پژوهن ده (مجله پژوهشي دانشگاه علوم پزشکي شهي د بهشتي) سال دوازده م, شماره ۴, پي در پي ۵۸ ، صفحات ۲۸۳ تا ۲۹۲
مهر و آبان ۱۳۸۶

0282422

Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

888111991590

طراحي و بررسی کارآيي يک روش عملي براي احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي سرطان زا در پسمان د جام د آجرهاي سوخته کوره کارخانجات سيمان
دکتر منصور رضازاده آذری *
چکي ده
سابقه و ه دف: کارخانجات سيمان از صنايع استراتژيک کشور و داراي اثرات زيست محيطي بسيار جدي مي باشند که توجه بيش تري را به ويژه در ارتباط با مديريت پسماند کوره با مقادير متنابهي از ترکيبات کروم شش ظرفيتي سرطانزا را مي طلبد. در مطالعات قبلي خنثي سازي ترکيبات کروم شش ظرفيتي در فاز مايع مورد بررسي قرار گرفته شده است، ولي با توجه به ويژگي مشکلات صنايع سيمان ايران در مورد دفن پسماند کوره در زمين هاي اطراف کارخانجات سيمان کشور، هدف اصلي اين تحقيق بر اساس طراحي يک روش خنثي سازي ترکيبات کروم شش ظرفيتي در فاز جامد در نظر گرفته شد.
مواد و روش ها: احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در پسماند کوره ( فاز جامد) در شرايط آزمايشگاهي، راکتورهاي محيط و با امکانات محلي براي تامين مواد آلي احياء کننده به صورت تفاله چغندر و مقادير جزئي ترکيب آهن دوظرفيتي انجام گرديد. آناليز ترکيبات کروم شش ظرفيتي محلول و غيرمحلول به روش شماره۷۶۰۰ NIOSH انجام و راندمان احياء کروم شش ظرفيتي محلول محاسبه گرديد.
يافته ها: راندمان احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در پسماند جامد کوره در راکتور هاي آزمايشگاهي و در راکتورهاي شبيه ساز دفن محيطي در دماي هواي زمستاني حداقل۶‐ و حداکثر ۱۰ درجه سانتيگراد براي يک دوره زماني ۱۱ به ترتيب ۱۰۰% و۸۰% اندازه گيري شد. با توجه به سميت ترکيبات کروم شش ظرفيتي و نياز به حصول راندمان بهتر راکتورهاي شبيه ساز دفن محيطي با سيستم برگشت شيرابه، بهنيه سازي گرديد و راندمان احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در اين راکتورهاي در دماي محيطي نزديک به صد در صد اندازه گيري شد. راندمان در شيرابه تمام راکتورها آزمايشگاهي و محيطي در حد ۱۰۰% مشاهده گرديد.
نتيجه گيري: به نظر میرسد روش ارائه شده در اين مطالعه براي احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در فاز جامد با توجه به در دسترس و ارزان بودن تفاله چغندر، مي تواند به عنوان يک روش عملي براي حل معضل زيست محيطي پسماندهاي جامد حاوي ترکيبات مخاطره آميز سرطان زای کارخانجات سيمان به کار گرفته شود. با توجه به راندمان مطلوب احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در اين مطالعه پسماند جامد کوره نيز مي تواند براي ساخت آجرهاي کروميت بازيابي گردد.
واژگان کلي دي: ترکيبات کروم شش ظرفيتي ، خنثي سازي ترکيبات سرطان زا ، آجر کروميت ، تفاله چغندر ، آهن دو ظرفيتي

مق دمه
کروم يکي از فراوان ترين عناصر پوسته زمين است. اين با ظرفيت هاي مختلف در طبيعت وجود دارد كه پايدار ترين ماده به صورت عنصر در محيط زيست يافت نمي شود و اشكال آن كروم دو ظرفيتي يا سه ظرفيتي مي باشد. ترکيب

٭ . نويسنده مسؤول : دانشيار، گروه بهداشت حرفه اي، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکي شهيد بهشتي.آدرس براي مکاتبه: تهران، بزرگراه شهيـد چمـران، اوين، بلـوار دانشـجو ، دانشـکده بهـداشت دانشـگاه علـوم پزشکي شهيـد بهشتي . تلفن: ٢٢٤٣٢٠٤٠. پست الکترونيـک: [email protected]

تاريخ دريافت مقاله ١٣/١٠/۸۵ تاريخ پذيرش مقاله ٧/٣/٨٦
۲۸۴
1268731734566Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

سه ظرفيتي آن در مقدار ک م به صورت ريز مغذي براي متابوليس م گلوکز، چربي و پروتئين پستانداران مورد نياز است ولي از طرف ديگر مقادير زياد آن براي جانوران و گياهان مخاطره آميز است. ترکيبات كروم شش ظرفيتي به صورت محلول و غير محلول در آب به عنوان ترکيبات سرطان زا و محرک قوي براي پوست، چش م و مخاط مجاري تنفسي طبقه بندي شده اند (١).
انتشار ترکيبات كروم در هوا و آب در نتيجه فرآيندهايي چون دباغي، صنايع توليد مواد شيميايي (مانند رنگ نقاشي، لاستي ك و مواد پلاستيكي) صنايع فلزي (آبكاري كروم)، فرآيند توليد دارو، سنگ، شيشه، توليد لوازم و قطعات الكتريكي، هواپيما، پسماند آجرهاي نسوز عايق کننده داخل کوره سيمان، احتراق فرآورده هاي نفتي و زغال سنگ، فاضلاب و خاكستر زباله ها گزارش شده است. انتشار كروم از طريق فرآيندهاي فوق الذكر باعث ايجاد آلودگي در آب، خا ك و هوا شده است (٢و٣). كروم هاي شش ظرفيتي محلول و نامحلول از اکسيداسيون ترکيبات کروم با ظرفيت هاي دو و سه در فرآيندهاي صنعتي از قبيل جوشکاري و کوره سيمان توليد مي شوند. بر اساس يک مطالعه اخير مقادير قابل ملاحظه ترکيبات کروم هاي شش ظرفيتي محلول و نامحلول در محصول نهايي کارخانجات سيمان ايران به لحاظ فرسايش آجرهاي نسوز كروميت در كوره سيمان گزارش شده است (٤).
انتشار ترکيبات كروم شش ظرفيتي در هوا و آب در نتيجه فرآيندهاي صنعتي توليد سيمان، نيروگاه هاي سوخت از مصارف مه م ترکيبات کروم در صنعت، می توان توليد آجرهاي عايق کننده داخل کوره را نام برد. مدت عمر مفيد آجر در کوره هاي دوار سيمان با توجه به مديريت فرآيند پخت، ۳ الي ۶ ماه مي باشد و پس از اين مدت، آجرهاي سوخته برداشته شده و آجر هاي نو، کار گذاشته مي شود.
در کشور آمريکا مقادير متنابهي پسماند آجر سوخته کوره توليد مي شود و از اين مقدار فقط جزئي از آن بازيافت و مابقي در زمين دفن مي شود (۸). در کشور ژاپن دفع پسماندهاي صنعتي به ويژه ضايعات کوره ها به منظور حفاظت منابع طبيعي تحت مديريت ويژه اي انجام مي پذيرد و دفن مستقي م آن به صورت قانوني ممنوع اعلام شده است و در اين کشور دفن پسماند هاي مخاطره آميز فقط پس از تصفيه و تثبيت وضعيت، مجاز است (۹). دفن پسماندهاي صنعتي در زمين به لحاظ ارزاني آن، در کشورهاي مختلف بسيار متداول است. روش دفن در چين نيز در حد بسيار گسترده اي انجام مي شود و آلودگي آب هاي زير زميني توسط شيرابه پسماند دفن شده در چندين استان آن کشور
