استفاده از ضايعات فرايند توليد نانورس به منظور جذب آلايندههاي فلز سنگين مس

خلاصه
خاكهاي آلوده به فلزات سنگين يكي از مشكلات متداول ژئوتكنيك زيستمحيطي در سراسر جهان هستند. از سوي ديگر ايجاد بستري مناسب براي مراكز دفن زباله همواره يكي از مخاطرات پژوهشگران ژئوتكنيك و ژئوتكنيك زيستمحيطي در سه دهه گذشته بوده است. ارائه مادهاي با خصوصيات ژئوتكنيك زيستمحيطي مناسب با كمترين ميزان نفوذپذيري و قابليت جذب حداكثري آلاينده از اهداف اين مقاله است. فرايند توليد نانوذرات رسي از رسهاي بنتونيت با رويكرد بالا به پايين شامل حذف بعضي از مواد به شكل ضايعات است. در پژوهشهاي صورت گرفته از طريق جداسازي شده (BLB) و ضايعات فرايند (SLB) فرايندهاي فيزيكي و شيميايي اجزاي نمونه رسي بنتونيت به دو بخش اصلي نانومونتموريلونيت است. بر اين اساس در اين پژوهش با انجام يك سري آزمايشهاي ژئوتكنيكي و ژئوتكنيك زيستمحيطي فرايند اندركنش نانومونتموريلونيت و نمونه رسي بنتونيت با آلايندههاي فلز سنگين مورد مطالعه و تجزيه و تحليل آزمايشگاهي قرار گرفته است. شايان (BLB) ضايعات فرايند ،(SLB) و (SSA) تعيين سطح ويژه ،(XRD) ذكر است روند جداسازي اجزا نمونه رسي بنتونيت از طريق آزمايشهاي ريزساختاري پراش اشعه ايكس حدود (BLB) مورد آناليز قرار گرفت. نتايج تحقيق حاضر نشان ميدهد، ضايعات فرايند (SEM) بررسي تصاوير ميكروسكوپ الكتروني پويشي100 نگهداري ميكند.

كلمات كليدي:

آلاينده فلز سنگين مس . نانورس . XRD . SEM . BLB    

نویسندگان :

محمد اميري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

ارزیابی ریزساختاری فرایند هیدراسیون سیمان در تثبیت و جامدسازی آلایندههای فلز سنگین

فعالیت های اقتصادی در تولد ی مواد، هرساله مقدار ضا ع یات فلزات سنگین را افزایش میدهد . با افزایش نگرانی مربوط به آلودگی محیط زیست و افزایش توجه به توسعه پا د یار، مشکل تحرک فلز سنگین مهمتر ميشود . از این رو جامدسازی و تثبیت این آلا ن یدهها به عنوان یک فنآوری در ممانعت از انتقال آلا ن یدهها به لا ه یهای ز ر یین خاک و آبهای ز ر یزمینی شناخته شده است. از سوی دیگر خاکهای رسي به دلیل دارا بودن ظر یفت تبادل كاتو ینی بالا، امکان مناسبی برای تبادل كاتو ینی ایجاد مینمایند و در ا ین راستا ظرفیت قابل توجهای در نگهداری آلا ن یده فلز سنگین ایجاد میکنند. با وجود پژوهشهای وسیعی كه در خصوص پا د یارسازی نگهداری آلا ن یدهها به كمک سم یان صورت گرفتهاست، به بررسي ر ز یساختاری نحوه فرا ن ید اندركنش سم یان- رس-آلا ن یده فلز سنگین در طی زمان و نحوه و زمان تشکيل تركيبات سيماني جدید توجه محدودیشدهاست. بر این اساس، هدف این پژوهش مطالعه نحوه فرا ن ید اندركنش سم یان- رس-آلا ن یده فلز سنگین در طی زمان از منظر ر ز یساختار و بررسي تأثير حضور فلز سنگين بر فرایند هيدراسيون سيمان میباشد . در ا ین تحقیق پد د یه فرایند هيدراسيون سيمان و تأثير حضور آلاینده فلز سنگين بر فرایند محصولات ه د یراسو ین در حضور پولکهای رسی به هنگام پا د یارسازی و تثبیت مورد مطالعه ر ز یساختاری قرار گرفتهاست. برای رسد ین به هدف ذكرشده، به خاک رسي طبيعي غلظتهای مختلف آلا ن یده فلز سنگین و درصدهای مختلف سم یان پرتلند افزوده شده و مکانز یم نگهداری آلا ن یده فرا ن ید اندركنش سم یان-آلا ن یده-رس، مورد تجز ه ی و تحلیل آزمایشگاهی قرار )XRD( و ارز ا یبی مطالعه ر ز ی ساختاری pH توسط بررسی تغی ر يات ميشود. به نحوی C-S-H گرفتهاست. نتایج تحقيق حاضر نشان م يدهد كه حضور آلاینده فلز سنگين سبب كاهش مقدار تشکيل هيدروسيليکات 180كاهش ميدهد.

کلمات کلیدی:

هیدراسیون، تثبیت، جامدسازی ،XRD،pH

نویسندگان :

وحیدرضا اوحدی (استاد گروه عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

محمد امیری (دانشجوی دکتری مهندسی عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی قابلیت نگهداری آلا ن یده فلز سنگین در خاکهای واگرا

خاکها و آبهای سطحی و ز ر یزمینی بطور پو یسته توسط مولفه های فلز سنگین آزاد شده توسط منابع مختلف همچون فرا ن یدهای صنعتی و فعالیتهای استخراج معادن آلوده میشوند . محافظت و ترمم ی خاکها و آبهای آلوده شده با فلزات سنگین یک امر ضروری است. از ا ن یرو نا یز به تولد ی و توسعه جاذبهایي برای جذب آلا ن یدههای فلز سنگین ضروری است. از سوی دیگر وجود خاكهای رسي واگرای طبيعي در بسياری از نقاط جهان از جمله ایران گزارش شدهاست. بر این اساس در این پژوهش امکان استفاده از خاک های واگرا در پروژه های ژئوتکنيک زیست محيطي به منظور جذب آلاینده های لز ف سنگين مورد مطالعه آزمایشگاهي قرار گرفته است. در این راستا با انجام یکسری آزمایش های ژئوتکنيک زیست محيطي، فرایند اندركنش خاک واگرای طبيعي، نمونه رسي بنتونيت و نمونه رسی كائولینیت با آلایندههای فلز سنگين سرب و روی مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفته است. در این پژوهش تلاش شده است به بررسی نقش چهار عامل پتانسیل واگرایي، مساحت سطح و ژ یه، ظرفیت تبادل كاتو ینی و م ز یان درصد كربنات در قابلیت نگهداری آلا ن یده پرداخته شود. بررسي ميزان نگهداری فلزات سنگين توسط خاک واگرا ، ظرفيت نشان مي دهد كه خاک واگرای طبیعی مورد مطالعه به دلیل ظرفیت بافر ن یگ بالا و ساختار پراكنده و )XRD( بافرینگ و نتایج پراش پرتو ایکس درصد بالای كربنات در مقایسه با نمونه های رسی بنتونیت و كائولینیت دارای قابلیت نگهداری بیشتر آلا ن یده ل فز سنگین است. بر اساس نتا یج پژوهش حاضر در حالی كه ظرفیت تبادل كاتو ینی خاک واگرای طبیعی مورد مطالعه بیش از 50 % كمتر از نمونه رسی بنتونیت است، اما قابلیت نگهداری آلا ن یده فلز سنگین در این نمونه نسبت به نمونه رسی بنتونیت در غلظتهای ز ا ید آلا ن یده فلز سنگین بیش از 20 % میباشد . این در حالیست كه قابلیت نگهداری آلا ن یده فلز سنگین توسط خاک واگرای طبیعی بیش از 2.3 برابر جاذب رسی كائولینیت است. از دیگر نتایج پژوهش حاضر تأثير نحوه قرارگر یی ساختار و ابعاد صفحات رسی بر مز یان نگهداری آلا ن یده فلز سنگين است.

کلمات کلیدی:

خاک واگرا، آلا ن یده فلز سنگین، ظرفیت تبادل کاتو ینی ،XRD

نویسندگان :

وحیدرضا اوحدی (استاد گروه عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

محمد امیری (دانشجوی دکتری مهندسي عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

پارسا مهاجری (دانشجوی کارشناسي مهندسي عمران، دانشگاه بوعلي سینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)