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 مهم ترین نگرانی های جهانی محسـوب می شود، بنابراین استفاده از جاذب های ارزان قیمت همچون بیوچار و ورمی کمپوست 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 ورمی کمپوست باگاس نیشکر در کاهش نیترات از آب های آلوده و بهینه سازی فرایند حذف انجام شد. پس از تهیه بیوچار و ورمی-کمپوست باگاس نیشکر و تعیین خصوصیات مختلف آن ها، اثر تغییر پارامتر های اسیدیته اولیه محلول (2 تا 11)، مقدار جاذب (1 تا 10 گرم بر لیتر)، دمای محلول (10، 22 و 30 درجه سلسیوس)، وجود یون های رقیب (فسفات، سولفات، کربنات و کلر) و زمان تماس (0 تا 180 دقیقه) بر فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت. سپس مدل های مختلف سینتیک و ایزوترم جذب به داده های آزمایشگاهی برازش داده شدند. نتایج نشان داد که اسیدیته بهینه (نهایی) محلول برای حذف نیترات توسط بیوچار و ورمی کمپوست باگاس نیشکر به ترتیب برابر 64/4 و 78/3 بود و مقدار بهینه جاذب برابر 2 گرم بر لیتر به دست آمد. از میان آنیون های رقیب، کربنات و کلر به ترتیب بیش ترین و کم ترین تاثیر را بر کاهش حذف نیترات داشتند و افزایش دما موجب افزایش کارایی حذف نیترات گردید. هم چنین زمان تعادل حذف نیترات توسط بیوچار 60 دقیقه و توسط ورمی کمپوست 120 دقیقه بود. حذف بیش تر نیترات در شرایط بهینه توسط بیوچار (7/73 درصد) نسبت به ورمی کمپوست (48 درصد) ناشی از سطح ویژه، مقدار کربن و ظرفیت تبادل آنیونی بالاتر بیوچار نسبت به ورمی کمپوست بود. از بین مدل های سینتیک و ایزوترم، مدل سینتیک هو و همکاران و ایزوترم لانگمویر بهترین برازش را بر داده های آزمایشگاهی داشتند.