حذف سدیم از زه آب کشاورزی با استفاده از زغال زیستی

زه آب مزراع نیشکر در منطقه جنوب غربی ایران، دارای مقادیر بالایی سدیم بوده و به عنوان عاملی محدودکننده در استفاده مجدد از این زه آب ها شناخته می شود. در این مطالعه توانایی جاذب های تولید شده از باگاس نیشکر در حذف سدیم موجود در زه آب این مزارع بررسی شده است. فرآیند تولید زغال زیستی در کوره الکتریکی و فعال سازی آن با استفاده از هیدرو اکسید پتاسیم و حرارت دهی در مایکروویو انجام شده است. از کلرید آهن شش آبه و سولفات آهن هفت آبه با نسبت (۲:۱) جهت مغناطیسی کردن زغال زیستی استفاده شده است. جاذب ها به ازای سه نسبت فعال ساز به زغال زیستی (دو، سه و چهار)، سه توان مایکروویو (۲۰۰، ۴۰۰ و ۷۰۰ وات) و سه زمان فعال سازی (پنج، ۱۰ و ۱۵ دقیقه) تولید شده اند. مقدار سدیم نمونه های زه آب با استفاده از نیترات سدیم به میزان دو، چهار و هشت گرم بر لیتر تنظیم شده است. طبق نتایج در تمامی تیمارها با افزایش غلظت اولیه سدیم، مقدار حذف افزایش یافته است. حذف سدیم توسط نانو زغال زیستی فعال به طور میانگین ۶/۱ برابر زغال زیستی غیرنانو فعال بوده است. فرآیند مغناطیسی کردن جاذب ها به طور میانگین موجب کاهش ۲۰ درصدی حذف سدیم شده است. بیش ترین میزان حذف سدیم با استفاده از نانو زغال زیستی فعال و نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی به ترتیب ۴/۶۱ و ۳/۵۸ درصد اندازه گیری شده است. این مقادیر بیشینه به ازای تیمار با نسبت زغال زیستی به زغال زیستی برابر سه، توان مایکروویو برابر ۴۰۰ وات و مدت زمان فعال سازی برابر ۱۰ دقیقه اندازه گیری شده اند. با توجه به مقادیر ضریب همبستگی و مجموع مربعات خطا، مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و مدل نفوذ درون ذره ای بیش ترین تطابق را با داده های اندازه گیری شده داشتند. هم چنین، مدل هم دمای لانگمویر در مقایسه با مدل فروندلیچ تطابق بهتری با داده های اندازه گیری شده دارد. طبق نتایج، نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی باگاس نیشکر می تواند به عنوان جاذبی با راندمان بالا و ارزان قیمت جهت حذف سدیم از محیط های آبی استفاده شود.

کلیدواژه ها:

باگاس نیشکر ، سدیم ، ماکروویو ، نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی