استفاده بهینه از معادن غنی داخلی نفلین سینیت در حذف آلاینده‌های کارخانجات

یک تیم تحقیقاتی با همکاری پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند تبریز و دانشگاه صنعتی ارومیه توانستند بستر جذب مناسبی برای پساب‌های آلوده کارخانجات نساجی، چاپ و کاغذسازی طراحی و تولید کنند.

کد خبر: ۱۰۲۸۴۰۳

سه‌شنبه - ۰۱ شهريور ۱۴۰۱ / August 23, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک تیم تحقیقاتی با همکاری پژوهشگران دانشگاه صنعتی سهند تبریز و دانشگاه صنعتی ارومیه توانستند با استفاده از بوهمیت تولیدشده از نفلین سینیت که از معادن غنی آن در منطقه آذربایجان به‌دست آمده بستر جذب مناسبی برای پساب‌های آلوده کارخانجات نساجی، چاپ و کاغذسازی طراحی و تولید کنند. این پساب آلوده به رنگ موجب آلودگی آب‌های سطحی و زیرسطحی می‌شود.

امین سالم عضو هیأت‌علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز درباره لزوم انجام این طرح گفت: «یکی از روش‌های حذف آلاینده‌ها، جذب سطحی بوده که کارایی مناسبی در شرایط واقعی دارد. ساخت بستر جذب مناسب از مواد تولید‌شده در داخل کشور هدف اصلی تحقیق حاضر بوده و برای نیل به این منظور از بوهمیت تولیدشده از نفلین سینیت توسط نمونه اولیه (پایلوت) مرکز تحقیقات فرآوری مواد معدنی غرب کشور استفاده شده است. کلیه مراحل شکل‌دهی و ساخت بستر جذب در آزمایشگاه مواد کانی غیرفلزی دانشگاه صنعتی سهند تبریز انجام و عملکرد بستر نانوساختار با استفاده از پساب خروجی از دو کارخانه تولید محصولات نساجی ارزیابی شده است.»

خروج پساب‌های آلوده به رنگ از کارخانجات نساجی، چاپ و کاغذسازی موجب آلودگی آب‌های سطحی و زیرسطحی شده و در نهایت آلودگی خاک و محصولات کشاورزی را به دنبال دارد. این آلاینده‌ها برای سلامتی انسان و موجودات زنده مضر بوده و باید فرآیند‌های جدید و مدرنی که دارای عملکرد مناسبی باشند طراحی و ساخته شود. یکی از روش‌های حذف این آلاینده‌ها جذب سطحی بوده که کارایی مناسبی در شرایط واقعی دارد.

سالم با اشاره به این موضوع گفت: «محدودیت منابع آب کشور و لزوم حفاظت از آب‌های سطحی و زیرسطحی، توجه به بازیافت و بازچرخانی آب‌های صنعتی را ضروری نموده است. آلاینده‌های آلی رنگی به‌ویژه آلاینده‌های از نوع آنیونی در پساب خروجی از این کارخانجات موجود بوده و باید به نحوی از پساب جدا و آب بازچرخانی شود. بستر جذب ساخته‌شده قابلیت بازیافت پساب این واحد‌ها را دارد، همچنین کنترل دقیق اندازه خلل نانومتری و سطح ویژه به کمک تعیین شرایط عملیات حرارتی مناسب بستر شکل داده‌شده باعث نیل به بازدهی بالا شد و انجام فرآیند احیا با حفظ ساختار نانومتری موجب شد که استفاده مجدد از بستر فراهم شود. با توجه به تولید مواد در مقیاس صنعتی و شکل‌دهی و ساخت بستر در مقیاس نیمه‌صنعتی و ارزیابی کارایی بستر توسط پساب صنعتی، فناوری ابداع‌شده قابلیت صنعتی‌شدن دارد.»

نویسنده مسئول این طرح درباره نتایج مهم و کلیدی این کار تحقیقاتی گفت: «ساخت بستر جذب با بازدهی بالای ۹۰ درصد از مواد داخلی با ارزیابی عملکرد در شرایط واقعی، دست‌یابی به فناوری شکل‌دهی بستر مقاوم در محیط اسیدی و خورنده، ساخت بستر با مقاومت فشاری مناسب و ضریب اطمینان بالا در مقیاس نیمه‌صنعتی و احیای سریع بستر که امکان استفاده مجدد از آن را فراهم می‌کند از اهم شاخص‌های تحقیق حاضر است. قیمت ساخت چنین بستری ۴۰ درصد نمونه‌های مشابه خارجی است.»

معادن غنی و وسیع نفلین سینیت در منطقه آذربایجان از جمله نعمت‌های خدادادی است که در اختیار کشور‌های معدودی است. وجود این ماده معدنی در کشور، امکان تولید مواد پیشرفته از جمله آلومینا و ترکیبات جانبی نانوساختار، سیمان‌های با مقاومت مکانیکی بالا، زئولیت‌های خاص صنعتی و جاذب‌های با ظرفیت جذب بالا را فراهم می‌کند.

سالم درباره ادامه کار این طرح گفت: «دانشگاه صنعتی سهند تبریز جزو دانشگاه‌هایی در سطح بین‌المللی است که تحقیقات وسیعی را در تولید مواد پیشرفته نانوساختار با فناوری مدرن از نفلین سینیت به انجام رسانده است. تحقیقات در این زمینه به طور پیوسته در ۲۰ سال گذشته ادامه داشته است. بازیافت پساب‌های آلوده به فلزات سنگین و تولید مواد با ارزش افزوده بالا همواره مدنظر بوده است. تولید آب آشامیدنی سالم با استفاده از جاذب‌های با ظرفیت جذب بالا و کاتالیست‌های خاص زئولیتی از نفلین سینیت نیز در حال انجام است.»

این طرح پژوهشی با همکاری امیرحسین رزم از دانشجویان کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز و خانم شیوا سالم عضو هیأت‌علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی ارومیه و امین سالم عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز به‌عنوان استاد راهنما و نویسنده مسئول هدایت تحقیق انجام شده است. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Industrial performance, reusability and mechanical reliability of mesoporous gamma alumina packed bed fabricated through boehmite extrusion for removal of reactive dyes from textile wastewaters در نشریه JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS به چاپ رسیده است.