Skip to main content
SUPERVISOR
Samsolall Ayubi,Kayghobad Shams
شمس اله ایوبی (استاد مشاور) کیقباد شمس اسحاقی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Abbas Tavakkol
عباس توکل قاشوبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Remediation of Saline Soils using industrial wastes steel slag, spent tire powder and vinasse
Preservation and development of agriculture has always been of human attention and quantitative reduction and qualitative degradation of water and soil resources on the one hand, and population growth on the other, have made food supply and security a main concern for farmers, researchers, and politicians. One of the major challenges regarding food and agricultural security is soil salinity. The arid and semi-arid climate of Iran and the unfit management of agriculture, irrigation, drainage, etc. have led to the salinization of a large part of the fields. In addition, many lands are affected by preliminary salinity due to natural factors. Therefore, soil salinity is one of the main threats to our country's food security, and various ways of confrontation with this threat and remediation of saline soils have been continuously investigated and proposed. In the present research, the effect of employing industrial waste mixtures including electric arc furnace (eaf) slag powder, used tire powder and effluent of bioethanol production process, vinasse, on the properties of a sodic salin soil sample, was studied. This sample (with ECe=68.4 dS/m and SAR=54.96) was taken from Roodasht Research Station of Isfahan. 19 new samples of soil were prepared according to the design of experiments Response Surface Methodology (RSM) and Central Composite Design (CCD) by mixing the above wastes. Then, the electrical conductivity of the soil saturated extract (ECe) by 1:5 soil to water ratio extract and EC e =5.35 EC 1:5 , pH, hydraulic conductivity and water holding capacity was measured in each sample. Also, in order to real evaluate the results, tomato was planted. For this, the tomato seedlings were purchased and transferred to pots in the laboratory. There were six pots consisting of two types of saline and modified soil in three replications. The quality status of each seedling was observed and photographed over 11 days. Results showed that the addition of the above wastes could cause dilution of solutes in soil and decrease the ECe over 65%. Also, the addition of mix of EAF Slag powder, tire powder and vinasse is effective on improving soil physical and chemical properties. The application of vinasse controls the pH of the soil well. Using EAF Slag powder and tire powder can increase the hydraulic conductivity and permeability of saline soils. Adding vinasse can also increase the water capacity of absorption and storage of these soils. Although there was no success in the cultivation test, qualitative comparisons of tomato in saline and modified soils showed that the plants in the modified soil were faded and dried later than saline soil. Finally, since this method was proposed and tested without leaching, it can be hoped that it will be useful and efficient in remediation of saline soils by reducing the water consumption required for leaching
حفظ و توسعه کشاورزی همواره مورد توجه بشر بوده و کاهش کمی و کیفی منابع آب و خاک از طرفی و رشد جمعیت از طرف دیگر، کشاورزی و تامین غذا را به دغدغه اصلی و نگرانی دائمی کشاورزان، پژوهشگران و سیاستمداران تبدیل کرده است. یکی از چالش های اصلی در رابطه با امنیت غذایی و کشاورزی، شوری خاک است. اقلیم خشک و نیمه خشک ایران و مدیریت نامناسب کشاورزی، آبیاری، زهکشی و... منجر به شور شدن بخش وسیعی از اراضی کشاورزی شده است. ضمن آنکه اراضی زیادی هم به طور اولیه و بر اثر عوامل طبیعی با مشکل شوری دست و پنجه نرم می کنند. بنابراین شوری خاک، یکی از تهدیدهای اصلی برای امنیت غذایی کشور ماست و پیوسته روش های گوناگونی برای اصلاح این نوع خاک ها و بازیابی اراضی شور بررسی و پیشنهاد شده اند. در این پژوهش تاثیر استفاده از مخلوط ضایعات صنعتی شامل سرباره فولاد، پودر تایرهای فرسوده و پساب فرآیند تولید بیواتانول، ویناس، بر ویژگی های یک نمونه خاک با 4/68 EC e = و 96/54SAR= از ایستگاه تحقیقات شوری رودشت واقع در شرق اصفهان مورد آزمایش قرار گرفته است. پس از تهیه مواد و وسایل لازم، تعداد 19 نمونه خاک بر اساس طراحی نرم افزار Design-Expert و به وسیله اختلاط با ضایعات نام برده تهیه گردید. سپس هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک از روی نسبت 1:5 آب و خاک، واکنش خاک، هدایت هیدرولیکی و ظرفیت نگهداشت آب در هر یک از نمونه ها اندازه گیری شد. همچنین به منظور ارزیابی عملی نتایج، اقدام به کشت گیاه گوجه فرنگی شد. بدین صورت که نشاهای گوجه خریداری و به گلدان های آزمایشی انتقال داده شد. تعداد گلدان ها شش عدد شامل دو نوع خاک شور اولیه و خاک اصلاح یافته در سه تکرار بود. طی یازده روز وضعیت کیفی هر نشا مشاهده و تصویربرداری گردید. داده های به دست آمده از آزمایش ها نشان داد که کاربرد مواد بالا در خاک سبب ترقیق غلظت املاح در آن شده و می تواند % 65 کاهش در EC e خاک را به دنبال داشته باشد. همچنین افزودن مخلوط سرباره، پودر تایر و ویناس بر بهبود ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک موثر است. اعمال ویناس، pH خاک را به خوبی کنترل می کند. با استفاده از سرباره و پودر تایر می توان هدایت هیدرولیکی و نفوذپذیری خاک شور را افزایش داد. با افزودن ویناس نیز می توان موجب بالا رفتن ظرفیت جذب و ذخیره رطوبت این گونه خاک ها شد. در مورد آزمون کشت نیز اگرچه موفقیتی حاصل نشد اما مقایسه کیفی گیاه گوجه در خاک های شور و اصلاح یافته نشان داد که گیاهان در خاک اصلاح یافته دیرتر از خاک شور، پژمرده و خشک شده اند. نهایتا از آنجا که این روش بدون آبشویی طراحی و آزموده شد، می توان امید داشت که توجه به آن در اصلاح خاک های شور-سدیمی با کاهش مصرف آب مورد نیاز آبشویی، مفید و موثر خواهد بود. کلمات کلیدی: شوری، خاک شور؛ اصلاح خاک؛ ویناس؛ سرباره؛ پودر تایر فرسوده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی