بهينه سازي فرايند حذف هيدروكربن هاي نفتي از خاك با استفاده از تابش ريزموج و تاثير آن بر برخي خصوصيات زيستي خاك

Optimization of Removal Process of Petroleum Hydrocarbons from Soil Using Microwave Radiation and Its Effect on Some Soil Biological Characteristics

روش هاي گرمايي به عنوان روش هاي سريع و با كارايي زياد براي حذف آلاينده هاي آلي در محيط هاي آبي و خشكي مطرح شده اند كه استفاده از تابش ريزموج (مايكروويو) يكي از آنهاست. اين مطالعه با هدف دستيابي به برخي شرايط بهينه براي حذف هيدروكربن هاي نفتي از يك خاك آلوده تحت تاثير تابش ريزموج انجام شده است. پس از نمونه برداري خاك از منطقه پالايشگاه نفت تهران، نمونه ها در محيط آزمايشگاه در معرض پرتو مايكروويو با توان (770، 1100 و 1250 وات) و فركانس ۲/۴۵ گيگاهرتز، زمان هاي مختلف (5، 10 و 15 دقيقه)، مقادير مختلف رطوبت خاك (1، 5 و 10 درصد وزني) و كربن فعال اضافه شده به خاك (0، ۲/۵ و 5 درصد وزني) قرار گرفتند. شرايط بهينه حذف هيدروكربن هاي خاك با استفاده از آزمايش هاي تاگوچي با آرايه متعامد L9 به دست آمد. تاثير تابش مايكروويو بر برخي خصوصيات شيميايي و زيستي خاك نيز بررسي شد. نتايج نشان داد كه در دامنه تغييرات مطالعه شده شرايط بهينه شامل توان مايكروويو 1100 وات، زمان پرتودهي 15 دقيقه، رطوبت 1% وزني خاك و كربن فعال 5% وزني بود. تابش ريزموج در شرايط بهينه منجر به حذف 70 درصد هيدروكربن هاي خاك شد. اگرچه اين روش بر خصوصيات زيستي خاك مانند جمعيت و تنفس ميكروبي تاثير منفي داشت، ولي مي تواند به عنوان يك روش موثر و سريع در خاك هاي با آلودگي مواد نفتي زياد پس از بررسي هاي اقتصادي مورد توجه قرار گيرد.

Such thermal methods as MicroWave (MW) radiations are considered as fast and efficient approaches in removal of organic pollutants from aquatic and terrestrial environments. This study was carried out to find the optimum conditions for oil removal from contaminated soils treated by MW irradiation. Following soil sampling from Tehran Refinery surroundings، the samples were treated under various conditions for including MW power intensity (770، 1100 and 1250 w) and frequency of 2.45 GHz، time of irradiation (5، 10 and 15 min)، soil moisture (1، 10 and 15 % w/w) and added activated carbon (0، 2.5 and 5 % w/w). The optimum conditions of oil removal were obtained from results of Taguchi L9 orthogonal array. Besides، the effect of MW irradiation on some chemical and biological properties of soil was also investigated. Results indicated that the optimum conditions of the investigated parameter ranges were as follows: MW power (1100 w)، irradiation time (15 min)، soil moisture (1 % w/w) and added activated carbon (5 % w/w). About 70 % of petroleum hydrocarbons were dissipated within optimum conditions. Although the method exhibited some negative effects on respiration and population and respiration of soil microorganisms، still it can be used as an effective and fast approach for remediation of highly polluted soils considering the economic feasibility.