (1995).

21. مک نایر، الف. ج. ، بونلی، ه. م. ، ترجمه ی کمالی زاد، ع. ، ”مبانی کروماتوگرافی گازی”، چاپ اول، مرکز نشر دانشگاهی، تهران، (1367) .

22. Eugege, R., Weiner,P. h. D. , "Application of Environmental Chemistry", London: Lewis, CRC Press, (2000)

23. Stumm,W. ,"Chemistry of the Solid–Water Interface. Processes at the Mineral–Water and Particle–Water Interface in Natural Systems", New York: John Wiley & Sons Inc. , pp. 448,(1992)