STUDY ON INTEGRATED ELECTROKINETICS-ADSORPTION REMEDIATION TECHNIQUE FOR SIMULTANEOUS REMOVAL OF HEAVY METALS AND ORGANICS FROM SALINE-SODIC SOIL: EFFECTS OF OPERATING PARAMETERS. PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF PhD_DISSERTATION_201002740_LUKMAN.pdf - Published Version Download (15MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذا البحث ، وأجريت ثلاث مجموعات من الاختبارات، لدراسة إمكانية علاجها التربة المالحة سوديك الذي ارتفعت مع الخليط الملوث (الكروم ، النحاس، الكادميوم ، الرصاص ، الزنك والزئبق و الفينول والكيروسين ) باستخدام كهربي المتكاملة - الامتزاز المعالجة ( IEKAR ) . وتميزت الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة و ثم تعرض ل الامتزاز و المج في درجة الحموضة مختلفة حيث تم الحصول على تسلسل متعدد العناصر الامتزاز الانتقائية : الكروم > الرصاص > النحاس > الكادميوم > الزنك . إمكانات كهربي اقتران و الامتزاز باستخدام حبيبات الكربون المنشط المنتجة محليا من حفر النخيل لل علاج من تم التحقيق هذه التربة . في واحدة من أشواط التي تم تشغيلها لمدة 21 - فترة يوم والكفاءة العلاجية لل زنك والرصاص ، النحاس، الكادميوم ، الكروم ، تم العثور على الزئبق ، الفينول والكيروسين لتصل إلى 26.8 ، 55.8 ، 41.0 ، 34.4 ، 75.9 ، 92.49 ، 100.0 و 49.8 ٪ على التوالي. أجريت النمذجة الجيوكيميائية و أنواع جديدة الأيونية باستخدام Visual MINTEQ 3.0. مرور التيار الكهربائي والتغيرات في كيمياء السوائل المسام أدى إلى تدهور التربة المعدنية والتغيير عبر التحول الأحيائي . ملوحة التربة و sodicity ، التي وفرت كمية كبيرة من الأملاح و المعادن الذائبة في السائل المسام ل التوصيل الكهربائي عالية ومستدامة ، كانوا مسؤولين عن تدفق التيار الكهربائي مرتفعة للغاية مما أدى إلى التدفئة المفرطة التربة ، والطاقة العالية و استهلاك السوائل العملية ، والكهربائية عالية الحجم ناضح ، وانحلال والتآكل من الأقطاب الكهربائية انوديك ومقاطع العاصمة الجهد ، وفي بعض الحالات ، وارتفاع الكفاءة العلاجية الملوثات. تم تصميم خمسة عشر ( 15 ) تجارب مقاعد البدلاء النطاق باستخدام بوكس بينكين تصميم و تنفيذ للتحقيق في الهجرة و توزيع الخليط الملوث باستخدام IEKAR وفهم آثار المتغيرات التشغيل ' على بعض العوامل الرئيسية و الردود. تم ترميز المتغيرات التحقيق ، والجهد التدرج ، تركيز الملوثات الأولية و معدل انعكاس الاستقطاب و اختلفت على ثلاثة مستويات في وقت واحد للتحقيق في الآثار تفاعلها على 41 استجابات رصدها. RSM ، تدمج التصميم الخبراء ® 8.0 ، وكان يستخدم في النمذجة الرياضية ، العددي الأمثل وتفسير النتائج. وتشير النتائج المتحصل عليها أن دمج التكنولوجيا في الامتزاز كهربي هو الحل واعدة ل معالجة التربة

English Abstract

In this research, three sets of tests were conducted, to study the potential of remediating saline-sodic soil that was spiked with contaminant mixture (Cr, Cu, Cd, Pb, Zn, Hg, phenol and kerosene) using integrated electrokinetics-adsorption remediation (IEKAR). The soil physico-chemical properties were characterized and then subjected to adsorption and desorption at different pH where multi-component adsorption selectivity sequence was obtained: Cr > Pb > Cu > Cd > Zn. The potential of coupling electrokinetics and adsorption using locally produced granular activated carbon from date palm pits for the remediation of the this soil was investigated. In one of the runs which was operated for 21- day period, remedial efficiency for Zn, Pb, Cu, Cd, Cr, Hg, phenol and kerosene were found to reach 26.8, 55.8, 41.0, 34.4, 75.9, 92.49, 100.0 and 49.8 % respectively. Geochemical modeling and ionic speciation were carried using Visual MINTEQ 3.0. Passage of electric current and variations in the pore fluid chemistry led to soil mineral degradation and alteration via biotransformation. The soil salinity and sodicity, which provided large amount of dissolved salts and minerals in the pore fluid for sustained high electrical conduction, were responsible for the extremely high electric current flow which led to excessive soil heating, high energy and process fluid consumption, high electroosmotic volume, dissolution and corrosion of anodic electrodes and DC voltage clips and in some cases, higher contaminant remedial efficiency. Fifteen (15) bench-scale experiments were designed using Box-Behnken Design and executed to investigate the migration and distribution of the contaminant mixture using the IEKAR and to understand the operating variables' effects on some key factors and responses. The investigated variables, voltage gradient, initial contaminant concentration and polarity reversal rate were coded and varied at three levels simultaneously to investigate their interaction effects on 41 responses monitored. RSM, incorporated into Design-Expert® 8.0, was used in mathematical modeling, numerical optimization and interpretation of the results. The results obtained suggest that integrating adsorption into electrokinetic technology is a promising solution for soil remediation.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Environmental Civil Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Bukhari, Alaadin
Committee Co-Advisor:	Al-Malack, Muhammad
Committee Members:	Al-Suwaiyan, Mohammad and Vohra, Muhammad and Rahman, Sleem
Depositing User:	LUKMAN SALIHU (g201002740)
Date Deposited:	07 Jan 2014 14:01
Last Modified:	01 Nov 2019 15:40
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139012