گزارش شده است و گفته شده است که فقط کيفيت آب هاي زير زميني در ۶ شهر از ۲۷ شهر بزرگ چين با استاندارد آن کشور برابري مي نمايد (۱۰).
به طور کلي با توجه به رواج تفکر زيست محيطي در مجامع صنعتي دنيا، تصفيه و خنثي سازي پسماند هاي صنعتي قبل از دفع در منابع محيطي، به عنوان يک اصل پذيرفته شده است و روش هاي متعددي براي تصفيه ترکيبات شش ظرفيتي کروم در پساب هاي صنعتي ارائه شده است.
فسيلي و زباله سوزهاي شهري گزارش شده است (٢). براي مثال Daneshvar امکان احياء کروم شش ظرفيتي
توسط تفاله سويا را در فاز مايع در pH اسيدي به شرح فرمول ۱ را مورد مطالعه قرار مي دهد و بهترين راندمـان را
در حـدود ۹۰% و در شـرايط ۷/۰ گـرم سويا براي ۷۵ ميلي متر مکعب محـلول با غلـظت ppm۵۰ و ۱ pH< در دماي ۲۰ درجه سانتيگراد گزارش مي گردد (۱۱).
1) 2Cr + + 7H O→ Cr O 2- + 6e- + 14H + به لحاظ انتشار گسترده کروم در محيط زيست، گياهان از طريق مکانيس م جذب سولفات و آهن (مواد اساسي مورد نياز) ترکيبات مذکور را از خاک دريافت و اثرات نامطلوب آن
به صورت پراکسيداسيون ليپيدي سلول ها (٥ و٦) در ريشه ها، شاخه ها، برگ ها و نهـايتاﹰ در ميزان توليـد گياهان مشاهده شده است (٧).
7223
آبان
Soner و همکاران نيز امکان احياء کروم شش ظرفيتي در پساب هاي صنعتي را توسط مواد آلي را مورد بررسي قرار داده اند. در مطالعه ايشان نقش ترکيبات آلي به عنوان عوامل اهدا کننده الکترون در شرايط اسيدي به شرح فرمول ۲ به شرح ذيل گزارش شده است (۱۲).
→+CrO4 2- /Cr2O7 2-+Organic Matter+ H 2( H2O + CO2 (and/or Oxidized Organic Matter) به طور کلي کارخانجات سيمان به عنوان يکي از منابع آلوده کننده محيط زيست به ترکيبات شش ظرفيتي کروم شناخته شده اند و غلظت کروم در نمونه هاي خاک و گياه برداشت شده از مناطق نزديک کارخانه به طور معني داري بيش تر از مناطق شاهد اندازه گيري و تفاوت غلظت کروم خون ساکنين محل نيز تفاوت معني دار در قياس با منطقه شاهد نيز گزارش شده است (١٣).
با توجه به روش هاي موجود در متون علمي براي خنثي سازي ترکيبات کروم شش ظرفيتي در فاضلاب هاي صنعتي، هدف اين مطالعه بررسي امکان خنثي سازي يا احياء
ترکيبات کروم شش ظرفيتي در پسماندهاي جامد کوره در نظر گرفته شد.
مواد و روش ها
روش احيــاء ترکيبــات کــروم شــش ظرفيتــي در فــازجامد (پسماند کوره سـيمان) بـا توجـه بـه مطالعـات مـشابهگذشته در فـاز مـايع (۱۲‐۱۱) بـا اسـتفاده از تفالـه چغنـدرو آهن دو ظرفيتـي بـه شـرح زيـر در چنـد مرحلـه طراحـيو به مرحله اجرا گذاشته شد؛
