به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « sugarcane bagasse » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «sugarcane bagasse» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • جلیل کرمان نژاد، حسن ترابی پوده*، الهام قنبری عدیوی، بابک شاهی نژاد

    زه آب مزراع نیشکر واقع در جنوب خوزستان، دارای مقادیر بالایی کلراید بوده و به عنوان عامل محدودکننده در استفاده مجدد از این زه آب ها و تاثیر مخرب بر منبع پذیرنده این زه آب ها شناخته می شود. در این مطالعه توانایی جاذب های تولید شده از باگاس نیشکر در حذف کلراید موجود در زه آب بررسی شد. فرآیند تولید زغال زیستی در کوره الکتریکی و فعال سازی آن با استفاده از هیدرو اکسید پتاسیم و حرارت دهی در ماکروویو انجام شد. از کلراید آهن شش آبه و سولفات آهن هفت آبه با نسبت دو به یک جهت مغناطیسی کردن زغال زیستی استفاده شد. جاذب ها به ازای سه نسبت فعال ساز به زغال زیستی (دو، سه و چهار)، سه توان ماکروویو (200، 400 و 700 وات) و سه زمان فعال سازی (پنج، 10 و 15 دقیقه) تولید شدند. مقدار کلراید نمونه های زه آب با استفاده از کلراید سدیم، به میزان سه، پنج و 10 گرم بر لیتر تنظیم شد. طبق نتایج در تمامی تیمارها با افزایش غلظت اولیه کلراید، مقدار حذف افزایش یافته است. حذف کلراید توسط نانو زغال زیستی فعال به طور میانگین 6/1 برابر زغال زیستی فعال غیرنانو اندازه گیری شد. فرآیند مغناطیسی کردن جاذب ها به طور میانگین موجب کاهش 20 درصدی حذف کلراید شد. بیش ترین میزان حذف کلراید با استفاده از نانو زغال زیستی فعال و نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی به ترتیب 54 و 6/49 درصد اندازه گیری شد. این مقادیر بیشینه به ازای تیمار با نسبت زغال زیستی به زغال زیستی برابر سه، توان ماکروویو برابر 400 وات و مدت زمان فعال سازی برابر 10 دقیقه اندازه گیری شدند. با توجه به مقادیر ضریب تبیین و مجموع مربعات خطا، مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و مدل نفوذ درون ذره ای بیش ترین تطابق را با داده های اندازه گیری شده داشتند. هم چنین، مدل هم دمای لانگمویر در مقایسه با مدل فروندلیچ تطابق بهتری با داده های اندازه گیری شده دارد. طبق نتایج، نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی باگاس نیشکر می تواند به عنوان جاذبی با راندمان بالا و ارزان قیمت برای حذف کلراید از محیط های آبی استفاده شود.

    کلید واژگان: : باگاس نیشکر, کلراید, ماکروویو, نانو زغال زیستی فعال مغناطیسی}
    Jalil Kermannezhad, Hassan Torabipoodeh *, Elham Ghanbariadivi, Babak Shahinejad
    Introduction

    Irrigation water salinity is a very serious problem in different parts of the world, especially in arid and semi-arid regions. Increasing fresh-water demand due to population growth causes the pressure on water resources to increase in the future causing the water supply through saline and unconventional water to become a serious issue, especially in areas facing water scarcity. On the other hand, agriculture is the world's greatest water consumer where saline water reduces the products, destroys the soil structure, and damages the environment. Wastewater desalination and water reuse is a relatively new approach in the water industry that solves saline-water problems through various methods. But it is uneconomical due to high equipment costs and energy consumption, especially in agriculture where water consumption is much higher. To remove pollutants, various studies have used different adsorbents such as biochar, activated carbon, zeolite, and resin among which biochar can effectively remove pollutants from aquatic environments because it is an effective, inexpensive, polar, high-porosity adsorbent. Ion exchange, complex formation, surface adsorption, electron sharing, and biochar (carboxylic and pHenolic) - functional group interaction are among various mechanisms where the presence of negative charge on the biochar surface and positive charge on metal ions improve the adsorption process. As the activated carbon is made from cheap materials as wood, coal, oil, coke, sawdust, and plant waste, it is quite economical and highly capable of removing a wide range of organic and inorganic pollutants from aquatic and gaseous environments.

    Materials and Methods

    To prepare biochar, this research used the sugarcane bagasse as primary biomass by 1) washing it several times with ordinary and distilled water and drying it in the open air to remove its remaining salts, 2) crushing it with an industrial mill and placing it in an oven at 60 °C for 24 hrs to remove its excess moisture, 3) grinding the crushed bagasse with a small mill for further milling, 4) passing it through 60 and 100 mesh sieves in two stages for more uniformity and 5) placing it in closed containers. Biomass was converted to biochar (BC) using a heat-programmable electric furnace where the temperature rise was set at five °C/min for a uniform heat distribution. Bagasse was placed inside a steel reactor into which nitrogen gas was injected at a fixed flow rate and prevented oxidation. Biomass was kept at 600 °C for two hrs thereafter the furnace was turned off, while nitrogen gas was injected, and the temperature was slowly lowered to that of the lab. Considering the sizes of the furnace and reactor, each time 20 g biomass was placed in the reactor and about five g biochar was produced after the carbonization process; the biochar production efficiency under these conditions was about 25%. Nano biochar (N-BC) was made by a planetary ball mill with ceramic cups and bullets where the bullet-to-biochar weight ratio was 15-to-one and the rotation speed was 300 rpm. The good mill-activity time was two, four, and six hrs. It worked for three min and rested for one minute to prevent the temperature from rising and cohesive masses from forming in the samples; as size and uniformity of particles were important, use was made of a gradation device.

