بخشی از مقاله
چکیده
امروزه به علت افزایش آلودگی محیط زیست، مانند آلودگی خاك که توسط هیدروکربن هاي سنگین صورت میگیرد، تصفیه خاك هاي آلوده به ترکیبات نفتی آسیب رسان به محیط زیست و حفاظت از خاك نقش مهمی در جلوگیري از تخریب محیط زیست ایفا می کند. روش پیشنهادي در این پروژه، خالص سازي خاكهاي آلوده از فرآوردههاي نفتی به وسیله شستوشو با حلالهاي آلی است که به علت کاربردي بودن، قابلیت صنعتی شدن را دارد. در این مقاله کل ناخالصیهاي استخراج شده توسط حلال استون تقریبا برابر %8 وزن استون است و حدود %6 ناخالصیها به مواد سنگین نفتی اختصاص دارند که در فشار اتمسفري تقطیر نمیشوند.
-1 مقدمه
در صنایع مختلفی مانند صنایع بازفراوري روغن ماشین، صنایع پتروشیمی و بسیاري از صنایع دیگر، از خاك رنگبري - بنتونیت - به عنوان جاذب استفاده میشود .[1] این خاك پس از جذب مواد مختلف، خاصیت خود را ازدست داده و در طبیعت رها میشود. رهاسازي این خاك در طبیعت موجب آلودگی شده و میتواند آسیبهاي جدي به محیط زیست و اکوسیستم آن منطقه وارد آورد. از مهمترین موادي که خاك مستعمل به آنها آغشته است میتوان به موادي چون هیدروکربنهاي آروماتیکی، نفتنیکی و همچنین انواع هیدروکربنهاي اشباع، آسفالتینها و رزینها اشاره کرد .[2] ورود این مواد به طبیعت علاوه بر نابودي میکرو اورگانیسمها موجب تخریب زیستگاههاي گیاهی و جانوري می شود .
در برخی از فرآیندهاي جداسازي به دلیل هزینههاي اقتصادي بالا نمیتوان از روشهاي معمول تقطیر و استخراج استفاده نمود .[3] امروزه با توجه به آلودگیهاي زیست محیطی و تخلیهي نفتکشها در طبیعت و با توجه به ایجاد آلودگیهایی که براي خاكهاي اطراف پالایشگاه-هاي نفت و پتروشیمی و جایگاههاي انتقال سوخت و غیره صورت میگیرد، استفاده از روشهایی براي شست-وشو که توسط حلالهایی براي حذف و تصفیه ي هیدروکربن هاي موجود در خاك صورت میگیرد. رنگبري بخشی از فرآیند تصفیه چربی ها و روغن خام است. دراصل رنگبري یک فرآیند اختلاط روغن و خاك جاذب به منظور حذف رنگ است، عملیات رنگبري بصورت موثر برخی آلودگیها را حذف می نماید. فرآیند تصفیه روغن شامل مراحل صمغ گیري، تصفیهي قلیایی و بی رنگ کردن و بی بو کردن است. بی رن
æ روغنها توسط عمل جذب صورت میگیرد که شامل خارج کردن رنگدانههایی است که در روغن محلول و یا به صورت ذرات کلوئیدي در روغن پخش شده اند. معمولترین جاذب مورد استفاده در بی رنگ کردن چربیها و روغنها خاك رنگبر است .[4] استفاده از روشهایی براي شستوشو که توسط حلالهایی براي حذف و تصفیهي هیدروکربن هاي موجود در خاك صورت میگیرد .[5] امروزه با توجه به آلودگیهاي زیست محیطی و تخلیهي نفتکشها در طبیعت و با توجه به ایجاد آلودگیهایی که براي خاكهاي اطراف پالایشگاه-هاي نفت و پتروشیمی و جایگاههاي انتقال سوخت و غیره صورت میگیرد، استفاده از روشهایی براي شست-وشو که توسط حلالهایی براي حذف و تصفیهي هیدروکربن هاي موجود در خاك صورت میگیرد .[6]
هیدروکربنهاي نفتی - TPHs - از مهمترین آلایندههاي آلی محیط زیستاند که به دلیل سمیت، سرطانزایی æ ایجاد تغییرات موتاژنتیکی، وجود آنها در طبیعت، نگرانیهاي بسیاري را سبب شده است. همچنین این آلایندهها می توانند در سطح ذرات خاك یا ذرات آلی موجود در خاك، جذب شده، بهتدریج به غلظت آنها بیفزایند و همراه با جریانهاي سطحی، به آبهاي سطحی وارد شوند. از سوي دیگر، ممکن است این ترکیبات، همراه با جریان هاي عمقی آب به آبهاي زیرزمینی وارد شوند و نهایتاً میتوانند به زنجیرهي غذایی گیاه، حیوان و انسان وارد شوند و موجودات زنده را مسموم کنند.
از آنجا که این دسته از آلایندههاي آلی دوام بالایی در خاك دارند و وجود آنها در خاك، خطر انتقال به منابع آب، مسمومیت و بیماري براي انسان و سایر موجودات زنده را به دنبال دارد، باید به نحوي از محیط زیست حذف شوند. روشهاي فیزیکی و شیمیایی متعددي براي مقابله با آلودگیهاي نفتی در خاك وجود دارد که بسیاري از آنها به سبب هزینه بالا و اثرات جانبی مضر، کمتر استفاده میشوند .[7] فرآیند شستوشو با حلال، روش مؤثري در تصفیهي بسیاري از آلایندههاي آلی نظیر: هیدروکربنهاي نفتی، هیدروکربنهاي آروماتیک چند حلقهاي - PAHs - ، آفتکشها، حلالهاي کلرینه و پلی کلرینیت بايفنیلها - PCB - معرفی کردهاند .[8]
-2 روش انجام آزمایش
ابتدا حدود 27 گرم - 27/54 - از خاك استفاده شده در صنایع باز تصفیه روغن خودرو را درون ظرفی به مانند شکل - 1 - ریخته و به آن حرارت داده ایم تا دماي آن به 82 درجه سانتی گراد برسد. سپس حدود 30 دقیقه سیستم را در این دما نگاه داشته و بعد آن را سرد کرده و توزین کرده ایم - کاهش وزن احتمالی در این مرحله نشان دهنده وجود ترکیبات سبک تر از C6 و آب میباشد - .
شکل : - 1 - حرارت دهی به خاك
در مرحله بعد حدود 21 گرم استون به خاك مورد نظر اضافه شده و سیستم حدود 30 دقیقه در دماي 13 درجه سانتی گراد به وسیله همزن مغناطیسی هم زده شده است. سپس استون و خاك به وسیله کاغذ صافی جدا سازي شده اند. براي بررسی ترکیبات موجود در استون باقی مانده، آن را درون ظرف سربسته ذخیره کرده ایم. اما خاك شستوشو شده با استون را دوباره در دماي 82 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه نگه داشته تا استون درون آن تبخیر شود و سپس آن را توزین می کنیم. - کاهش وزن در این مرحله نشان دهنده بخشی از ترکیبات است که درون استون حل شده و از سیستم جدا شده است - .
سپس خاك باقی مانده را دوباره گرم کرده و آن را به مدت 30 دقیقه در دماي 110 درجه سانتی گراد قرار داده و پس از سرد شدن آن را مجددا توزین کرده ایم. - کاهش وزن در این مرحله نشان دهنده احتمال وجود ترکیبات سنگین تري است که نقطه جوشی بین 80 الی 110 درجه سانتی گراد را دارد و در استون کم محلولاند، مانند آب - . براي بررسی ترکیبات استخراج شده توسط استون، محلول مایع به دست آمده از زیر کاغذ صافی را درون ظرفی شبیه به شکل - 2 - ریخته و درصد کاهش وزن نمونه - یا وزن محصول مقطر به دست آمده - را با دما بررسی کرده ایم.
