کاربرد عملیات اسیدکراکینگ و فرآیند فنتون در تصفیه پساب روغن زیتون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره کارشناسی ارشد مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 استاد دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

گسترش صنایع استخراج روغن از زیتون در سالهای اخیر، مسائل و مشکلات زیست محیطی بسیاری را به دنبال داشته است. پساب حاصل از عملیات استخراج روغن از زیتون به دلیل بار آلایندگی بسیار بالا (COD≈50-220 g/L, BOD≈30-100 g/L) و همچنین حضور ترکیبات فنلیک، اسیدهای چرب فرار، کتچین ها و سایر بازدارنده ها به طور طبیعی تخریب پذیر نمی باشند. در سالهای اخیر فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته که معطوف به تشکیل رادیکال‌های فعال هیدروکسیل هستند و به منظور تخریب آلاینده‌ها به کار می‌روند، مورد توجه ویژه محافل علمی، تحقیقاتی و صنعتی قرار گرفته اند. در مطالعه حاضر ترکیبی از عملیات اسیدکراکینگ در همراهی با فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فنتون (H2O2/Fe2+) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند عملیات اسیدکراکینگ می تواند به ترتیب 97 ، 47 ، 30 ، 63 و 57 درصد از کدورت، COD ، کل ترکیبات فنلیک، رنگ و آروماتیسیتی پساب را حذف نماید. فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فنتون در pH=3 و در شرایط بهینه قادر است به ترتیب 57 ، 97 ، 18 و 32 درصد از COD ، کل ترکیبات فنلیک، رنگ و آروماتیسیتی پساب را حذف نماید. زمان مورد نیاز جهت تکمیل فرآیند، 4 ساعت و غلظت بهینه هیدروژن پروکساید و یون‌های آهن به ترتیب 0/5 و 0/02 مولار تعیین گردید. نتایج آزمایشها نشان می‌دهند نوع نمک آهن و همچنین افزایش دما از 25 درجه سانتی‌گراد تا 35 درجه سانتی‌گراد تأثیر قابل توجهی در راندمان فرآیند ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of Acid Cracking and Fenton Processes inTreating Olive Mill Wastewater

نویسندگان [English]

  • Majid Aliabadi 1
  • Shahrzad Fazel 2
  • Farzaneh Vahabzadeh 3
1 Graduate Student, Chemical Engineering Department, Amirkabir University of Technology
2 Faculty Member of Chemical Engineering Department, Amirkabir University of Technology
3 Professor of Chemical Engineering Department, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

In recent years, the growth in the industries of olive oil extraction has brought about a number of environmental problems. The waste water resulting from olive oil extraction can not be naturally degraded due to the presence of phenol, volatile fatty acids, catchin, and other recalcitrants.In recent years advanced oxidation processes based on hydroxyl radical are paid special attention by scientific, research and industrial centers to degrade the pollutants. In this study, a combination of acid cracking and advanced oxidation process in terms of Fenton process have been studied. Results showed that acid cracking can remove 97, 47, 30, 63 and 57 percent of Turbidity, COD, Total Phenols, Color and Aromaticity, respectively. Fenton process in pH=3 at optimal conditions can remove 57, 97, 18 and 32 percent of COD, Total Phenols, Color and Aromaticity, respectively. Necessary time of reaction was 4 hrs and optimum concentration of H2O2 and Fe2+ ions was determined 0. 5 M and 0.02 M, respectively. Increasing temperature in the range of 25-35°C and type of iron used(ferric or ferrous) has no considerable effect in  the efficiency of the process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Olive Mill Wastewater
  • Phenolic Compounds
  • Acid Cracking
  • Advanced Oxidation Process
  • Fenton Process
1- Feigelson, L., Muszkat, L., Bir, L., and Muszkat, K.A. (2000). “Dye photo-enhancement of TiO2-photocatalyzed degradation of organic pollutants: The organobromine herbicide bromacil.” J. Water Sci. Technol., 42 (1–2), 275-279.

2- Gogate, P. R., and Pandit, A. B. (2004). “A review of imperative technologies for wastewater treatment I: oxidation technologies at ambient conditions.” J. Advances in Environmental Research, 8(3-4), 501–551.

3- Ahmadi, M., Vahabzade, F., Mofarrah, E. , and Aliabadi , M. (2004). “Application of advanced oxidation of dephenolization of olive oil mill wastewater processing by Fenton’s reagent.” Proc., 9th National Congress of Chem.Eng, Iran, Tehran, 23-25.

4- Hamdi, M. (1996). “Anaerobic digestion of olive oil wastewaters.” J. Process Biochem, 31(2),105–110.

5- Zouari, N. (1998). “Decolourization of olive oil mill effluent by physical and chemical treatment prior to anaerobic digestion.” J. Chem. Technol. Biotechnol., 73, 297–303.

6- Mantzavinos, D., and Kalogerakis, N. (2005). “Treatment of olive oil mill effluents part I. organic matter degradation by chemical and biological processes-an overview.” J. Environmental International, 31, 289-295.

7- Kestioğlu, K., Yonar, T., and Azbar, N. (2005). “Feasibility of physico-chemical treatment and advanced oxidation processes (AOPs) as a means of pretreatment of olive mill effluent.” J. Process Biochemistry, 40, 2409 – 2416.

8- Balcioglu, I.A., and Arslan, I. (1997). “Treatment of textile wastewater by heterogeneous photocatalytic oxidation processes.” J. Environ. Technol., 18, 1053–9.

9- Wu, J., Eitaman, M.A., and Law, S.E. (1998). “Evaluation of membrane filtration and ozonation processes for treatment of reactive-dye wastewater.” J. Environ. Eng., 124, 272.

10- Parson, S. (2004). Advanced oxidation processes for water and wastewater treatment, 1th Ed., IWA Publishing.

11- Peres, J., A., Heredia, J.B.D., and  Dominguez, J. R. (2004). “Integrated fenton’s reagent- coagulation/flocculation process for the treatment of Crock processing wastewater.” Journal of Hazardous Materials, B 107, 115-121.

12- Box, J. D. (1983). “Investigation of the Folin-Ciocalteau phenol reagent for the determination of polyphenolic substances in natural waters.” J. Water Research, 17(5), 511-525.

13- Gernjak, W., Maldonado, M.I., Malato, S., Caceres, J., Krutzler, T., and Glaser, A. (2003). “Degradation of polyphenolic content of olive mill wastewater (OMW) by solar photocatalysis.” Proc., 3rd International Conference on Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, Vogelphole, A., editor, 879-84.

14- lyssides, A., Loukasis, H., Israilides, C., Barampouti, E.M., and Mai, S. (2003). “Detoxification of olive mill wastewater using a fenton process.” Proc., 2nd European Bioremediation, Kalogerakis, N., editor, 531-4.

15- Rivas, F.J., Beltran, F.J., Gimeno, O., and Frades, J. (2001). “Treatment of olive mill wastewater by fenton’s reagent.” J. Agric. Food Chem., 49, 1873-1880.