    Results and Discussion

    In all treatments, by increasing the initial Chlorine concentration, the Chlorine removal had an increasing trend. on average, this was, using activated nano biochar 74.4% more than activated non-nano biochar. Magnetizing nano-absorbents reduced the Chlorine removal by 18.8%, on average. The highest and lowest Chlorine removal reductions due to the adsorbent magnetization were 31.6 and 10.9%, respectively. The highest Chlorine removal in all three activated non-nano, activated nano, and magnetically activated nano adsorbents (200 and 400 W treatments) was measured for an activator-to-biochar ratio of three. According to the results, Chlorine adsorption by magnetically activated nano absorbent reached equilibrium after 480 min in the treatment with 200 and 700 W microwave power and after 540 min in treatment with 400 W microwave power. Increasing the initial Chlorine concentration from three to 25 g l-1, increased the Chlorine removal by the magnetically activated nano absorbent by three, 3.5, and 2.6 times in 200, 400, and 700 W microwave power treatments, respectively. 

    Conclusion

    The pseudo-first-order kinetic model had a good correlation with the data and the pseudo-second-order kinetic model did not correlate well with the data in times less than 60 min; hence, the dominating adsorption mechanism was not chemical in this interval. Intraparticle diffusion was an effective Chlorine-adsorption factor from the beginning of the adsorption process. Considering the correlation coefficient and sum of squared errors, the pseudo-first-order kinetic model and the intraparticle diffusion model had the highest correlation with the measured data. The average correlation coefficient for Langmuir and Freundlich models was found to be 0.9938 and 0.886, respectively. Therefore, the Langmuir isothermal model conformed better to the measured data than the Freundlich model.

    Keywords: Chlorine, Microwave, Nano Active Magnetic Biochar, Sugarcane Bagasse}
  • فیروزه نورمندی پور، محمدامیر دلاور*، راتان لل، استفان جوزف، کریستین سایورت

    پژوهش حاضر به بررسی و مقایسه تاثیر دو نوع بقایای گیاهی باگاس نیشکر (BG) و کلش برنج (RH) بر برخی ویژگی های شیمیایی و فعالیت های آنزیمی مرتبط با چرخه کربن و فسفر در یک خاک ورتی سول (شاهد، C) پرداخته است. آزمایش در چهار تکرار در قالب طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی در سال 1396 در گلخانه دانشگاه زنجان انجام شد. عوامل این آزمایش شامل نوع اصلاح کننده (BG و RH)، مقدار کاربرد (سه سطح با مقادیر وزنی %25/1=L1، %5/2L2= و %5=L3) و زمان (چهار سطح دو (M2)، چهار (M4)، هشت (M8) و دوازده (M12) ماه) بودند. برخی ویژگی های شیمیایی و زیست شناختی پس از اعمال تیمارها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد، مقادیر کربن آلی خاک، نسبت کربن به نیتروژن و فسفر قابل دسترس به صورت معنی دار (001/0>p) تحت تاثیر نوع اصلاح کننده، میزان کاربرد آن و مدت زمان خوابانیدن قرار گرفت. بیشترین و کمترین مقدار کربن آلی خاک در تیمارهای BGL3M2 و RHL1M12 اندازه گیری شد. تغییرات کربن آلی و نیتروژن کل با افزایش مقدار اصلاح کننده ها افزایشی و با گذشت زمان خوابانیدن کاهشی بود. نیتروژن کل در تیمار RHL3M12 نسبت به تیمارهای RHL1M12 و RHL3M2 به ترتیب دارای 6/51 درصد افزایش و 5/8 درصد کاهش بودند (01/0>p). فسفر قابل دسترس در تیمار BGL3M12 نسبت به تیمار BGL2M12 دارای افزایش معنی دار 5/21 درصدی بود. بیشترین مقدار فعالیت آنزیم فسفاتاز قلیایی و اسیدی به ترتیب مربوط به تیمارهای  RHL3M12(µg PNP g-1h-1 6/18) و BGL3M12 (µg PNP g-1h-1 1/7) بود. تیمارهای RHL3M12 و BGL1M2، به ترتیب بیشترین و کمترین فعالیت آنزیم بتاگلوکوزیداز را داشتند و نسبت به تیمار شاهد تفاوت معنی دار 5/87 و 3/70 درصدی نشان دادند. بیشترین و کمترین میزان کربن زیست توده میکروبی به ترتیب مربوط به تیمارهای RHL3M2 (mg kg-1 5/71) و BGL1M12 (mg kg-1 28) بود.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, بتاگلوکوزیداز, فسفاتاز, کربن زیست توده میکروبی, کلش برنج}
    Firouzeh Nourmandipour, MohammadAmir Delavar *, Rattan Lal, Stephen Joseph, Christian Siewert

