شماره کتابشناسی ملی
شماره
۲۳۴۴۸پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
بررسی کارآیی ترکیبی از موانع واکنشی نفوذپذیر(PRB) و روش Biosparging به منظور پاکسازی BTEX از آبخوان‌های کم عمق در مقیاس آزمایشگاهی و صحرایی
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of efficiency of PRBs with Zeolite filters and Biosparging composite methods in the remediation of BTEX from shallow groundwater at bench and field scales
نام نخستين پديدآور
/زینب احمدنژاد
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: علوم طبیعی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
نام توليد کننده
، کبیری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۷۹ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
زمین شناسی گرایش آب شناسی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۷/۳۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
جذب سطحی و تجزیه زیستی فرآیندهای مؤثر برای پاکسازی بنزن، تولوئن و اتیل‌بنزن (BTE) با استفاده از روش موانع واکنشی نفوذپذیر (PRBs) هستند .تحقیقات اندکی بر روی جذب سطحی زئولیت طبیعی به‌دلیل خاصیت آب‌دوستی آن صورت گرفته است .از طرف دیگر،PRB ها بعد از گذشت مدت زمانی به‌دلیل پر شدن فضاهای قابل جذب نیاز به جایگزینی مواد تازه دارند، در این پژوهش سعی بر این شده است روشی برای افزایش بازدهیPRB ، به تأخیر انداختن زمان تعویض مانع و به‌ویژه کاهش قیمت پاکسازی حاصل گردد؛ تجهیز نمودن PRB با سیستم تجزیه باکتریایی به‌عنوان ایده‌ای کاربردی در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است .مطالعه حاضر به‌بررسی عملکرد زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت- هولاندیتCH- Zو سه سویه باکتری جدید(محیط سالم و ارزان قیمت) در PRB برای حذف BTE از آب زیرزمینی کم عمق آلوده، پرداخته است .ابتدا، آزمایشات دسته‌ای به‌منظور شناسایی شرایط حذف بهینه با به‌کار بردنHZ - Cو سویه‌های باکتریایی در پاکسازی ترکیبات BTE صورت گرفتند .سپس، یک سیستم PRB هوازی با زئولیت طبیعی طراحی گردید و در یک مدل تانک ماسه‌ای با جریان پیوسته به‌منظور ارزیابی بازدهی مانع ترکیبی( زئولیت+ تجزیه زیستی) در حذف آب زیرزمینی آلوده، بررسی شد .غلظت‌های BTE نمونه‌های آب توسط روش استخراج بالاسری و به‌وسیله گاز کروماتوگراف با شناساگر یونیFID (Agilent, ۶۸۹۰N (G۱۵۳۰N), Agilent Technologies Co., Ltd, China) -GCو گاز هلیم به‌عنوان گاز حامل، در دانشگاه دارمشتات آلمان آنالیز شدند .جذب نوری (OD) نمونه‌ها توسط دستگاه Eppendorf biophotometer ۶۱۳۱ در طول موج ۶۰۰ نانومتر اندازه‌گیری گردید .اکسیژن به-وسیله کمپرسور هوا۳۰۸, China) - (HAILEA, Acoتزریق گردید و غلظت اکسیژن محلول (DO) توسط الکترود Hanna ۹۸۱۸۶ selective electrode تعیین گردید .نتایج آزمایشات دسته‌ای نشان داد که بازده حذف BTE توسط زئولیت ۸۹ درصد بوده، و میزان جذب BTE به-ترتیب تولوئن < اتیل‌بنزن < بنزن است .همچنین توانایی تجزیه BTE توسط سه سویه به‌ترتیب تولوئن < بنزن < اتیل‌بنزن مشاهده شد .سرانجام، این آزمایشات بیانگر توانایی بالای تجزیهBTE متوسط ۵/۹۸ درصد به-وسیله سه سویه جدید واریووراکس (OT۱۶)، سودوموناس بالریکا (OT۱۷) و اورنیتینی‌باسیلوس (OT۱۸) هستند .فرآیند حذف BTE در PRB تحت شرایط جریان پیوسته به سه فاز تقسیم شده است :فاز اول، که مانع تنها از زئولیت ساخته شده و در فاز دوم و سوم مانع توسط میکروارگانیسم‌ها تجهیز شده است .این آزمایش نشان داد که در فاز اول غلظت BTE به‌دلیل جذب زئولیت کاهش یافت ۹۲درصد .در فاز دوم و سوم، فرآیند تجزیه به-عنوان مکانیزم اصلی حذف است به‌ترتیب ۶۸ درصد و ۸۱ درصد .(در نهایت، پاکسازی آلودگی BTE در مدل تانک با به‌کار بردن مدل عددی BIONAPL/۳D شبیه‌سازی شد .پارامترهای مدل عددی با استفاده از نتایج مدل فیزیکی) مقیاس تانک (توسعه یافتند .نتایج آنالیز حساسیت نشان دادند که پارامترهای ضرایب پراکندگی) عرضی افقی، توان ایزوترم فرندلیخ، ضریب توزیع یا فاکتور جذب، و همچنین خصوصیات مربوط به مانع شامل :تخلخل، هدایت هیدرولیکی زئولیت و در نهایت نرخ تجزیه زیستی پارامترهای حساس در کنترل پاکسازی BTE هستند .مقایسه غلظت‌های مشاهداتی و محاسباتی نشان‌دهنده انطباق خوب این مقادیر بود) متوسط ضریب همبستگی بیش از .۹۶/۰) همچنین، نتایج بیانگر این بود که سناریو پنجم) جذب + تجزیه زیستی (یک روش پاکسازی مطلوب است .در نتیجه، نتایج این پژوهش نشان‌دهنده توانایی بالایHZ - Cدر حذف BTE است و ترکیب زئولیت طبیعی با سیستم تجزیه زیستی با استفاده از مدل تانک ماسه‌ای با جریان پیوستهBIO PRB) -Z- (CH بازدهی پاکسازی ترکیب BTE را افزایش داده است .اگر چه سرعت آهسته تجزیه زیستی و تزریق پیوسته BTE در مدل فیزیکی نیاز به زمان بیشتر برای کاربرد بهینه PRB را تأیید نموده است .سرانجام، این روش ترکیبی بیانگر پتانسیل بالا در محدودسازی حرکت BTE است که می‌تواند در مقیاس واقعی به‌کار رود
متن يادداشت
scale after up-scalingص-Adsorption and bioremediation are effective processes for remediation of benzene, toluene, and ethylbenzene (BTE) through Permeable Reactive Barriers (PRBs). A few researches have been focused worldwide on adsorption of natural zeolite because of its hydrophilic property. On the other hand, PRBs need to be replaced by fresh materials after a while when all the possible absorption positions were filled up. We tried to find a way to increase the efficiency of PRB, elongation of its replacement period and of course decreasing the cost of remediation. Equipping of PRB with microbial degradation system was the idea. The present study describes the performances of natural Clinoptilolite-Heulandite Zeolite (CH-Z) and three new strains of bacteria (safe and low-cost media) utilized in a PRB for removing BTE from contaminated shallow groundwater. First, batch tests were conducted to recognize the optimal removal conditions for utilization of C-HZ and strains to remediate BTE compounds. Then, an aerobic PRB system filled with a natural zeolite was designed and investigated in a continuous flow sand-tank model to assess the efficiency of combined PRBs (zeolite + biosparging), for BTE-contaminated groundwater. The BTE concentrations of water samples were determined by headspace extraction and using a Gas Chromatograph with a Flame Ionization Detector (GC-FID) (Agilent, ۶۸۹۰N (G۱۵۳۰N), Agilent Technologies Co., Ltd, China) and helium as the carrier gas, in Darmstadt University, Germany. Microbial growth (cell concentrations) was assessed as the optical density (OD) at ۶۰۰ nm using an Eppendorf biophotometer ۶۱۳۱. The oxygen was fed by an air compressor (HAILEA, Aco-۳۰۸, China) and dissolved oxygen (DO) concentration was determined by a Hanna ۹۸۱۸۶ selective electrode. Batch experiments showed that the BTE removal of zeolite was ۸۹ of the initial value, the adsorption order of BTE follows as toluene > ethylbenzene > benzene. Also, the order of BTE degradation by three isolates is (toluene > benzene > ethylbenzene). These results confirmed the high ability (average ۹۸.۵ ) to degrade BTE by three novel-isolated strains as Variovorax sp. OT۱۶, Pseudomonas balearica sp. OT۱۷, and Ornithinibacillus sp. OT۱۸. The process of BTE removal in the PRB under continuous-flow condition was divided into three phases: Phase I, in which the barrier was made of the only zeolite, and in Phases II and III the reactor was fed by microorganisms. This experiment revealed that in Phases I, the concentrations of BTE decrease (۹۲ ) due to zeolite adsorption. In Phase II and III, the degradation process became the principal removal mechanism (۶۸ and ۸۱ , respectively). The remediation of BTE dissolved contaminants using PRB in the tank model was simulated by BIONAPL/۳D. The numerical model has been parameterized and developed based on the lab experiment in sand tank model. The result of a sensitivity analysis show that dispersivity (horizontal transverse), Freundlich isotherm exponent, distribution coefficient, as well as the properties of barrier including porosity, hydraulic conductivity, and biodegradation rate are the most critical parameters controlling the BTE remediation. Comparisons of observed and simulated concentrations indicate that the BTE calculated plume agree reasonably well with field observations) average R۲ more than ۰.۹۶). Also, results demonstrated that in scenario ۵ (adsorption+ biosparging) represents an extreme remediation case. Consequently, this research showed high ability of C-HZ in the BTE treatment, and a combination of Natural Zeolite, with a biological degradation system (CH-Z PRB) improves the efficiency of BTE remediation. However, the slow biodegradation rates and the continuous injection of BTE in the model confirmed that longer time was needed for the PRB to function optimally. Finally, this combined method showed a great potential in the restriction of the BTE migration that can be used at a field
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of efficiency of PRBs with Zeolite filters and Biosparging composite methods in the remediation of BTEX from shallow groundwater at bench and field scales
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
احمدنژاد، زینب
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Ahmadnezhad, Zeinab
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
