شماره بازیابی	AG AGMA ۱۶۴
عنوان	بازیافت آهن موجود در لجن تصفیه آب به صورت نانو و اکسید و استفاده مجدد آنها در هضم بی هوازی فاضلاب کشتارگاه
عنوان لاتین	Incorporating iron recycled from water treatment sludge in form of nano and oxide in anaerobic digestion of slaughterhouse wastewater
نویسنده	یزدانی، محمد - yazdani, mohammad
استاد راهنما	حیدری، آوا
استاد مشاور	عباسپور فرد، محمدحسین
مقطع تحصیلی	کارشناسی ارشد
سال دفاع از پایان نامه	۱۳۹۶
رشته	مهندسی مکانیک بیوسیستم - انرژی های تجدیدپذیر
توصیفگر	آهن
توصیفگر	بازیافت
توصیفگر	تصفیه آب
توصیفگر	هضم بی هوازی
توصیفگر	فاضلاب
توصیفگر	کشتارگاه ها
چکیده فارسی	یکی از راه های افزایش بازدهی هضم بی هوازی فاضلاب کشتارگاه، استفاده از آهن به عنوان ماده افزودنی می باشد. در این پژوهش، آهن مورد نیاز، از لجن تصفیه آب که منبعی غنی از آهن بوده و یک پسماند است، استخراج گردید. بدین منظور ابتدا لجن حاصل از تصفیه آب مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آزمون های XRF و XRD نشان گر حضور بیش از 30 % آهن در این ماده بود. آهن موجود در لجن تصفیه آب با روش اسیدشویی استخراج گردید. با آنالیز ICP محلول به دست آمده طی فرآیند اسیدشویی مشخص شد که بیش از نصف آهن موجود از لجن جدا شده و آماده احیا است. آهن موجود به دو صورت بازی کردن محیط و سنتز سبز احیا گردید. در حالت اول، پودر به دست آمده مورد آزمون های XRF و XRD قرار گرفت و مشخص شد که آهن حاصل به صورت اکسید است. در حالت دیگر، آهن موجود در این ماده با استفاده از عصاره چای سیاه بیوسنتز گردید. پس از بررسی ذرات به دست آمده توسط آزمون های FTIR، FESEM، XRD و EDX مشخص شد این ذرات به خوبی در ابعاد 40-20 نانومتر بیوسنتز شده و از لحاظ ساختار آمورف می باشند. در نهایت هضم بی هوازی فاضلاب واقعی کشتارگاه تحت شرایط مزوفیلیک در حضور سه ماده افزودنی پودر لجن تصفیه آب (در سه سطح 300، 900 و 1500 میلی گرم)، پودر اکسید آهن (در سه سطح 100، 300 و 500 میلی گرم) و نانوذرات آهن بازیافتی از آن (در سه سطح 5، 15 و 25 میلی گرم) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین راندمان حذف COD مربوط به هاضم با 5 میلی گرم از نانوذرات بیوسنتز شده بوده و بیش از 72 % است؛ این شاخص برای هاضم شاهد تنها حدود 51 % بود. هم چنین مشخص شد هاضم با 300 میلی گرم از پودر لجن ضمن کاهش فاز تاخیر، می تواند بیش از 80 % تولید بیوگاز را در نصف زمان ماند کل خود (14 روز) به همراه داشته باشد. بیش ترین محتوای متان برای هاضم با 300 میلی گرم اکسید آهن بود که تا شش درصد بیش تر از هاضم شاهد این شاخص را بهبود بخشید. بیشینه تولید بیوگاز و متان در هاضم با پنج میلی گرم نانوذره با 839 و NL.kg-1VS 603 و کم ترین میزان تولید در هاضم با 500 میلی گرم از اکسید آهن با تولید 627 و NL.kg-1VS 452 مشاهده گردید. هاضم شاهد نیز طی زمان ماند 28 روز، 609 و NL.kg-1VS 418 بیوگاز و متان تولید کرد.
چکیده لاتین	One ways of increasing the anaerobic digestion (AD) of slaughterhouse wastewater (SW) efficiency is the use of iron as an additive. In this study, iron was extracted from water treatment sludge (WTS) as waste material rich in iron. WTS was firstly studied and the XRD and XRF results showed more than 30% iron in the sludge content. The WTS iron was extracted by acid leaching. ICP result showed that more than half of the extracted iron was ready to be reduced. The dissolved iron was reduced by two methods, alkalization and green synthesis. In the first method, the extracted powder was analyzed by XRF and XRD and clarified that the produced iron was oxide. In the other method, iron was biosynthesized from black tea extract. FTIR, FESEM, XRD and EDX results demonstrated that the biosynthesized particles were amorphous and in the range of 20-40 nm. Eventually, AD of real SW under mesophilic condition was investigated in the presence of three different additives, WTS powder (300, 900 and 1500 mg), iron oxide powder (100, 300 and 500 mg) and biosynthesized iron nanoparticles (5, 15 and 25 mg). The results indicated that the highest COD removal efficiency was more than 72% in digester with 5 mg of nanoparticles; this parameter was about 51% for the control. Also it was declared that the digester with 300 mg of WTS powder can shortened the lag phase and can yield more than 80% of its biogas in the half of its hydraulic retention time (14 days). The highest methane content was seen in the digester with 300 mg of iron oxide additive which improved this parameter up to 6% more than the control digester. The maximum biogas and methane productions were measured in the digester with 5 mg of nanoparticle additive and were 839 and 603 NL.kg-1VS, respectively. While the minimum biogas and methane productions were in the digester with 500 mg of iron oxide additive and were 627 and 452 NL.kg-1VS, respectively. The biogas and methane yields in the control digerster during 28 days of hydraulic retention time were about 609 and 418 NL.kg-1VS, respectively.
لیست فایلها:	چکیده فارسی فهرست مطالب فهرست اشکال فهرست جداول پیشنهادات فهرست منابع و ماخذ چکیده انگلیسی صفحه عنوان انگلیسی