Skip to main content
SUPERVISOR
Norolah Mirghafari,Behzad Rezaei
نوراله میرغفاری (استاد راهنما) بهزاد رضائی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahrasadat Razavidinani
زهراالسادات رضوی دینانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Use of Rice Husk For Removal of Oil Hydrocarbons From Aqueous Environment
One of the most serious environmental problems that can pose irreversible economical and ecological impacts is oil pollution. Different methods are used for remediation of aqueous environment contaminated by oil compounds with different viscosities in aqueous environment, including crude oil, engine oil and used (spent) oil. Rice husk samples modified by thermal treatment in nitrogen and air atmospheres at 600 for 1 h. The oil adsorption capacity was determined by weighting method. The sorbents were characterized using composition analysis (CHNSO), thermal analysis (TGA), FT-IR spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM). The effect of various parameters including pH, contact time, particle size, initial oil concentration, adsorbent dose on adsorption were investigated. The results showed that adsorption kinetic was rapid and the kinetic data for oil sorption by three adsorbents were precisely described by pseudo-second order models. The change in the pH of oil solution from 1–10, had no effect in the adsorption of oil compounds. The decrease of particle size of the raw rice hulls, reduced oil sorption percent. However, particle size of treated adsorbents except for adsorption of used oil, had no effect on the adsorption percent of other oil compounds. Raw rice hull and rice hull ash have specific adsorption capacity for oil compounds, and after adsorption of certain oil concentration, adsorption remains constant and was not increased by addition of adsorbent amount. Pyrolyzed adsorbent had the high oil capacity. The removal of total engine oil, used oil and crude oil in water medium need 2, 3 and 5-6 times of pyrolyzed adsorbent respectively. The adsorption of crude oil and used oil samples on rice hull and rice hull ash obeyed the Freundlich isotherm models and on pyrolyzed adsorbent was fitted well by Langmuir isotherm model. But engine oil adsorption on rice hull and pyrolyzed adsorbent was described well by the Langmuir and its adsorption on rice hull ash fitted by Freundlich model. Maximum capacity of adsorption for engine oil, used oil and crude oil by pyrolyzed adsorbent was 2000, 1250 and 1000 mg/g respectively. Pyrolyzed adsorbent indicated the higher performance in comparison with rice hull ash for adsorption of three oil compounds. In general, use of rice hull as adsorbent remove the environmental pollutants as well as reduce the problems of burning and disposal of agricultural by-products. Key words : rice husk (rice hull), oil pollution, adsorption, thermal treatment, Adsorption kinetic and isotherms
یکی از معضلات زیست محیطی جدی که می تواند خسارت های اقتصادی و اکولوژیکی غیر قابل جبرانی به محیط زیست وارد سازد آلودگی نفتی است. روش های مختلفی برای پاکسازی محیط های آبی آلوده به نفت استفاده می شود که این روش ها در سه دسته کلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی دسته بندی می شوند. هرکدام از این روش ها مزایا و محدودیت هایی دارند. اخیراً کاربرد مواد جاذب برای حذف انواع آلاینده ها به خصوص ترکیبات نفتی و مشتقات آن از محیط های آبی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در بسیاری از کشورها از جمله ایران پوسته برنج به عنوان یک ماده زاید کشاورزی محسوب می شود که در اغلب موارد سوزانده می شود و باعث آلودگی هوا می گردد. در این مطالعه، پوسته برنج خام و تیمار شده حرارتی به عنوان جاذب برای حذف سه نوع ترکیب نفتی از محیط آبی شامل نفت خام، روغن موتور و روغن موتورمصرف شده با ویسکوزیته متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. پوسته های برنج در دو محیط خنثی و در حضور اکسیژن در دمای 600 به مدت 1 ساعت مورد تیمار حرارتی قرار گرفتند. میزان جذب ترکیبات نفتی به روش وزنی تعیین گردید. برخی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مرفولوژی جاذب ها به کمک آنالیز عنصری (CHNSO)، آنالیز حرارتی(TGA)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه(FT-IR) ومیکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) تعیین گردید. اثر پارامترهای مختلف شامل pH، زمان تماس، دانه بندی، غلظت اولیه ترکیب نفتی و میزان جاذب بر میزان جذب بررسی شد. نتایج نشان داد سرعت جذب هر سه ترکیب نفتی سریع بوده و از معادله سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت کرد. تغییر در میزان pH محلول نفتی از 1 تا 10 اثری بر میزان جذب ترکیبات نفتی نداشت. با کاهش اندازه ذره پوسته برنج خام، درصد جذب کاهش یافت، اما دانه بندی جاذب های تیمار شده به جز برای جذب روغن موتور مصرف شده بر سایر ترکیبات نفتی اثر نداشت. جاذب خام و خاکستر پوسته برنج ظرفیت مشخصی برای جذب ترکیبات نفتی نشان دادند و بعد از جذب مشخصی از ترکیب نفتی، جذب ثابت ماند و حتی افزایش میزان جاذب در غلظت مشخص، تاثیرقابل ملاحظه ای در عملکرد جذب آنها نداشت. اما جاذب پیرولیز شده ظرفیت بالایی برای جذب ترکیبات نفتی از خود نشان داد زیرا برای حذف کامل روغن موتور، روغن موتور مصرف شده و نفت خام از محیط آبی به ترتیب 2، 3 و6-5 برابر ترکیب نفتی، جاذب پیرولیز شده نیاز بود. جذب نفت خام و روغن موتور مصرف شده توسط جاذب خام و خاکستر پوسته برنج با مدل فروندلیچ و برای جاذب پیرولیز شده با مدل لانگمویر برازش بهتری داشت. اما جذب روغن موتور توسط جاذب خام و پیرولیز شده از مدل لانگمویر و جذب آن توسط خاکستر پوسته برنج از مدل فروندلیچ تبعیت کرد. مقدارq max برای جاذب پیرولیز شده به ترتیب برای روغن موتور، روغن موتور مصرف شده ونفت خام 2000، 1250 و 1000 میلی گرم بر گرم به دست آمد. جاذب حرارت داده شده در محیط ازت عملکرد بالاتری نسبت به جاذب حرارت داده شده در حضور هوا در جذب هر سه ترکیب نفتی داشت. به طور کلی استفاده از پوسته برنج به عنوان جاذب علاوه بر اینکه باعث حذف آلاینده های محیطی می گردد به کاهش آلودگی های ناشی از سوزاندن و دفع مواد زاید کشاورزی نیز کمک خواهد کرد. کلیدواژه: پوسته برنج، آلودگی نفتی، جذب، تیمار حرارتی، سینتیک جذب، هم دمای جذب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی