حمید خوشدست
-
در این پژوهش، یک نمونه باطله زغال پوشیده شده با نانوذرات Fe3O4 به عنوان جاذبی کارآمد جهت حذف کادمیوم از پسابی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. نانوکامپوزیت تولید شده با استفاده از روش های اسپکترومتری مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (TEM)مشخصه یابی شد. آنالیز تصاویر میکروسکوپی نشان داد که متوسط ابعاد نانوذرات مگنتیت حدود 14 نانومتر بود. تاثیر متغیرهای عملیاتی شامل pH اولیه محلول (3-11) و نسبت نانوکامپوزیت به آلاینده (7-233) بر جذب کادمیوم با استفاده از روش طراحی آزمایش پاسخ سطح ارزیابی شد. همچنین، فرایند جذب با استفاده از مدلی درجه دوم بر اساس طرح مرکب مرکزی بهینه شد. آنالیزهای آماری نشان داد که هر دو متغیر نقش مهمی در فرایند جذب کادمیوم ایفا میکنند. بیشترین جذب کادمیوم، یعنی 20/11 ،%تحت شرایط عملیاتی بهینه شامل pH برابر 11 و نسبت نانوکامپوزیت/فلز 14 پس از 2 ساعت جذب تعادلی به دست آمد. بررسی سینتیک جذب نشان داد که جذب بیشینه طی مدت کوتاه حدود 2 دقیقه ای و طبق مدل مرتبه اول حاصل میشود. مطالعه ایزوترمهای جذب نیز نشان داد که جذب کادمیوم بر روی نانوکامپوزیت Fe3O4/باطله زغال با بهترین تطابق در مقایسه با سایر مدلها، از مدل همدمای تمکین و با مکانیزم کاهش خطی گرمای جذب پیروی میکند. رفتار کلی حذف نیز به یک فرایند دو مرحله ای شامل جذب اولیه سریع کادمیوم بر روی نقاط فعال بر روی سطح نانوکامپوزیت و سپس، رسوب آهسته هیدروکسید کادمیوم در میان حفرات موجود بر سطح نانوکامپوزیت نسبت داده شد
کلید واژگان: باطله زغال, نانوذرات Fe3O4, نانوکامپوزیت, کادمیوم, سینتیک, مدلسازیA coal waste sample loaded with Fe3O4 nanoparticles is employed as an efficient adsorbent to remove Cd from synthetic wastewater. The synthesized nanocomposite is characterized using the Fourier transform-infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM) techniques. The visual analysis of the microscopic image shows that the mean size of the magnetite nanoparticles is about 10 nm. The effects of the operating variables of the initial solution pH (3-11) and nanocomposite to pollutant ratio (7-233) are evaluated using the response surface methodology on cadmium adsorption. The process is also optimized using the quadratic prediction model based on the central composite design. The statistical analysis reveals that both factors play a significant role in Cd adsorption. The maximum Cd removal of 99.24% is obtained under optimal operating conditions at pH 11 and nanocomposite/cadmium ratio of 90 after 2 h of equilibrium contact time. A study of the adsorption kinetics indicates that the maximum removal could be attained in a short time of about 2 min following a first-order model. The isotherm investigations present that the Cd adsorption on the Fe3O4/coal waste nanocomposite has a linearly descending heat mechanism based on the Temkin isotherm model with the minor applicability parameters than the other isotherm models. The overall removal behaviour is attributed to a two-step mechanism including a rapid adsorption of cadmium ion onto the active sites at the surface of nanocomposite followed by a slow cadmium hydroxide precipitation within the pores over the nanocomposite surface.
Keywords: Coal waste, Fe3O4 nanoparticles, Nanocomposite, Cadmium, Kinetics -
در این پژوهش امکان حذف کادمیوم از محیط های آب با استفاده از یک زیست کامپوزیت جدید که بر پایه خاکستر سبک زغال سنگ و بیوسورفکتانت رامنولیپیدی تولید شده، مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط عملیاتی فرایند جذب، با در نظرگرفتن pH محلول و نسبت جاذب به فلز به عنوان معیارهای عملیاتی و تاثیر آنها بر کارآیی حذف کادمیوم به عنوان پاسخ فرایند، در قالب یک طرح آزمایشی مرکب مرکزی بررسی و بهینه شد. نتایج نشان داد که هر دو معیار بهطور مستقیم بر کارایی حذف، اثر مثبت دارند. بر اساس نتایج بهینه سازی، در مقدار pH برابر 10 و نسبت جاذب به فلز 40، بیش از 99درصد فلز از محلول حذف شد. مطالعه پیشرفت فرایند نسبت به زمان، نشان داد که جذب از سینتیک مرتبه اول با نرخ 57/548 بر دقیقه پیروی می کند. مقایسه مدل های مختلف هم دمای جذب نیز نشان داد که این فرایند به دلیل تطابق با معادله لانگمویر، از جذبی تک لایه با توزیع یکنواخت انرژی جذب بر سطح جاذب پیروی می کند. در این شرایط، بیشینه جذب برابر 11/67 میلی گرم فلز به ازای هر گرم زیست کامپوزیت حاصل شد. نتایج مطالعات گزینش پذیری نیز نشان دهنده قدرت جذب بسیار بالای جاذب بود و ضرایب گزینش پذیری برای فلزات کادمیوم، مس، سرب و روی تقریبا یکسان با یکدیگر و برابر واحد به دست آمد. این نتایج نشان داد که کامپوزیت های پایه خاکستر سبک و بیوسورفکتانت ها را می توان بهعنوان منبعی امیدبخش برای اهداف پالایش زیست محیطی مورد استفاده قرار داد.کلید واژگان: خاکستر سبک, بیوسورفکتانت رامنولیپیدی, جذب سطحی, فلزات سنگین, پسابA novel bio-composite produced from coal fly ash accompanied by rhamnolipid biosurfactants was produced and used as an efficient adsorbent for the removal of cadmium from aqueous solution. Effects of initial solution pH (3-11) and absorbent to cadmium ratio (40-200) on cadmium removal, as process response, were studied and optimized using a central composite type response surface methodology. Results showed that both factors significantly affect the removal efficiency. Optimum adsorption conditions, resulting in over 99% cadmium removal, were achieved at pH 10 and absorbent to cadmium ratio of 40. Time-wise studies revealed that a maximum removal can be achieved following a classic first order model with a rate of 548.57 min-1. The cadmium adsorption on activated fly ash was also found to follow the Langmuir isotherm model with monolayer adsorption mechanism. Moreover, the bio-composite yielded a maximum adsorptive capacity of 67.11 mg/g. The selectivity study in bimetal aqueous systems using copper, lead and zinc metals also confirmed the high adsorption capacity of bio-composite. This study demonstrated that rhamnolipid-fly ash bio-composite could be considered as a promising efficient, low-cost resource material for the treatment of heavy metal polluted wastewaters.Keywords: Fly Ash, Rhamnolipid Biosurfactant, Adsorption, Heavy Metal, Wastewater
-
زمینه و هدف
یکی از بزرگترین نگرانی ها درباره توسعه روز افزون صنایع معدنی، به ویژه در مناطق خشک و گرمسیر، مصرف آب زیاد آنها و در نتیجه، تهدید جدی منابع آبی منطقه در کنار اثرات آلایندگی این صنایع بر محیط زیست و سایر منابع آبی پایین دستی است. لذا، اتخاذ تصمیمات و اعمال تمهیدات مناسب جهت مدیریت مصرف آب در صنایع معدنی، امری ضروری است. اما، ارایه هرگونه برنامه اجرایی و عملیاتی جهت کنترل مصرف آب در این صنایع در گروی پایش برنامه ریزی شده و علمی مصرف آب طی دوره های زمانی مشخص است.
روش کاردر این پژوهش، پایش مصرف آب در مجتمع سنگ آهن گهر زمین (سیرجان) با استفاده از روش پایش آماری Shewhart برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات مصرف آب خطوط دوگانه فرآوری کارخانه طی یک سال عملیاتی برای توسعه نمودارهای کنترلی جمع آوری و سازمان دهی شدند.
یافته هانتایج نشان داد که در ماه های مختلف سال، مصرف آب می تواند مستقل از شرایط جوی و یا میزان تولید کارخانه باشد. همچنین، نمودارهای میانگین نشان دادند که روند مصرف آب در دو خط تقریبا برعکس یکدیگر بوده و در هر ماه، با افزایش مصرف آب یک خط، مصرف آب خط دیگر کاهش یافته است.
نتیجه گیریبرای مرتفع نمودن مشکلات، تسریع در ساخت مخزن شماره 2 برای مستقل نمودن مصرف آب هر خط فرآوری به عنوان بهترین راهکار عملیاتی پیشنهاد شد.
کلید واژگان: مصرف آب, سیرجان, پایش فرایند, نمودار کنترلی, روش Shewhart, سنگ آهنJournal of Health, Volume:11 Issue: 3, 2020, PP 409 -421Background & objectivesOne of the biggest concerns about the increasing development of the mining industries, especially in the dry and tropical regions, is their high water consumption and, consequently, the serious threat to the local water resources as well as the impacts of these industrieschr('39') pollution on the environment and other downstream water resources. Therefore, it is necessary to make appropriate decisions and take appropriate measure to manage water consumption in the mining industry. However, the presentation of any operational plan to control water use in such industries depends on the planned and scientific monitoring of water consumption over specific periods.
MethodsIn this study, water consumption monitoring in the Gohar-Zamin Iron Ore Complex (Sirjan, Iran) was investigated for the first time using Shewhart statistical monitoring method. For this purpose, water consumption data of the plantchr('39')s dual processing lines were collected and organized during one year of operation to develop the control charts.
ResultsThe results show that in different months of the year, water consumption can be independent of the weather conditions or the factory production. Moreover, the cumulative diagrams show that the trend of water consumption in the two lines is almost opposite to each other and each month with increasing water consumption of one line, water consumption of the other line has decreased.
ConclusionTo alleviate these problems, expediting the construction of tank No.2 was proposed as the best operational solution for independent water consumption of each processing line.
Keywords: Water Consumption, Sirjan, Process Monitoring, Control Chart, Shewhart Method, Iron Ore -
آموزش مهندسان یک سیستم دو بعدی از تعلیم و تربیت است که نادیده گرفتن هر یک به ترتیب، به پرورش نیروی کار بهره وری مادی و معنوی منجر خواهد شد. بعد تربیتی آموزش، مهندس را قادر می سازد تا به بهترین نحو ارتباط بر قرار سازد، استدلال کند و بهترین تصمیمات را با در نظر گرفتن ضوابط اخلاقی و معنوی بگیرد؛ لذا، آموزش و مطالعه اخلاق مهندسی در قالب یک واحد درسی، دانش پژوهان را برای زندگی و آینده حرفه ای آماده خواهد ساخت. نیل به این مهم زمانی ممکن می شود که آموزش بر مبنای الگویی صحیح و منظم صورت گیرد. در مقاله حاضر الگویی سازمان یافته به منظور آموزش موثر اخلاق مهندسی و حرفه ای ارائه شده است. این الگو متشکل از چهار بخش: اهداف، سرفصلها، نحوه تدریس و نتایج مورد انتظار است که در چهار سطح تنظیم شده است. بخشهای چهارگانه یاد شده با ارتقای سطوح تدریس تغییر می کند و از مبانی اولیه و آشنایی با وظایف مهندسان به ارزیابی ها و انتقادات اخلاقی تکامل می یابد.
کلید واژگان: اخلاق مهندسی, الگوی تدریس و آموزش دانشجویانEngineering education is a two-phase system of tuition and manner, which any lack of attention to each leads to upbringing professionals inefficient in both material and mental points of view, respectively. The manner phase makes engineer capable of communicating, arguing, reasoning, and making decision in the most impressive manner. Hence, the education of engineering ethics at university might prepare students to face the professional life readily. This ability is possible if only they are educated in the light of an organized new curriculum program. The aim of the current paper is to support such a modified program. The proposed curriculum map includes four parts of scopes, topics, teaching methods, and outcomes, regulated at four levels. These parts would be upgraded from fundamentals of engineering profession up to moral evaluations and criticisms.Keywords: engineering ethics, teaching curriculum map, student's education -
آشنایی با فن آوری آسیاهای غلطکی فشار بالا (HPGR) در صنایع سیمان
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.