    The present study investigated and compared the effects of two types of crop residues, sugarcane bagasse (BG) and rice straw (RH), on some soil chemical properties and enzymatic activities related to the carbon and phosphorus cycle in sodic vertisols (control, C). The pot experiment was conducted in four replications using the factorial structure in complete randomized design in the greenhouse of Zanjan University in 2016. The factors of this experiment included two type of organic amendment (BG and RH), three application rates (L1=1.25%, L2=2.5% and L3=5% by weight) and four incubation times (two (M2), four (M4), eight (M8) and twelve (M12) months). Some of the most important chemical and biological properties were measured after the treatments. The results showed that values of soil organic carbon (SOC), carbon to nitrogen ratio (C:N), and available phosphorus (AP) were significantly (p< 0.001) affected by the type of organic amendments, their application rate, and incubation time. The highest and lowest SOC values were measured in the BGL3M2 and RHL1M12 treatments, respectively. Changes in SOC and total nitrogen (TN) were increasing by increasing the amount of organic amendments and decreasing by increasing incubation time. Total nitrogen in the RHL3M12 treatment increased 51.6% compared to the RHL1M12 treatment and decreased 8.5% (p<0.01) compared to the RHL3M2 treatment. AP in BGL3M12 treatment had a significant increase of 21.5% compared to BGL2M12 treatment. The highest alkaline and acid phosphatase activity was related to RHL3M12 (18.6 µg PNP g-1h-1) and BGL3M12 (7.1 µg PNP g-1h-1) treatments, respectively. RHL3M12 and BGL1M2 treatments showed the highest and lowest beta-glucosidase activity, respectively, and showed a significant difference of 87.5% and 70.3% with the control treatment. The highest and lowest levels of microbial biomass carbon (MBC) were related to RHL3M2 (71.5 mg kg-1) and BGL1M12 (28 mg kg-1) treatments, respectively.

    Keywords: Sugarcane Bagasse, β-glucosidase, phosphatase, Microbial biomass carbon, Rice Husk}
  • افسانه قاسمیان سوربنی، فردین صادق زاده، مهدی قاجارسپانلو، بهی جلیلی، سید مصطفی عمادی
    سابقه و هدف

    آبشویی خاک تکنیکی موثر جهت خروج فلزهای سنگین با استفاده از آب یا هر سیال دیگر است ولی بایستی توجه کرد که شناسایی عامل آبشویی سازگار با محیط‌زیست اهمیت بسیار بالایی دارد. کارایی این تکنیک به عوامل متعددی مربوط می‌شود اما پژوهشگران به دنبال موادی هستند که کمترین تاثیر مخرب را بر محیط‌زیست داشته باشد. با توجه به اینکه تاکنون تحقیقی روی اثر کربن آلی محلول استخراج شده از کود مرغی و باگاس نیشکر بر آبشویی سرب از خاک آلوده گزارش نشده است، هدف از این تحقیق بررسی آبشویی سرب از خاک آلوده توسط کربن آلی محلول استخراج شده از باگاس نیشکر و کود مرغی بود.

    مواد و روش‌ها

    در این تحقیق آزمایشی جهت بررسی کارایی کربن آلی محلول استخراج شده از کود مرغی و باگاس نیشکر جهت خروج سرب از خاک آلوده معدن در نظر گرفته شد. بدین منظور آزمایش آبشویی گسسته و تعادلی به نسبت 20:1 (خاک : عصاره) در غلظت‌های مختلف کربن آلی محلول (50، 100، 200، 400، 800 ، 1000، 2000 میلی‌گرم بر لیتر) ، pH (4، 6، 7، 8، 10) و زمان (5/0، 1، 2، 4 ساعت) انجام شد. بهترین نتایج آبشویی سرب خاک حاصل از آزمایش گسسته و تعادلی به ستون آبشویی(آبشویی پیوسته و غیرتعادلی) منتقل شد و با دو نوع آبشویی به صورت متوالی و متناوب در ستون خاک بررسی شد. در هر دو نوع آبشویی متناوب و متوالی میزان خروج سرب خاک آلوده در دو عصاره کود مرغی و عصاره باگاس نیشکر بررسی شد.

    یافته‌ها

    نتایج نشان داد، کاربرد عصاره کود مرغی در رژیم متناوب آزمایش پیوسته غیرتعادلی، موجب خروج بالاترین میزان سرب از خاک آلوده (65/135 میلی‌گرم بر کیلوگرم) شد. در این آزمایش میزان خروج سرب توسط کربن آلی محلول ناشی از عصاره باگاس به دلیل ماهیت گروه‌های عاملی عصاره در تثبیت سرب تغییرزیادی نداشت. در آزمایش گسسته تعادلی، بیشترین سرب خروجی(55 میلی‌گرم بر کیلوگرم) مربوط به کاربرد غلظت 2000 میلی‌گرم بر لیتر کربن آلی محلول ناشی از عصاره کودمرغی در pH برابر 8 بود. میزان سرب خروجی با کاربرد 400 میلی‌گرم بر لیتر کربن آلی محلول ناشی از عصاره باگاس نیشکر در pH برابر 7 به میزان 20 میلی‌گرم در کیلوگرم بود.

    نتیجه گیری

    استفاده از کربن آلی محلول عصاره کود مرغی با توجه به ماهیت گروه‌های عاملی آن، میزان قابل توجهی از سرب خاک آلوده مدنظر را خارج کرد اما استفاده از این نوع باگاس نیشکر در آبشویی سرب در غلظت‌های مختلف کارایی چندانی نداشت.

    کلید واژگان: آبشویی, سرب, کربن آلی محلول, کود مرغی, باگاس نیشکر}
    Afsaneh Ghasemian Sorboni, Fardin Sadegh zadeh, mahdi Ghajar Sepanlu, bahi jalili, Seyed Mostafa Emadi
    Background and Objective

    The leaching is an effective method for the removal of heavy metals using water or any other fluid. However, it is vital to identify the environmentally friendly leaching agent. The effectiveness of this technique depends on several factors. The researchers are looking for substances that have the least harmful impact on the environment. There is no reported study on the effects of dissolved organic carbon extract from poultry manure and sugarcane bagasse on leaching of Pb from contaminated soil. Therefore, the objective of this study was to investigate the leaching of Pb from mine contaminated soil as affected by dissolved organic carbon derived from poultry manure and sugarcane bagasse. .

    Materials and Methods

    In this study, an experiment was conducted to evaluate the efficiency of dissolved organic carbon derived by poultry manure and sugarcane bagasse to remove Pb from contaminated soil. For this purpose, the leaching and batch equilibrium experiments with the ratio of 1:20 (soil:extract) and different concentrations of dissolved organic carbon (50, 100, 200, 400, 800, 1000, 2000 mg/l), pH (4, 6, 7 , 8, 10) and time (0.5, 1, 2, 4 hours) were carried out. The best results of soil Pb leaching and batch equilibrium experiments were chosen for the leaching column (continuous and intermittent leaching) experiment. In both of continuous and intermittent leaching experiments, the Pb leaching with two types of extracts was investigated.

    Results

    The results showed that the application of dissolved organic carbon derived from poultry manure initiated highest Pb leaching from mine contaminated soil in the both of continuous and intermittent leaching experiments. The intermittent leaching, resulted in the highest amount of Pb leaching from the contaminated soil (135.65 mg/kg) compare to continuous leaching experiments. In leaching experiment, the content of Pb leaching by dissolved organic carbon derived from bagasse did not change considerably. In the batch equilibrium experiment, the highest Pb leaching (55 mg/kg) was related to the application of 2000 mg/l dissolved organic carbon derived from poultry manure at pH 8. The amount of Pb leaching with the application of 400 mg/l of dissolved organic carbon derived from sugarcane bagasse at pH 7 was 20 mg/kg.

    Conclusion

    According to the results, the application of dissolved organic carbon derived from poultry manure removed a significant content of Pb from mine contaminated soil. However, the application of dissolved organic carbon from this type of sugarcane bagasse for Pb leaching was not effective.

    Keywords: Leaching, Pb, Dissolved organic carbon, Poultry manure, sugarcane bagasse}
  • یاشار شهبازی، سید مجید میرلطیفی*، علیرضا حسن اقلی

    یکی از آلاینده هایی که به طور عمده از فعالیت های کشاورزی ناشی می شود، نیترات است که به آب های زیرزمینی و سطحی انتقال یافته و سلامت انسان ها را تهدید می کند. از منابع ورود نیترات به خاک، کودهای شیمیایی است که در بخش کشاورزی در مقادیر بالا مصرف می شوند. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر افزودن مقادیر مختلف بیوچار حاصل از باگاس نیشکر، در کنار کاربرد کود کندرها (اوره با پوشش گوگردی)، بر میزان آبشویی نیترات از نیمرخ خاک می باشد. بدین منظور در آزمایشی با کشت گیاه گوجه فرنگی، چهار سطح تیمار بیوچار شامل صفر درصد وزنی بیوچار (0B)، یک درصد وزنی (1B)، دو درصد وزنی (2B) و سه درصد وزنی (3B) در خاک سطحی و دو نوع کود اوره معمولی و کود اوره با پوشش گوگردی (SCU) لحاظ شد که در مجموع 8 تیمار را شامل بود که در سه تکرار اجرا شد. کشت محصول در ستون های خاک زهکش دار و به روش آبیاری غرقابی انجام گرفت. میزان نیتروژن نیتراتی (N-NO3) خروجی طی دوره رشد گیاه در 5 مرحله اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش درصد وزنی بیوچار خاک سطحی، میزان آبشویی نیترات از ستون های خاک در ترکیب سطوح بیوچار 1B، 2B و 3B با کاربرد کود اوره معمولی به ترتیب 2/6، 1/10 و 3/18 درصد، و در کاربرد کود SCU به ترتیب 6/8، 7/22 و 14/24 درصد نسبت به تیمارهای بدون بیوچار کاهش یافت. بیشترین میزان آبشویی نیترات در خاک بدون بیوچار با کاربرد کود اوره معمولی و به میزان متوسط 2307 میلی گرم، و کمترین مقدار آن در کاربرد بیوچار سه درصد وزنی به همراه کود SCU به مقدار 1659 میلی گرم، اتفاق افتاد. با توجه به نتایج پژوهش، کاربرد بیوچار حاصل از باگاس نیشکر باعث کاهش آبشویی نیترات از نیمرخ خاک شد که در صورت استفاده از کود SCU به جای کود اوره معمولی، این اثر کاهشی معنی دار می شود.