۱‐ بررسي روش احياء کروم شش ظرفيتي آجر هاي سوخته در سيستم شبيه ساز دفن محيطي در شرايط دماي آزمايشگاه؛
مرحله يک: صد گرم آجر سوخته همراه با مقادير مختلف آهن دو ظرفيتي نسبت ۱ ، ۲، ۳، ۴ و ۵ برابر توازن فرمولي و ميزان آب به ارتفاع ۶۰ ميلي متر (ميانگين ماهيانه ارتفاع نزولات جوي در منطقه آذربايجان شرقي) در يک ظرف ٥/١ ليتري بر اساس تصوير ١ آماده سازي و ترکيبات کروم شش ظرفيتي موجود درآجر سوخته و شيرابه آن قبل و بعد از فرآيند احياء آناليز شد.
مرحله دو: آجر سوخته همانند بخش پيش و مقادير مختلف تفاله چغندر (٣/٠، ٦/٠، ٩/٠، ٢/١، ٤/٢و ٣ برابر وزن آجر سوخته) آماده سازي و ترکيبات کروم شش ظرفيتي موجود درآجر سوخته و شيرابه آن قبل و بعد از فرايند احياء آناليز شدند.
مرحل ــه س ــه: بــا توجــه بــه مطالعــات قبلــي در مــورد بهينــه ســازي روش احيــاء کــروم شــش ظرفيتــي (مراحــل
يـ ک و دو)، احيـ اء کـ روم شـ ش ظرفيتـ ي موجـ ود در آجــر هــاي ســوخته بــا مقــدار ثابــت آهــن دوظرفيتــي و مقــادير متغيــر تفالــه چغنــ در (٣/٠، ٦/٠، ٩/٠، ٢/١، ٤/٢ و٣ برابــر وزن آجــر ســوخته ) در چهــار لايــه (تــصوير۱) و آب در حـد ثابـت (مرحلـه يـک) در يـک ظـرف اسـتوانه اي بــه حجــ م ۱۵۰۰ ميلــي متــر مکعــب در دمــاي آزمايــشگاه مورد بررسي قرار داده شدند.
۲‐ بررســي ميــزان احيــاء کــروم شــش ظرفيتــي در آجرهــاي ســوخته و شــيرابه در سيــستم راکتورهاي محيطي ؛
۲ ‐۱ ‐ با توجه به مراتب قبلي آزمايشات يک راکتور محيطي براي احياء ترکيبات کروم شش ظرفيتي در پسماند آجرهاي سيمان و شيرابه آن، به صورت يک استوانه با قطر ۲۰ سانتي متر و ارتفاع ۱۴۰ سانتي متر ساخته شد. در بخش هاي مختلف از بالا تا پايين لايه مواد رسي (۵۰ سانتي متر)، مواد آلي(۵۰ سانتي متر)، پسماند آجر کوره به اضافه ترکيبات فرو (۱۰ سانتي متر) و خاک رس (۳۰ سانتي متر) قرار داده شد. در لايه هاي مختلف يک دريچه براي نمونه برداري از مواد جامد و شيرابه در نظر گرفته شد.
1268731734566Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

Downloaded from pajoohande.sbmu.ac.ir at 10:13 +0330 on Wednesday January 10th 2018

ضمـناﹰ يک سيست م سـاده در دو لايه (شامل پسماند کـوره و
۲۸۶
خاک رس) به عنوان کنترل راکتور محيطي منظور گرديد.
سيست م هاي ياد شده در فضاي آزاد قرار داده شدند و همانند مراحل قبلي آزمايشات (بخش۱)، راندمان خنثي سازي ترکيبات کروم شش ظرفيتي در يک دوره دو ماهه زمستان (دي و بهمن) در شرايط طبيعي دماي محيط مورد بررسي قرار گرفت. در اين بخش از مطالعه، نمونه برداري ها از دولايه هاي پسماند کوره و شيرابه براي آناليز ترکيبات کروم

640696-2678973



قیمت: تومان

دسته بندی : پزشکی

دیدگاهتان را بنویسید