در این تحقیق قرار است نحوه کاهش میزان آلودگی پساب پالایشگاه کرمانشاه بروش فوتوشیمیایی در محیط نانو فوتو کاتالیزوری، مورد بررسی قرار گیرد. مواد عمده مورد استفاده عبارتند از: ترکیباتی از دی اکسید تیتان که با سنتز و عمل آوری آنها طی چند مرحله و همچنین پخت و تنش زدائی روی بستری از قطعات پر کننده از نوع راشیگ رینگ در مقیاس نانو پوشش داده می شوند. تعیین میزان تغییر در آلودگی موجود در پسابها از طریق تعیین مقدار نیاز به اکسیژن شیمیائی (COD) انجام می پذیرد. روش انجام این آزمایش در مراجع ازجمله مرجع [6] ذکر شده است. در این کار از روش بسته درون یک دستگاه راکتورCOD متر استفاده می شود که در آن به عنوان یک روش دستگاهی و نسبتا سریع در مقایسه با سایر روشها نیاز به مراحل مختلف محلول سازی نداشته و تنها با استفاده از کیت های آماده و نیز استفاد ه از دستگاه اسپکتروفوتومتر مخصوص میتوان میزان اکسیژن مورد نیاز شیمیائی مربوط به هر نمونه را اندازه گیری نمود. کیت های استاندارد محتوی محلول رنگی دی کرومات پتاسیم می باشند که پس از اضافه کردن محلول های حاوی مواد آلی و مصرف در کرومات بر ای اکسید کردن این مواد، بسته به میزان مصرف رنگ محلول در هر کیت تغییر کرده و این تغییر رنگ اساس تسحیص میزان COD در هر نمونه خواهد بود. سنجش میزان تغییر رنگ توسط دستگاه اسپکتروفوتو متر مربوطه خواهد بود. لامپ مورد استفاده به عنوان منبع تابش ماورای بنفش، از نوع UV-C (بشکل مهتابی) با قدرت 15 وات ساخت کارخانه "PHILIPS" می باشد. طول لامپ حدود 44 سانت و قطر آن حدود 2 سانتیمتر می باشد. جهت محفوظ نگه داشتن تابش های UV و فراهم نمودن شرایط بازتابش نور از چداره استیل که از داخت کاملا پرداخت شده و براق گردیده است استفاده می شود. با توجه به طول و ابعاد لامپ، به نظر می رسد بکارگیری سه عدد راکتور پشت سرهم، هر یک مجهز به یک لامپ که اطراف هر یک را دانه های پوشش داده شده با نانو ذرات اکسید تیتانیوم (بروش پوشش دادن عمیق) احاطه کرده اند برای تصفیه فوتو کاتالیزوری پساب مفید باشد و امید است سطح آلودگی مواد آلی به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یابد. یک مخزن 90 لیتری ضد اسید برای تغذیه خط راکتورها بکار گرفته شده که محتوی آن توسط یک پمپ با جریان برگشتی (برای تنظیم شدت جریان و نیز در ابتدا برای هم زدن محتوای پساب) بکار گرفته می شود. در نظر است ابتدا از یک محیط مجهز به یک لامپ استفاده و سپس از دستگاههای دوم و سوم استفاده گردد. اتصالات و آب بندی قطعات با قطعات تفلون انجام و محلهای ورود و خروج هر یک در دو نقطه سطح مقطع راکتورها تعبیه شده تا از پیدایش جریانهای جانب و فضای مرده جلوگیری شود.

طرح تحقیقاتی حاضر به منظور ایجاد ارزش افزوده چند برابری برای معادن قیر طبیعی و تولید کربن فعال از آن در مقیاس نیمه صنعتی که یک ماده استراتژیک در صنعت فیلتراسیون می باشد اجرا شده است. گزارش فاز مطالعاتی با بررسی ساختار کربن فعال، طبقه بندی کربن فعال، خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آن، تولید کربن فعال و بررسی پارامترهای مختلف در تولید آن از قبیل دما، زمان، عامل فعالساز شیمیایی، تستهای کربن فعال (رطوبت، سطح ویژه، وزن مخصوص، عدد ید، عدد ملاس، اسیدیته و ...) آغاز می شود. سپس کاربردهای کربن فعال، آمار تولید و مصرف کربن فعال در جهان و ایران، میزان واردات کربن فعال و قیمت آن بیان می شود. در ادامه به معرفی قیر طبیعی و کاربردها و نحوه تشکیل آنها پرداخته می شود. با مطالعات زمین شناسی قیرهای طبیعی مشخص می شود که این معادن در سازند گچساران واقع شده اند. ذخایر قیرهای طبیعی ایران بطور عمده در استان کرمانشاه و بصورت پراکنده در استانهای همجوار ایلام، لرستان و خوزستان واقع شده است. در مرحله بعد با توجه به تجربیات عملی و تئوری جهت اپتیمم سازی نتایج و انتقال آنها به مرحله نیمه صنعتی در مقیاس آزمایشگاهی کربن فعال تهیه گردید. سپس محاسبات اقتصادی طرح جهت احداث واحد صنعتی انجام گرفت. با استفاده از نتایج مرحله آزمایشگاهی، تجهیزات مورد نظر جهت انجام پایلوت با تولید 1 کیلو گرم کربن فعال در هر بچ طراحی و نصب گردید. در ادامه کربن فعال با مشخصات مورد نظر جهت تصفیه شربت قند تولید و مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج آن کاملا رضایت بخش بود.

طرح تحقیقاتی حاضر به منظور پتانسیل یابی مواد معدنی موجود در استان کرمانشاه جهت به کارگیری و جایگزینی مواد معدنی مورد استفاده در فرمولاسیون بدنه کاشی کف اجرا شده است. گزارش فاز مطالعاتی ابتدایی با بررسی ساختاری مواد معدنی مورد استفاده از جمله مواد رسی، گداز آورها و پرکننده ها و منشاء زمین شناسی تشکیل هر یک از آنها آغاز می شود. سپس خواص مورد انتظار بدنه کاشی کف و حدود رو اداری هر یک در قالب استانداردهای موجود ارایه می شود. بررسی اطلاعات زمین شناسی، نقشه های زمین شناسی مربوطه و مطالعات میدانی متحمل ترین نقاط جهت انجام نمونه برداری را محدوده شهرستان های کرمانشاه، هرسین و سنقر نشان می دهد. این مطالعات وجود فلدسپارهای مربوط به زون سنندج - سیرجان و بعضی رس های شیستی را در شرق استان به اثبات رسانده است. پس از تعیین مقدار گوگرد و انجام آزمایشات فیزیکی و آنالیزهای شیمیایی و مینرالی موردنیاز هر یک از تک خاک ها به کارگیری چهار نوع فلدسپار و دو نوع رس در فرمولاسیون بدنه در مقیاس آزمایشگاهی در کاشی کف امکان پذیر دانسته شد. در مرحله سوم با توجه به تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی مواد معدنی استان و خواص مورد انتظار از یک بدنه استاندارد کاشی کف، فرمولاسیون هایی از این مواد و دیگر مواد معدنی مکمل جهت دستیابی به بدنه ای با خواص مکانیکی مناسب، تغییرات ابعاد قابل قبول و امکان پذیری به کاربری و جایگزینی در مقیاس صنعتی ارائه گردید. نتایج آزمون های صورت گرفته سه فرمول متفاوت با جایگزینی 40 الی 43 درصد از مواد رسی و غیرپلاستیک استان کرمانشاه را به جای دیگر مواد معدنی جهت بکاربری در مقیاس صنعتی تایید می نماید. این مواد شامل دو نوع رس و یک نوع فلدسپار می باشد. بدیهی است به دلیل عدم وجود سایر مواد صنعتی جایگزین جهت برآورده شدن کلیه انتظارات از فرمولاسیون بدنه، دیگر مواد به کار برده شده از مواد اولیه دیگر استان ها تامین شده است. در مرحله پایانی طرح با توجه به فرمولاسیون ارایه شده در مرحله سوم اقدام به استفاده از این، فرمول ها در مقیاس صنعتی گردید. پس از اجرای فرمولاسیون ها در مقیاس صنعتی و بروز مشکل ترک ستاره ناشی از ناخالصی یکی از تک خاک ها، فرمولی با استفاده از بدنه برگشتی و حدود 40 درصد از یکی از فلدسپارهای استان کرمانشاه در تولید صنعتی به کار برده شد. با توجه به محاسبات انجام شده سالانه حداقل بیش از دو میلیارد ریال صرفه جویی در مصرف منابع مالی صورت می گیرد.

قیر طبیعی یک ماده معدنی – صنعتی می باشد که بطور عمده در بخشهایی از آمریکا و ایران و بصورت پراکنده در چندین کشور دیگر پراکنده شده است. بیش از 80 درصد معادن ایران در استان کرمانشاه واقع شده است. منشاء قیر طبیعی از نفت خام می باشد که با مهاجرت به لایه های سطحی زمین مواد سبک آن تبخیر شده و در اثر عوامل گوناگونی از قبیل اکسیداسیون، پلیمریزاسیون، گرما و فشار طی میلیون ها سال به شکل امروزی و سخت درآمده اند. آنالیز یک قیر طبیعی بطور معمول 60 تا 86 درصد کربن و مابقی آن عناصر هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، سولفور و عناصر معدنی (Ash) می باشد. همچنین قیر طبیعی بسته به نوع معدن از 18 تا 32 درصد کربن ثابت دارد. در نتیجه از قیر طبیعی بعنوان یک منشاء کربنی برای تولید محصولاتی از قبیل انواع جاذب های کربنی، انواع کک، کربن بلک، گرافیت صنعتی، گرافیت هسته ای، دوده صنعتی و غیره می توان بهره جست. قیرهای طبیعی در اثر حرارت بطور معمول 33 درصد کک، 12 درصد گاز، حدود 55 درصد قطران و 2 درصد آب تولید می کنند. قطران مایع متراکمی است که از تقطیر مواد کربندار بدست می آید. با مطالعات صورت گرفته در خصوص گیلسونیت های آمریکا (یوتا)، ترکیباتی از قبیل هیدروکربنهای اشباع شده و اشباع نشده، نفتن ها، ترکیبات مشتقات پیرولی، فنلی و. . . . در قطران آنها شناسایی شده است. گیلسونیت های آمریکا نسبت به معادن ایران جوانتر بوده و کمتر دستخوش تغییرات جوی و شیمیایی قرار گرفته اند. باید توجه داشت که ترکیبات موجود در قطران، علاوه بر شرایط تقطیر به مواد اولیه مورد استفاده نیز بستگی دارد. در نتیجه نتایج حاصل از معادن گیلسونیت های آمریکا را بطور صد در صد به معادن ایران نمی توان تعمیم داد. تاکنون هیچگونه کار تحقیقی در خصوص تولید قطران و شناسایی مواد تشکیل دهنده و تعیین خصوصیات آن در خصوص قیرهای طبیعی ایران صورت نگرفته است. در این کار تحقیقی از یک معدن در گیلانغرب و یک معدن در کوهدشت استان لرستان نمونه برداری شد و وزن مشخصی از هر دو نمونه در کوره کربونیزاسیون بارگیری و تحت شرایط یکسان عملیات کربونیزاسیون صورت گرفت و بخارات حاصل با استفاده از یک کندانسور جمع آوری گردید و جهت تعیین نوع ترکیبات تشکیل دهنده مورد آنالیز GC-Mas قرار گرفتند. در نمونه مربوط به گیلانغرب عمدتاً ترکیبات آلیفاتیکی و سپس ترکیبات آروماتیک و هتروسیکل و نمونه مربوط به لرستان عمدتاً ترکیبات آروماتیک و سپس هتروسیکل و آلیفاتیک وجود دارد و این نشان می دهد که این معادن از نظر خصوصیات شیمیایی و فیزیکی با هم متفاوت هستند که البته این مساله را آنالیز FT-IR تایید می نماید. با توجه به آنالیز QI, TI و دانسیته و مقایسه آن با آنالیز قطران زغال سنگ، طبق نظر کارشناسان پالایشگاه قطران اصفهان، این نمونه ها با نمونه قطران زغال سنگ متفاوت می باشند. با توجه به وجود ترکیبات متنوع در قطران گیلسونایت می توان محصولات متنوعی را از آن تولید نمود. این محصولات می تواند بصورت جداسازی فیزیکی چند برش در یک محدود دمایی برای تولید حلال ها، رزین ها و یا جداسازی و خالص سازی با استفاده از روش های شیمیایی برای تولید محصولات متنوع باشد. لذا برای رسیدن به این اهداف در نظر است که تولید فرآورده های تجاری از قطران قیر طبیعی در مقیاس آزمایشگاهی، بنچ و پایلوت در شبکه برنامه آتی گروه (96-98) ادامه یابد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

هدف: آلودگی های آب و خاک یکی از پیامدهای اجتناب ناپذیر افزایش جمعیت و فرآیند صنعتی شدن محسوب می شوند. روش های متنوعی برای پالایش آب و خاک های آلوده به مواد شیمیایی بکار می رود (نظیر روش های فیزیکی، حرارتی، شیمیایی و زیستی) که این روش ها معمولا پرهزینه بوده و نیاز به تجهیزات پیچیده و کار مداوم دارد. گیاه پالایی یکی از حوزه های مهم و جدید در فناوری زیست سالم سازی به شمار می رود. لذا هدف از انجام این طرح معرفی پتانسیل گیاهان بومی با خاصیت جذب آلاینده های سموم شیمیایی و ترکیبات نفتی می باشد. روش: جهت انجام طرح دوگیاه Cynara Scolymus & Satureja hortensis به مدت زمان بیشتر از یک ماه تحت تاثیر تیمارهای مختلفی از آلاینده هایی نظیر سموم شیمیایی پر مصرف تاپیک، توفوردی و ترکیبات نفتی گازوئیل و نفت سبک قرار گرفتند. سپس آنالیزهای مختلفی در خصوص تعیین سطوح مختلف جذب آلودگی توسط گیاهان و تاثیر این نوع از آلاینده ها بر بیومس تولیدی گیاهان و میزان رشد اندام های آنها صورت گرفت. نتایج: توسعه فناوری های جدید، استفاده از روشهای رفع آلودگی مبتنی بر گیاهان یا گیاه.

هدف: با توجه به اثرات زیست محیطی و تاثیرات ضد آفت سنتزی بر سلامت انسان و همچنین چرخه طولانی تخریب آنها در طبیعت، توجه به سموم ضد آفت طبیعی بویژه از منابع گیاهی مورد توجه قرار گرفته است. لذا هدف از انجام این طرح تولید سموم ضد آفت طبیعی از گیاه درمنه می باشد. روش: در این مطالعه پس از استخراج اسانس گیاه درمنه، با فرمولاسیون معین و با دور همزدن 1100rpm، دمای 45 درجه سانتیگراد نانوکپسول با اندازه ذرات کروی و کوچک تشکیل شد. سپس اثرات دور کنندگی و دوام اسانس گیاه Artemisa haussknenchti روی حشرات دو گونه آفت انباری شامل Sitophilus oryzae و Tribolium castaneum در شرایط دمایی 1±27 سانتی گراد و رطوبت نسبی 5±65 درصد و در تاریکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد دوام سمیت اسانس روی شپشه برنچ بیشتر از شپشه آرد بوده است. همچنین بررسی طیف های SEM نمونه نانوکپسول تهیه شده نشان داد که با دور همزن 11000، کمک امولسیفایر PVP و دمای 45 درجه سانتیگراد اندازه ذرات کوچک و کروی و پایدار خوب حاصل شده است. شپشه آرد و برنج نسبت به غلظت های مختلف اسانس و کپسول و مدت زمانی که در معرض اسانس قرار گرفته اند عکس العمل های متفاوتی از خود بروز می دهند. همچنین خاصیت سمیت تنفسی اسانس توسط کپسوله کردن محافظت شده و کمتر می شود. همچنین سمیت تماسی در اسانس وجود نداشته اما در نانوکپسول فرموله شده ایجاد می گردد.

هدف: با توجه به توانمندیهای فراوان فناوری نانو در حذف و کنترل آلودگیهای محیطی و تصفیه و جلوگیری از انتشار آنها می توان آن را به عنوان یک تکنولوژی نوین و ابزاری موثر برای دستیابی به توسعه پایدار مدنظر گرفت ورود این فناوری به عرصه مهندسی محیط زیست و استفاده کاربردی از آن بالاخص در زمینه تصفیه آب و فاضلاب و ایجاد شرایط لازم برای استفاده مجدد از پساب های تصفیه شده با توجه به قرار گرفتن کشور در شرایط بحران آب ها ضروری است در این پروژه کاربرد نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر پایه نانولوله های کربنی چند دیواره در تصفیه آب برای حذف آلاینده ها بررسی می شود. روش: در این پروژه نانو لوله کربنی چند دیواره خریداری شده و به طور مستقیم یا عامل دار شده با گروههای سولفونی و کربوکسیلیکی به پیش ماده اولیه ترکیب تیتانی اضافه شده و نانو ذرات به روش سل- ژل با اصلاحات گوناگون و کنترل شرایط و پارامترهای آزمایشگاهی سنتز شده است. برای شناسایی نانوفوتوکاتالیستهای ساخته شده از طیف سنجی اشعه ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی SEM و اسپکتروسکوپی UV/Vis استفاده شد. پس از سنتز نانوکامپوزیت مورد نظر با توجه به شرایط موردنظر و بررسی سیستم های نوین مورد استفاده در تصفیه پساب های حقیقی راکتور مناسب تصفیه طراحی شده و نمونه آب حقیقی تهیه و سپس عوامل موثر برتجزیه فوتوکاتالیستی این آلاینده ها از قبیل تاثیر نور UV، تاثیر حضور نانوکامپوزیت، غلظت بهینه این ذرات تاثیر PH و دما روی میزان تجزیه فوتوکاتالیستی بررسی شده و شرایط بهینه در حذف آلاینده های آلی بدست خواهد آمد. نتایج: نانو ذرات به دست آمده در مرحله قبل بعد از بهینه کردن جهت تصفیه پساب پالایشگاه (نسبت 80 به 20 از نانو کامپوزیت های تیتانیوم در اکسید و نانو لوله های کربنی) جهت تصفیه آب سد سنقر کرمانشاه در اسیدیته طبیعی آب مورد مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج کیفیت آب خام ورودی به تصفیه خانه سقز نشان می دهد که هر چه به فصل پاییز نزدیک می شویم، کیفیت آب خام ورودی به تصفیه خانه تنزل پیدا نموده، به طوریکه روند افزایشی در شاخص های کیفیت آب مشاهده می شود. در این فصل به دلیل تغلیظ آلاینده ها (کاهش شدید حجم آب دریاچه و تولید مواد آلی و بوزا به دلیل مرگ و میر جلبک ها) و بارندگی ناکافی (بارندگی سبب افزایش حجم آب دریاچه و در نتیجه رقیق شدن این آلاینده ها می شود) از یک طرف و گردش پاییزی آب دریاچه سد که سبب اختلاط آب راکد و متعفن کف دریاچه با حجم کم آب باقی مانده در دریاچه می شود از طرف دیگر، عوامل اصلی تشدید تنزل کیفیت آب دریاچه محسوب می شوند. بنابراین ضرورت دارد تا کارایی سیستم هوازدا به تنهایی و در تلفیق با پرمنگنات پتاسیم و نیز کربن فعال پودری مورد ارزیابی قرار گیرد. بر اساس نتایج حاصله، با افزایش عدد آستانه بو، مقادیر رنگ،TOC و COD نیز افزایش یافته که نشان دهنده ارتباط مستقیم بین عدد آستانه بو با این شاخص ها بوده و اینکه منشاء اصلی طعم و بو و نیز رنگ آب خام، مواد آلی می باشند. بر این اساس رشد و تکثیر جلبک در دریاچه سد و لاشه های غیر زنده آن عامل اصلی وجود مواد آلی در آب محسوب می گردد. کنترل ورود مواد مغذی (ترکیبات فسفر و ازت) با مدیریت صحیح حوضه آبریز می تواند در کاهش رشد جلبکی و در نتیجه کاهش این شاخص ها در آب دریاچه نقش مهمی را ایفا نماید.

کلیات 1-1-مقدمه گیاه شیرین بیان Glycyrrhiza glabra L. یک گیاه چند ساله از خانواده بقولات Fabaceae است که به دلیل داشتن متابولیت های ثانویه دارویی و غذایی مهم در ریشه و ریزوم خود در دنیا حائز اهمیت بوده و مورد توجه صنایع دارویی، غذایی و حتی دخانیات قرار گرفته است. این گیاه از گیاهان بومی ایران و گیاهی مرتعی و قابل توجه در امر صادرات در عرصه های طبیعی می باشد. ...

در این تحقیق، نقاط کوانتومی سولفید روی خالص و آلائیده شده با یون های فلزی واسطه مختلف در محیط آبی و در حضور عوامل مهارکننده های مختلف شامل: 2- مرکاپتواتانول، تیواوره و-L سیستین در دمای اتقا و بدون استفاده از هر گونه حلال آلی تهیه شد. تاثیر حضور یون های فلزی واسطه شامل (Fe3+، Mn2+،Ni2+ (Co2+ و به عنوان آلائیده کننده در درصدهای وزنی (1، 3، 4 و %7) و همچنین اثر عامل مهار کننده بر خصوصیات رنگی، ویژگی های طیف نوری، و ساختاری سولفید روی مطالعه گردید. اندازه نقاط کوانتومی با روش میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی شد. آنالیز TEM میانگین اندازه ذرات را در محدود 3-0.5 نانومتر تخمین زد. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، وجود سه پیک مجزا را در موقعیت (1 1 1)، (0 2 2) و (1 1 3) و وجود ساختار کریستالی مکعب مربوط به نانوذرات سولفید روی خالص و آلائیده شده را نشان می دهد. علاوه بر این بررسی های اسپکتروفتومتری UV-Vis نقاط کوانتومی سولفید روی خالص و آلائیده شده یک باند پهن جذبی UV در محدوده (270-310 نانومتر) نشان داد. در ادامه برای مطالعه ویژگی فوتوکاتالیستی نقاط کوانتومی سولفید روی خالص تهیه شده در حضور مهارکننده های 2- مرکاپتواتانول، تیواوره و -L سیستین، سه رنگ آلاینده به عنوان مولکول الگو به کار گرفته شد. تخریب نوری رنگ آنیونی تیمول بلو (TB) و رنگ های کاتیونی شامل متیل ویولت (MV) و کریستال ویولت (CV) تحت تابش لامپ UV با استفاده از نقاط کوانتومی خالص و آلائیده شده به طور مقایسه ای مطالعه گردید. تاثیر پارامترهای عملی شامل مقدار و نوع نانوفوتوکاتالیست، زمان تابش،pH نمونه ها و اثر الکترولیت بر بازده رنگ زدایی رنگ های آلی بررسی گردید. بررسی استفاده مجدد از نانوذرات نشان داد که می توان حداقل چهار مرتبه از آن ها در فرآیند تخریب رنگ نوری استفاده کرد. در نهایت، سینتیک و مکانیسم تخریب نوری رنگ ها مطالعه و بحث گردید.