بررسی سینتیک فرآیند فتوکاتالیستی ZnO–UV در تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست

Abstract

یکی از مشخصه‌های زباله‌های شهری وجود درصد نسبتا بالای مواد آلی فسادپذیر بوده که باعث تولید میزان قابل توجهی شیرابه می‌گردد. شیرابه در اثر آزاد شدن رطوبت مازاد زایدات، تجزیه مواد آلی و یا منابع خارجی مانند زهکش آبهای سطحی، آب باران و یا آبهای زیرزمینی که وارد زباله می‌شوند، بوجود می‌آید. یکی از روش‌های متداول در تصفیه شیرابه زباله استفاده از فرایندهای بیولوژیکی می‌باشد. اما به دلیل بار آلی نسبتا زیاد و وجود مواد سخت تجزیه-پذیر در داخل شیرابه، تصفیه بیولوژیکی به تنهایی قادر به بی خطر سازی شیرابه نبوده و برای رساندن کیفیت شیرابه به استانداردهای موجود، نیاز به تصفیه تکمیلی پساب خروجی از واحدهای بیولوژیکی می‌باشد. در این تحقیق طی یک فرایند فتوکاتالیستی در مقیاس آزمایشگاهی، با استفاده همزمان از نانوذرات ZnO و اشعهUV اقدام به تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست شد. بدین منظورتاثیر پارامترهای موثر بر فرایند شامل pH، غلظت نانو ذرات ZnO، توان لامپ-هایUV و مدت زمان واکنش بر حذف بار آلی و رنگ از شیرابه تصفیه شده توسط فرایند بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق حداکثر راندمان حذف COD و رنگ از شیرابه به ترتیب به میزان60% و 68% در pH برابر 11، در حضور نانو ذرات با غلظت یک گرم بر لیتر، با استفاده از لامپ-های UV با توان 32 وات و پس از حدود 2 ساعت حاصل شد. بر اساس نتایج بدست آمده حذف COD شیرابه توسط فرایند فتوکاتالیستی UV-ZnO با مدل سینتیکی واکنش‌های شبه مرتبه اول تطابق بیشتری داشته (99/0=R2) و ثابت سرعت واکنش آن در حدود (hr-1)38/0 برآورد گردید.