جزئیات محصول
تاریخ انتشار: 24 آگوست 2018
دسته بندی:

تصفیه آلودگی نفتی در خاک

مقدمه :

تجزيه و يا تثبيت مواد آلي بوسيله فعاليت بوسيله فعاليتهاي بيولوژيكي از بدو پيدايش حيات وجود داشته است و اين روش يكي از اساسي ترين شيوه هاي حذف يا كاهش اثرات مواد زائد نفتي و مشتقات آن در محيط است . زيست پالايي يا خود پالايي فرايندي است كه توسط آن مواد زائد آلي به روش بي ولوژيكي تحت شرايط خاص به مواد بي ضرر و يا پايين تر از حد غلظت تبديل مي شود و زيست پالايي فقط در محيطهايي مي تواند موثر باشد كه ميكروارگانيسمها در آن بتوانند رشد كرده و فعاليت نمايند در اينجا در مورد ساختمان خاك و روشهاي خودپالايي خاك در اثر مواد نفتي و آلاينده هاي هيدروكربندار بحث شده كه در اثر خودپالايي خاك كاهش مي يابند

 

ساختمان خاك :

منظور از ساختمان خاك ، ترتيب قرار گرفتن ، توجيه و سازمان ذرات شن وسيليت و رس در خاك مي باشد . گاهي از اين اصطلاح براي تعريف شكل هندسي خلل و فرج خاك نيز استفاده مي شود و چون ترتيب قرار گرفتن ذرات به نحوي است كه به آساني نمي توان آن را با شكل هندسي معيني مشخص نمود ، لذا روش مستقيمي براي اندازه گيري ساختمان خاك موجود نيست و مفهوم ساختمان خاك ، بيشتر جنبه كيفي دارد . روش هاي متداول براي مشخص كردن خاك نيز در واقع روش هاي غير مستقيمي هستند كه خواصي از خاك را كه تابع ساختمان خاك است اندازه گيري مي كنند . بر خلاف بافت و سطح ويژه كه براي خاك معيني ، تقريبا مقدار ثابتي است ، ساختمان خاك يك مشخصه دائم التغيير است كه در اثر تغيير شرائط محيطي ، فعاليت موجودات زنده و عمليات كشت و كار تغ يير مي كند . ساختمان خاك در حاصلخيزي آن اهميت بسزائي دارد زيرا رژيم حرارتي ، هوائي و رطوبتي خاك را دگرگون مي نمايد .

بطور كلي سه نوع ساختمان خاك امكان پذير است :

  1. ساختمان تك دانه اي كه در آن ذرات خاك هيچ ارتباط و پيوستگي با هم ندارند .
  2. ساختمان توده اي يا حجيم كه در آن ذرات بهم پيوسته و توده بزرگ و يكپارچه اي را تشكيل مي دهند .
  3. ساختمان خاكدانه اي كه حد واسط بين دو نوع ساختمان فوق الذكر بوده و از لحاظ كشاورزي فوق العاده مطلوب مي باشد

 

حجم و وزن خاك آلوده :

حجم و وزن خاك آلوده شده توسط نشت از يك مخزن حاوي مواد روغن ، نفت ، بنزين و مواد هيدرو كربور دار كه مشتقاتي از نفت مي باشند را باستفاده از اشعه ايكس و بااستفاده از نرم افزارهاي مخصوص و همچنين با زدن گودالهاي نمونه گيري و با مدل كردن مي توان محل آلودگي را تشخيص داد و همچنين روند پخش آلودكي را پي برد .ناحيه تحت تاثير آلودگي همان طور كه در شكل زير نشان داده شده است ، توسط شبكه يكنواختي از گمانه هاي حفر شده در خاك ، نمونه برداري گرديده است.

 

خاك بشدت آبشويي شده حاصل از هوازدگي سنگ بستر  ماسه سنگ شيلي است و حاوي ذرات سيلت و رس است كه عمدتا حاوي حدود ۶۵ درصد كائولينيت و ۲۰ درصد فلدسپات پتاسيم و ۱۵ درصد كوارتز مي باشد . ميانگين تخلخل خاك ۱۴ درصد و شاخص اشباع در زمان نمونه برداري برابر ۲۲ درصد است . شكل ( ۱) نقشه منطقه داراي خاك آلوده ، گسترش آلودگي كه با استفاده از گمانه هاي احداث شده در خاك (دايره هاي روي شكل ) تعيين شده است ، توسط منطقه سايه دار نمايش داده شده است شكل ۱) مناطق آلوده به نفت

 

فاكتورهاي موثر بر زيست پالايي خاك آلوده به نفت :

زيست پالاييخاك هاي آلوده به نفت تحت تاثير فاكتورهاي شيميايي ، فيزيكي و بيولوژيكي مي باشد .و عوامل موثر در تصفيه بيولوژيكي هيدروكربن هاي موثر سه دسته مي باشند و مورد ارزيابي قرار گرفته اند كه عبارتند از :

  1. ساختار شيميايي نفت يا هيدروكربن ها : نوع و اندازه ساختمان شيميايي
  2. غلظت نفت و هيدرو كربن ها
  3. فاكتورهاي فيزيكي ومحيطي : كه در تجزيه بيولوژيكي مواد آلوده نفتي عواملي ما نند دما ، مواد مغذي و تقويت كننده ها ، اكسيژن ، فشار ، شوري ، و فعاليت موثر مي باشند . كه در شكل ( ۳) نيازهاي محيطي مورد نياز براي خود پالايي زيستي نشان داده PH آب و شده است شكل( ۳) نيازهاي باكتريايي براي رشد و تجزيه مواد آلي

 

روشهاي مختلف زيست پالايي خاك هاي آلوده به تركيبات نفتي :

زيست پالايي خاك هاي آلوده به تركيبات نفتي مي تواند دزر محل آلودگي و يا خارجچ از محل آلودگي انجام گيرد .

مهمترين روشهاي مورد استفاده عبارتنند از :

 

۱- تصفيه زميني :

اين روش براي حذف هيدروكربن هاي نفت خام كاربرد دارد . و تصفيه زميني اولين بار در آمريكا به كار گرفته شده است. اين روش يك فرايند ي است كه روي سطح زمين است كه خاك هاي آلوده ، رسوبات لجن ، مواد مغذي مورد نياز در لايه هاي نازك پخش شده و به وسيله مكانيكي مختلف نيز به هم زده مي شود . و به هم زدن باعث مي شود كه اكسيژن مورد نياز توزيع يكنواخت مواد مغذي و رطوبت تامين مي شود . كه به اين روش land farming  گفته مي شود كه در شكل زیر، زير نمايي از آن را نشان داده اند .

 

۲- تهيه كمپوست :

فرايند تهيه كمپوست كه در آن سيستم براي افزايش فعاليت بيولوژيكي ، در دماي بالا نگهداري مي شود . در اين حالت ميكروارگانيسم هاي گرما دوست ، آلاينده هاي هيدرو كربني را تجزيه بيولوژيكي مي نمايند . اين تكنولوژي براي خاك هاي بسيار آلوده ( همانند لجن حاصل از پالايش نفت ) و در نواحي اي كه درجه حرارت براي فرايند بحراني است بهتر استفاده مي گردد. فرايند تهيه كمپوست در شكل نشان داده شده است و آنچه كه در شكل ديده مي شود براي فرايند تهيه كمپوست ، مواد خام مورد نياز عبارتند از مواد آلي معدني ، آب و ميكروارگانيسمهاي نفت خور كه اين مواد در توده اي به ارتفاع ، عرض ، و طول مشخص قرار داده مي شوند . و با تامين اكسيژن از طريق هوادهي ، عمل زيست پالايي انجام شده و حاصل اين واكنش گرما ، آب ، مواد آلي تثبيت شده ، مواد معدني و ميكروب ها مي باشند . طي اين فرآيند مواد آلي قابل تجزيه بيولوژيكي تثبيت مي شوند .

 

تهيه كمپوست مي تواند به صورت هوازي باشد يا به صورت بي هوازي انجام شود  كه فرايند هوازي مطلوب تر است

 

۳-توده هاي بيو لوژيكي مهندسي :

در اين روش زماني استفاده مي شود كه ما فضاي كمي براي تهيه توده كمپوست داريم درنتيجه خاك هاي آلوده را با عوامل مختلف مانند كاه ، خاشاك ، و خرده هاي چوب مخلوط و به صورت كوپه در مي آوريم و اين كوپه هارا با پلي اتيلن پوشيده مي شود و آب و مواد مغذي به سطح توده اضافه مي گردد و اگر نياز باشد مي توان انواع ميكروارگانيسمها را نيز تلقيح نمود (توسط يك سري لوله ها هوارساني مي گردد) و افزايش جريان هوا باعث مي شود كه تركيبات آلي از سيستم خارج شوند و بدليل پوشش نفوذ ناپذيري كف نمي توانند وارد خاكهاي زيرين شوند.

 

۴-تهويه بيولوژيكي :

در اين فرايند براي حذف آلاينده ها از خاك ، اكسيژن را به خاك تزريق مي كنند. (تزريق مستقيم اكسيژن در خاك) اين فرايند براي هر نوع ماده شيميايي كه بتواند به صورت هوازي تجزيه گردن ند قابل استفاده مي باشد .در شكل زیر  در اين جا با حفر چاهك ها در اطراف منطقه آلود ه و ايجاد خلاءبه وسيله پمپ هوا ،كه هوا را به درون لايه هاي خاك اطراف چاهك ها نفوذ كرده وبدين ترتيب اكسيژن مورد نيازبراي واكنش بيولوژيكي تاميين مي شود ، معمولا نيتروژن به اين خاك ها اضافه مي شود ، و مواد آلي فرار به اين وسيله از خاك خارج مي شود.

 

 

۵- بيواسپارگينگ با اكسيژن و پروكسيد هيدروژن :

تقويت پالايش زيستي در محل ا ز تزريق اكسيژن و مواد مغذي ، اولين بار در سال ۱۹۷۵ انجام شد . اكسيژن تزريقي مي تواند به صورت اكسيژن خالص يا هوا باشد . تزريق اكسيژن خالص داراي راندمان بالايي است اما هزينه بيشتر است .اضافه كردن پركسيد به ميزان ۵۰۰ ميلي گرم در ليتر ، جهت افزايش حدود ۱۵۰۰ مي لي گرم نفت در كيلو گرم خاك ، تزريق مواد مغذي و پراكسيد هيدروژن در يك دوره ۶ ماهه ، غلظت هيدروكربن ها را به مقادير زيادي كاهش داده است بيواسپارگينك يك روش پالايش در محل است كه اختلاط را در ناحيه اشباع افزايش مي دهد . در واقع تزريق هوا تحت فشار به پايين تر از سطح ايستابي آب و بدين وسيله تماس بين خاك و آب زيرزميني افزايش مي يابد و هوا از طريق لوله هايي به منطقه آلوده واردمي شود ، بطوريكه در آب زيرزميني ايجاد حباب مي كند و اكسيژن فوق العاده اي كه در اين روش در آب حل شده است باعث هوادهي خاك نيز مي گردد و با امك اناتي كه خود خاك دارد در واقع وجود ميكرو اركانيسمهاي موجود در خاك است كه فعال شده و باعث خود پالايي بيولوژيكي خاك مي شوند .

 

۶- پالايش توسط گياهان :

كه در اين روش با استفاده از هوادهي خاك واضافه كردن بعضي از مواد مغزي به خاك و استفاده كردن از گياهان كه در اين شرايط امكان رشد و استفاده كردن از مواد آلي را دارند بكار مي روند كه براي پالايش آلودگي از اين روش بايد به اين نكات توجه داشت

 

: phtoextraction: – ۱استفاده از گياهان جهت حذف آلاينده ها از محيط و تغليظ آنها در اعضاي گياهي

در روي سطح زمين .

 

: phtoextraction: –۲شامل كاهش حركت آلاينده ها در خاك . عدم تحريك آلاينده ها مي توانند

بوسيله كاهش حلاليت آلاينده و يا به حداقل رسانيدن سايش انجام گيرد .

: phytostimulation -3در اين روش فعاليت ميكروبي ريزوسفر از چندين راه تحريك مي شود

الف: وجود بعضي از تركيبات مانند شكر هيدراتها ، اسد هاي آمينه و …

ب: سيستم هاي ريشه اي

ج: جرم بيولوژيكي : كربن آلي قابل دسترس را افزايش مي دهند.

 

کپی برداری با ذکر منبع بلامانع است: matlab360.ir

لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد