كارايي فرآيند اكسيداسيون شيميايي با پراكسيدهيدروژن و فنتون در تصفيه نهايي لجن‎هاي كمپوست شده مخازن ذخيره نفت

Efficiency of chemical oxidation with hydrogen peroxide and Fenton in post treatment of composted sludge from crude oil storage tanks

چكيده زمينه و هدف: ذخيره نفت‌خام در مخازن سبب مي‌شود مقدار زيادي لجن در كف آنها تشكيل شود كه لازم است به طور مناسبي تصفيه و دفع گردند. تحقيق حاضر با هدف بررسي كارايي پراكسيد هيدروژن و فنتون در حذف كل هيدروكربن‎هاي نفتي از لجن‎هاي كمپوست شده كف مخازن ذخيره نفت خام انجام شد. مواد و روش‎ها: در اين مطالعه تجربي، لجن با پسماند تحت‌كمپوست به نسبت‎هاي 1 به 2، 1 به 4، 1 به 6، 1 به 8 و 1 به 10 مخلوط و به مدت 82 روز كمپوست شد. سپس غلظت‎هاي 2، 5، 10، 15، 20 و 30 درصد وزني از محلول‎هاي پراكسيد هيدروژن و فنتون به لجن كمپوست شده اضافه و ميزان هيدروكربن‎هاي نفتي پس از گذشت 24 و 48 ساعت، سنجش شد. يافته‎ها: ميزان حذف هيدروكربن‎هاي نفتي در راكتورهاي 1 به 2، 1 به 4، 1 به 6، 1 به 8 و 1 به 10 به ترتيب برابر با 59/66، 19/73، 81/74، 20/80 و 91/79 درصد حاصل شد. ميانگين كارايي حذف هيدروكربن‎هاي نفتي مخلوط 1 به 8 كمپوست شده در غلظت‎هاي 2، 5، 10، 15، 20 و 30 درصد اكسيدكننده‎ها به ترتيب برابر با 1، 09/5، 37/19، 16/28، 37/34 و 05/38 درصد بود. بيش‎ترين ميزان حذف زماني حاصل شد كه اكسيدانت به صورت تدريجي افزوده شد. علاوه بر اين، افزايش زمان اكسيداسيون از 24 به 48 ساعت تاثير كمي در افزايش راندمان حذف هيدروكربن‎هاي نفتي داشت و كارايي پراكسيد هيدروژن و فنتون نيز در ‌تصفيه لجن تفاوت زيادي با هم نداشت. نتيجه‎گيري: اكسيداسيون شيميايي با پراكسيد هيدروژن و فنتون به عنوان يك مرحله تصفيه نهايي، فرآيندي قابل قبول در حذف هيدروكربن‎هاي مقاوم به تجزيه بيولوژيكي از لجن‎هاي كف مخازن ذخيره نفت مي‎باشد. واژگان كليدي: كمپوست، فنتون، پراكسيد هيدروژن، مخازن ذخيره نفت، لجن، كل هيدروكربن‎هاي نفتي

Abstract Backround&aims: Remains of crude oil in storage tanks usually lead to accumulation of oily sludge which should be treated and disposed in a suitable manner. Present study aimed to investigate the feasibility of chemical oxidation of composted sludge of crude oil remains using H2O2 and Fentonʹs reagent in order to remove total petroleum hydrocarbons (TPH) off the sludge. Material&methods: The sludge was mixed with immature compost at various ratios including 1:2, 1:4, 1:6, 1:8, and 1:10 sludge-to-compost portions and then it remained for 82 days. After that, hydrogen peroxide and Fenton’s reagent were added to the composted mixture in six concentrations including 2%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30% ww-1 for a period of 24 and 48 hr. Results: TPH removal in composting reactors with the ratios of 1:2, 1:4, 1:6, 1:8 and 1:10 were 66.59, 73.19, 74.81, 80.20 and 79.91 percent, respectively. The mean TPH removal of 1:8 composted mixtures with 2%, 5%, 10%, 15%, 20% and 30% of oxidant concentrations were 1, 5.09, 19.37, 28.16, 34.37 and 38.05 percent, respectively. The highest removal efficiency was achieved in stepwise add-up to the sludge. Also, broadening oxidation time from 24 to 48 hr had a little effect on TPH removal improvement and the removal efficiencies of H2O2 and Fenton were nearly similar. Conclusions: Chemical oxidation with hydrogen peroxide and Fenton as a post-treatment step is an acceptable process in TPH removal from bottom sludge of oil storage tanks. Key words: Compost, Fenton, Hydrogen Peroxide, Oil storage tanks, Sludge, Total petroleum hydrocarbons