حذف کلراید از زه‌آب کشاورزی با استفاده از نانو زغال زیستی مغناطیسی باگاس نیشکر

کرمان نژاد, جلیل; ترابی پوده, حسن; قنبری عدیوی, الهام; شاهی نژاد, بابک

doi:10.22098/mmws.2023.12425.1240

حذف کلراید از زه‌آب کشاورزی با استفاده از نانو زغال زیستی مغناطیسی باگاس نیشکر

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

² عضو هیات علمی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران

³ عضو هیات علمی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

10.22098/mmws.2023.12425.1240

چکیده

زه آب مزراع نیشکر واقع در جنوب خوزستان، دارای مقادیر بالایی کلراید بوده و به‌عنوان عامل محدود کننده در استفاده مجدد از این زه آب‌ها و تأثیر مخرب بر منبع پذیرنده این زه آب‌ها شناخته می‌شود. در این مطالعه توانایی جاذب‌های تولیدشد از باگاس نیشکر در حذف کلراید موجود در زه آب بررسی‌شد. فرآیند تولید زغال زیستی در کوره الکتریکی و فعال‌سازی آن با استفاده از هیدرو اکسید پتاسیم و حرارت دهی در ماکروویو انجام‌شد. از کلراید آهن 6 آبه و سولفات آهن 7 آبه با نسبت (2:1) جهت مغناطیسی کردن زغال زیستی استفاده‌شد. جاذب‌ها به ازای 3 نسبت فعال‌ساز به زغال زیستی (2، 3 و 4)، 3 توان ماکروویو (200، 400 و 700 وات) و 3 زمان فعال‌سازی (5، 10 و 15 دقیقه) تولید شدند. مقدار کلراید نمونه‌های زه آب با استفاده از کلراید سدیم، به میزان 3، 5 و 10 گرم بر لیتر تنظیم ‌شد. طبق نتایج در تمامی تیمارها با افزایش غلظت اولیه کلراید، مقدار حذف افزایش‌یافته است. حذف کلراید توسط نانو زغال زیستی فعال به‌طور میانگین 6/1 برابر زغال زیستی فعال غیرنانو اندازه‌گیری گردید. فرآیند مغناطیسی کردن جاذب‌ها به‌طور میانگین موجب کاهش 20 درصدی حذف کلراید شد. بیشترین میزان حذف کلراید با استفاده از نانو زغال زیستی فعال و نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی به ترتیب %54 و %6/49 اندازه‌گیری شده. این مقادیر بیشینه به ازای تیمار با نسبت زغال زیستی به بیوچار برابر 3، توان ماکروویو برابر 400 وات و مدت‌زمان فعال‌سازی برابر 10 دقیقه اندازه‌گیری شدند. با توجه به مقادیر ضریب تبیین و مجموع مربعات خطا، مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و مدل نفوذ درون‌ذره‌ای بیشترین تطابق را با داده‌های اندازه‌گیری شده داشتند. همچنین مدل هم‌دمای لانگمویر در مقایسه با مدل فروندلیچ تطابق بهتری با داده‌های اندازه‌گیری شده دارد. طبق نتایج، نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی باگاس نیشکر می‌تواند به‌عنوان جاذبی با راندمان بالا و ارزان‌قیمت جهت حذف کلراید از محیط‌های آبی استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات