مقایسه کارایی بیوچار و ورمی کمپوست باگاس نیشکر در حذف نیترات از آب های آلوده و تعیین شرایط بهینه فرایند جذب

وجود نیترات در منابع آبی یکی از مهم­ترین نگرانی­های جهانی محسـوب می­شود، بنابراین استفاده از جاذب­های ارزان­قیمت همچون بیوچار و ورمی­کمپوست به عنوان راهکاری در جهت حفاظت محیط زیست و مدیریت بقایای گیاهی از اهمیت زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف مقایسه کارایی بیوچار و ورمی­کمپوست باگاس نیشکر در کاهش نیترات از آب­های آلوده و بهینه­سازی فرایند حذف انجام شد. پس از تهیه بیوچار و ورمی­کمپوست باگاس نیشکر و تعیین خصوصیات مختلف آن­ها، اثر تغییر پارامتر­های اسیدیته اولیه محلول (۲ تا ۱۱)، مقدار جاذب (۱ تا ۱۰ گرم بر لیتر)، دمای محلول (۱۰، ۲۲ و ۳۰ درجه سلسیوس)، وجود یون­های رقیب (فسفات، سولفات، کربنات و کلر) و زمان تماس (۰ تا ۱۸۰ دقیقه) بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. سپس مدل­های مختلف سینتیک و ایزوترم جذب به داده­های آزمایشگاهی برازش داده شدند. نتایج نشان داد که اسیدیته بهینه (نهایی) محلول برای حذف نیترات توسط بیوچار و ورمی­کمپوست باگاس نیشکر به ترتیب برابر ۶۴/۴ و ۷۸/۳ بود و مقدار بهینه جاذب برابر ۲ گرم بر لیتر به دست آمد. از میان آنیون­های رقیب، کربنات و کلر به ترتیب بیش­ترین و کم­ترین تاثیر را بر کاهش حذف نیترات داشتند و افزایش دما موجب افزایش کارایی حذف نیترات گردید. هم­چنین زمان تعادل حذف نیترات توسط بیوچار ۶۰ دقیقه و توسط ورمی­کمپوست ۱۲۰ دقیقه بود. حذف بیش­تر نیترات در شرایط بهینه توسط بیوچار (۷/۷۳ درصد) نسبت به ورمی کمپوست (۴۸ درصد) ناشی از سطح ویژه، مقدار کربن و ظرفیت تبادل آنیونی بالاتر بیوچار نسبت به ورمی­کمپوست بود. از بین مدل­های سینتیک و ایزوترم، مدل سینتیک هو و همکاران و ایزوترم لانگمویر بهترین برازش را بر داده­های آزمایشگاهی داشتند. 

کلیدواژه ها:

باگاس نیشکر ، بیوچار ، حذف ، نیترات ، ورمی کمپوست