    کلید واژگان: آبشویی نیترات, اوره با پوشش گوگردی, بیوچار, باگاس نیشکر, کود کندرها}
    Yashar Shahbazi, Seyed Majid Mirlatifi *, Alireza Hassanoghli

    Nitrate is one of pollutants which is mainly caused by agricultural activities which contaminates groundwater and surface water and threatens human health. Chemical fertilizers which are used in large quantities in agriculture are one of the sources of nitrate in the soil. The purpose of this study was to investigate the effects of the application of different levels of sugarcane bagasse biochar (SBB) and slow-release fertilizer (sulfur-coated urea) on nitrate leaching through a soil profile. A greenhouse experiment with tomato crop grown on a soil mixed with four concentration levels of SBB treatments, including zero percent of soil weight (0B), one percent of soil weight (1B), two percent of soil weight (2B), and three percent of soil weight (3B) and two types of nitrogen fertilizer including conventional urea (CU) and sulfur-coated urea (SCU) fertilizers was performed with three replications. The crop was grown in drained lysimeters and irrigated by surface method. The amount of nitrate was monitored at 5 different times during the tomato growing season. The results showed that nitrate leaching from the lysimeters decreased as the percentage of biochar levels increased. Leaching nitrogen from treatments with biochar levels of 1B, 2B and 3B and with the application of CU fertilizer were 6.2%, 10.1% and 18.3%, respectively and with the application of SCU fertilizer were 8.6%, 22.7% and 24.14%, respectively, less than that of the zero level biochar treatments. The highest and lowest levels of nitrate leaching occurred from lysimeters filled with soil without biochar (0B) and with the application of CU (2307 mg), and from treatment 3B with the application of SCU (1659 mg), respectively. According to the results obtained, application of SBB reduced nitrate leaching from the soil profile and as a result of using SCU fertilizer instead of CU fertilizer, this reduction effect was significant.

    Keywords: Biochar, Nitrate leaching, Sulfur coated urea, Slow-release fertilizer, Sugarcane Bagasse}
  • زهرا نوری، محمدامیر دلاور، یاسر صفری*

    در پژوهش حاضر، امکان اصلاح برخی ویژگی های شیمیایی یک خاک شور و سدیمی طی افزودن سطح پنج درصد وزنی بقایای یونجه و دو نوع بیوچار تولید شده از باگاس نیشکر و پوست گردو به صورت مستقل و همزمان با گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو بررسی شد. این پژوهش در سه تکرار در قالب آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی به صورت گلدانی انجام شد. نمونه های خاک پس از اعمال تیمارها به مدت چهار ماه در رطوبت ظرفیت مزرعه خوابانیده و برخی از مهم ترین ویژگی های شیمیایی خاک اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که بقایای یونجه بیشترین کارایی را در کاهش پ هاش خاک داشته و کاربرد مخلوط این نوع بقایا با گچ مقدار پ هاش خاک را از 13/9 در تیمار شاهد به 24/7 کاهش داد. تیمارهای گچ، سولفات آلومینیم و مخلوط این دو با افزایش غلظت یون هایی از جمله کلسیم و سولفات موجب افزایش غلظت الکترولیت خاک و درنتیجه افزایش قابلیت هدایت الکتریکی تا حدود سه برابر بیشتر از تیمار شاهد شدند. تیمارهای مورد استفاده با جایگزینی برخی یون ها به جای سدیم تبادلی موجب افزایش غلظت سدیم محلول و درنتیجه بالا رفتن نسبت جذب سدیم خاک شدند. بیشترین افزایش نسبت جذب سدیم را کاربرد همزمان بیوچار پوست گردو و گچ رقم زده و این ویژگی را از 6/22 در تیمار شاهد تا 3/54 افزایش داد. آزادسازی پتاسیم از تیمارهای آلی و بهبود شرایط عمومی خاک در پی افزودن تیمارهای شیمیایی موجب افزایش پتاسیم تبادلی خاک شد؛ درحالی که افزایش فسفر قابل دسترس خاک کمتر تحت تاثیر کاربرد تیمارهای شیمیایی قرار گرفت. در مجموع، به نظر می رسد که اثرات اصلاحی تیمارهای آلی و معدنی مورد استفاده تکمیل کننده یکدیگر هستند و از این رو، کاربرد همزمان آنها نه تنها ویژگی های نامطلوب شیمیایی خاک های شور و سدیمی را بهبود می دهد، بلکه افزایش کیفیت حاصلخیزی این خاک ها را نیز رقم می زند.

    کلید واژگان: اصلاح خاک, باگاس نیشکر, پوست گردو, زغال زیستی, گرماکافت}
    Z. Noori, M. A. Delavar, Y. Safari*

    The present study was intended to improve the chemical properties of a saline-sodic soil using the individual application of alfalfa residue and two biochars produced from sugarcane bagasse and walnut shell, at the weighting ratio of 5%; their concomitant application with gypsum, aluminum sulfate and the mixture of these two chemical amendments was considered. The experiment was conducted in three replications using the factorial experiment in a completely randomized design. After four months of incubation, the soil samples were measured for their main chemical properties. The results showed that alfalfa residues were the most effective treatment to reduce the soil pH; so the concomitant application of this organic amendment with gypsum lowered the soil pH from 9.13 in the control (untreated soil) to 7.24. It was also observed that the addition of gypsum and/or aluminum sulfate to the soil led to the increase of the soil electrolyte concentration and consequently, the increase of soil electrical conductivity to three times greater than control, through an increase of ions, like calcium and sulfate in the soil solution. Increasing the soluble sodium concentration by replacing exchangeable sodium by other similar ions showed that the studied treatments enhanced the sodium adsorption ratio (SAR), which could be regulated by washing. Concomitant application of the walnut-shell biochar with gypsum had the most increasing effect on the soil SAR, enhancing it from 22.6 in the control to 54.3. Potassium was released from organic amendments, improving the soil general conditions; addition of chemical amendments elevated soil exchangeable potassium contents; however, the elevated soil available phosphorus contents were less influenced by chemical amendments application. As the conclusion, it seems that the positive impacts of the applied chemical and organic amendments would supplement each other; as a result, the concurrent use of both treatments not only improves the bad soil chemical properties, but also enhances the soil fertility.

    Keywords: Soil remediation, Sugarcane bagasse, Walnut shell, Biochar, Pyrolysis}
  • حدیثه شعبانی، محمدامیر دلاور*، سعید تقوی فردود

    امروزه به منظور کاهش خطرات ناشی از آلاینده ها، تکنیک های جدید پاکسازی آلاینده ها بر دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه بودن متمرکز شده است. بیوچار با توجه به فراوانی دسترسی، ارزان قیمت بودن و داشتن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مطلوب پتانسیل بالایی برای پاکسازی آلاینده ها در محیط های آبی دارد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی بیوچار مهندسی شده با کیتوسان (Bc-Ch)، بیوچار باگاس (Bg-Bc) و باگاس نیشکر (Bg) در حذف کادمیوم از محلول آبی است. بدین منظور اثر زمان تماس، مقدار جاذب، پ هاش محلول بر درصد حذف کادمیوم و نیز همدماهای جذب و مدل های سینتیکی جذب مطالعه شد. نتایج نشان داد همدمای لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های جذبی داشتند. حداکثر مقدار جذب با توجه به مدل لانگمویر برای Bc-Ch، Bg-Bc و Bg به ترتیب 78/32، 57/11 و 23/2 میلی گرم بر گرم به دست آمد. برای هر سه جاذب مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم بهترین برازش را بر داده های تجربی جذب نشان داد. این مطالعه نشان داد که بیوچار مهندسی شده با کیتوسان می تواند به عنوان جاذبی موثر، مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست برای پاکسازی آلاینده های فلزی در محیط های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, جذب, همدما, کیتوسان, بیوچار مهندسی شده}
    H. Shabani, M. A. Delavar*, S. T. Fardood

    Today, to reduce the risks of contaminants, new remediation techniques have been focused on low-cost and environmentally friendly manners. Given the frequency of access, inexpensiveness and good physical and chemical properties, biochar has a high potential for the remediation of water pollutants. In this paper, the efficiency of chitosan engineered biochar (Bc-Ch) and pristine biochar (Bg-Bc) prepared from sugarcane bagasse biomass (Bg) in the Cd2+ removal in aqueous solution was investigated. To this aim, the effects of contact time, adsorbent dosage and solution pH on cadmium removal were evaluated by adsorption isotherms and Kinetic models. The results indicated that the Langmuir isotherm and the pseudo-second-order kinetic model could be well fitted with the process of cadmium biosorption. The maximum adsorption capacities of Bc-Ch, Bg-Bc and Bg ,according to Langmuir model, were found to be 32/78 mg/g, 11/57 mg/g and 2/23 mg/g, respectively. For these absorbents, the pseudo-second-order kinetic model showed the best fit to the experimental adsorption data. This study, therefore, indicated that the chitosan engineered biochar could be used as an effective, low-cost, and environmentally-friendly sorbent to remediate heavy metals contamination in the environment.

    Keywords: Sugarcane bagasse, Adsorption, Isotherm, Chitosan, Engineered biochar}
  • عاطفه رئیسی ناف چی، عبدالرحیم هوشمند*، عبدعلی ناصری
    این تحقیق به منظور بررسی عملکرد باگاس نیشکر در کنترل گرفتگی پوشش های مصنوعی زهکش های زیرزمینی در خاک های آهکی، در آزمایشگاه مدل های فیزیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز، از بهمن 94 تا شهریور 95 انجام شد. در این آزمایش از مدل فیزیکی یک به یک به طول 100، عرض 40 و ارتفاع 150 سانتی متر که ترانشه زهکشی را شبیه سازی می کرد استفاده شد.در حالت اول آزمایش، باگاس نیشکر با خاک با نسبت حجمی 30 به 70 ترکیب گردید و دور پوشش زهکشی کارگذاری شد و به مدت 2000 ساعت جریان به صورت پیوسته برقرار شد. در حالت دیگر، آزمایش یادشده بدون حضور باگاس دور پوشش تکرار شد. دبیخروجی و تغییرات سطح ایستابی هر ده روز یک بار ثبت گردید. همچنین شاخص های رسوب گذاری کربنات کلسیم، شامل شاخص لانژیلر، رایزنر و استیف-دیویس برای آب وخاک استفاده شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد دبی خروجی در مدت زمان آزمایش، در حالتی که باگاس نیشکر دور پوشش لوله زهکش قرار داده شد، از 1/1 لیتر بر دقیقه در روز اول اندازه گیری به 78/0 لیتر بر دقیقه در روز هفتادم اندازه گیری، یعنی حدود 29 درصد کاهش یافت. درحالی که دبی خروجی در حالتی که باگاس دور پوشش زهکش وجود نداشت، از یک لیتر بر دقیقه در روز اول اندازه گیری به 48/0 لیتر در دقیقه در روز هفتادم اندازه گیری، یعنی حدود 52 درصد کاهش یافت. درواقع باگاس نیشکر توانست 23 درصد از کاهش دبی را کنترل کند. همچنین باوجوداینکه آب و خاک مورداستفاده، بر اساس شاخص های رسوب گذاری، دارای پتانسیل بالایی برای رسوب گذاری بودند، گرفتگی در مدت آزمایش اتفاق نیفتاد.
    کلید واژگان: لانژیلر, رایزنر, استیف-دیویس, رسوب گذاری}
    Atefeh Raisinafchi, Abdolrahim Hooshmand *, Abd Ali Naseri
    While there are several types of salts in the soil, salts that have higher solubility in water are dissolved and removed from the soil,  But salts with low solubility in soil, sediment layers hard to cause clogging in the soil or in their coverage. Among the salts in soils of the arid and semi-arid areas, three compounds of calcium carbonate (with solubility of 0.013 gr/lit), magnesium carbonate (with solubility of 1.9 gr/lit) and calcium sulfate (with solubility of 2.5 gr/lit) salts, usually are found in these areas and have low solubility. Among the mentioned compounds, magnesium carbonate accumulation in soil is very low, while calcium carbonate and calcium sulfate salts concentration are found higher and can cause clogging by the sequential deposition. The amount of calcium carbonate in the soils of arid regions may reach up to 80 percent of soil weight. It provides the conditions for rapid deposition and a layer of rigid form and clogging the system (FAO, 1973). This experiment was conducted in order to analyze the application of sugarcane bagasse in controlling the clogging of the agricultural sub-surface drain envelopes.
    Keywords: Sugarcane Bagasse, Subsurface drainage, limy soils, Drain clogging artificial cover}
  • ساره تنگسیر *، هادی معاضد، سید ابراهیم هاشمی گرم دره، عبد علی ناصری، سعید برومندنسب
    نیترات در طبیعت به واسطه فعالیت های میکروبی می تواند به نیتریت، نیتروژن یا دیگر شکل ها تبدیل شود. روش های مختلفی برای حذف نیترات از آب ها وجود دارند که از بهترین آن ها، استفاده از بسترهای دنیتریفیکاسیون است. در این پژوهش سعی شده است تا با طراحی بسترهای دنیتریفیکاسیون حاوی مخلوطی از خاک و باگاس نیشکر، عملکرد آن ها برای حذف نیترات طی فرآیند دنیتریفیکاسیون تحت سطوح شوری متفاوت بررسی شود. این پژوهش در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران انجام شد. به منظور انجام این مطالعه از 9 عدد ستون از جنس پلی اتیلن به طول 35 و قطر 62/7 سانتی متر استفاده شد. به منظور شبیه سازی جریان ورودی از سه سطح شوری حدود 2، 5 و 8 دسی زیمنس بر متر استفاده شد. غلظت نیترات ورودی در این مطالعه در حدود 45 میلی گرم در لیتر بود. نتایج این پژوهش نشان داد که راندمان حذف نیترات با افزایش شوری کاهش یافت. همچنین مشاهده شد که با افزایش شوری نسبت کربن به ازت کل (C: N) کاهش یافت. نتایج آنالیز FTIR و SEM نیز تجزیه منبع کربنی را به واسطه فعالیت باکتری های هتروتروفیک طی دنیتریفیکاسیون تایید کردند.
    کلید واژگان: باگاس نیشکر, دنیتریفیکاسیون, شوری, نیترات}
    sareh Tangsir *, Hadi Moazed, seyyed ebrahim hashemi garmdareh, abdali nasseri, saeed boroomand
    Nitrate is a common ion in nitrogen cycle. Nitrate can reduced to nitrite, nitrogen and other forms through microbial activities. In recent decades, high nitrate concentrations in drinking water have been became a serious concern in the world. Nitrate distribution in the groundwater is controlled through hydraulic parameters, concentration of dissolved oxygen and availability of carbon source as electron donors. There are some methods for nitrogen removal such as biological processes, chemical processes, and Biological denitrification. Biological denitrification is the process by which nitrate is reduced to nitrogen gas, through a sequence of enzymatic reactions. Changing methods of use or increase the absorption of nitrate nitrogen in agricultural systems has been known as the best way to reduce pollution of groundwater nitrate to prevent the transmission of groundwater in the first place. Denitrification beds have been known as the most common method for nitrate removal with high efficiency. In this study, salinity effect on performance of denitrification beds, constructed of mix of soil and sugarcane bagasse, was surveyed. This study was done in the research laboratory of Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran. A physical model consists of 9 polyethylene columns with 350 mm length and 76.2 mm diameter was constructed. A 5-cm layer of fine sand was placed at the top and bottom of the soil columns to ensure that the inlets and outlets of the columns did not clog. Three replications were made for each treatment. The columns were fed via an upward flow by falling head. An upward flow was used to ensure the entire pore volumes of the columns were filled. Three treatments with different salinity levels, 2, 5 and 8 ds m-1, were considered. Water samples were collected from the effluent of the columns in clean plastic containers during the 14-week experiment, and were then subjected to nitrate, ammonium, and pH measurements. Sampling of influent and effluent was done in the beginning of experiments, daily for one week. After one week, sampling was limited to once in a week and finally once in every two weeks. The nitrate and ammonium concentrations were analyzed immediately in the samples by using spectrophotometer (DR5000, Hach, USA) at wave lengths of 275 and 425 nm, respectively. For all samples, the outflow discharge rates were conducted through collecting of a given volume of water in a specific time. Duration of experiments was 98 days. Entrance constant head of 102 cm were used. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) (Bruker model, Germany) was employed according to the potassium bromide (KBr). The changes in functional groups of sugarcane bagasse, before and after use in biofilters, were examined by FTIR spectra. Also, the external morphology of the biomass was studied by scanning electron microscopy (SEM, 1455VP, LEO, Germany). All statistical analyses were performed using SPSS 21 software. Correlation analysis was done for determining correlation kind (positive or negative) and the values of significant. All significant testing was at the 95 % confidence level. Reported error values were ±1 standard deviation. The results of this research were shown that nitrate removal efficiency reduced with increasing of salinity. The removal efficiency was 83.87, 78.72 and 63 %, respectively in the salinity levels of 2, 5 and 8 ds m-1. But, there was a threshold for salinity level. Moreover, in the constant hydraulic loading rate, the lowest nitrate removal rate was belonged to the highest salinity level. Also, it was be observed that the values of C:N reduced with increasing of salinity. The results of correlation analyzes between the effective parameters on performance of beds indicated which hydraulic loading rate, hydraulic retention time and salinity has significant effect on removal efficiency. Also the results showed that, hydraulic factors such as hydraulic retention time and hydraulic loading rate have positive and negative impacts on performance of bioreactor beds, respectively. The SEM images showed considerable differences between sugarcane bagasse images before and after experiment. The results of FTIR and SEM analyze approved degradation of sugarcane bagasse during the experiments through activities of bacteria available in beds. In the higher salinity level, carbon source was consumed faster and more than other lower salinity levels. The FTIR and SEM results confirmed reduction of C:N ratio in the highest salinity level than other levels.
    Keywords: Denitrification, Nitrate, Salinity, Sugarcane bagasse}
  • میلاد هاشمی، عبدعلی ناصری، افشین تکدستان
    نیترات به عنوان یکی از منابع غیر متمرکز آلودگی محیط زیست در زهاب های کشاورزی ناشی از مصرف بیش از حد کود می باشد. در این مطالعه کارایی جاذب طبیعی باگاس نیشکر برای حذف نیترات محلول در زهاب کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت. کارایی حذف نیترات از زهاب کشاورزی توسط الیاف باگاس نیشکر در گستره قطر ذرات 105-1000 میکرومتر، غلظت اولیه نیترات 120-6 میلی گرم بر لیتر، بازه اسیدیته 10-4 و مدت زمان تعادل جذب 120-15 دقیقه بررسی گردید. آزمایش ها در محیط آزمایشگاهی روی زهاب های مصنوعی و با پیروی از روش تحلیل آزمایش های تاگوچی توسط نرم افزار مینی تب انجام و میزان نیترات حذف شده از زهاب توسط دستگاه اسپکتروفتومتر با طول موج 275 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که، میزان جذب نیترات توسط جاذب باگاس نیشکر در پارامترهای مورد مطالعه، برای قطر ذرات باگاس 210 میکرومتر ، غلظت اولیه نیترات 60 میلی گرم بر لیتر، اسیدیته برابر با 4 و مدت زمان تعادل جذب 60 دقیقه در میان سایر سطوح این پارامترها از حداکثر ممکن برخوردار بوده و بازده جذب 60 درصد برآورد گردید، لذا این سطوح به عنوان بهترین سطوح در حذف نیترات از محلول آبی توسط جاذب باگاس نیشکر معرفی می گردند. تحلیل داده ها نشان داد، غلظت اولیه نیترات اثر بیشتری بر واکنش جذب توسط جاذب داشته و زمان تعادل جذب از کمترین اثر برخوردار بوده است. شواهد نشان می دهد که با افزایش غلظت نیترات، زمان تعادل جذب هم چنین کاهش اسیدیته محیط جذب و قطر ذرات جاذب تا یک حد مشخص میزان جذب و حذف نیترات توسط جاذب باگاس نیشکر افزایش می یابد.
    کلید واژگان: باگاس نیشکر, روش تاگوچی, زهاب کشاورزی, نیترات}
    M. Hashemi, A. A. Naseri, A. Takdastan
    Nitrate is a non-concentrated source of environmental pollution caused by fertilizer overdose in agricultural wastewater. These poisonous compounds are accumulated in aquatics tissues specially fishes and affect their reproduction and procreation ability. Generally, to eliminate nitrate from urban, agricultural, and industrial wastewater using of physical, chemical and biological methods is very complicated and expensive at industrial scales. Surface absorption method is one of the useful methods for removing nitrate compounds. Due to the high cost of activated carbon, researchers have always been searching for a more economic method alternatively to remove nitrate. Bagasse is one of the wastages of sugarcane industry which contains some amounts of cellulose, pentosane and lignin. In this research, efficiency of sugarcane bagasse absorbent for nitrate removal from agricultural drainage have been studied.
    Keywords: Sugarcane bagasse, Taguchi method, Agricultural drainage, Nitrate}
  • ساره تنگسیر، عبدعلی ناصری، هادی معاضد، سید ابراهیم هاشمی گرم دره، سعید برومند نسب
    یکی از اجزای پایدار نیتروژن، در طبیعت نیترات می باشد. ترکیبات نیترات بسیار حلال بوده و به راحتی می توانند وارد آب های سطحی و زیرزمینی شده و باعث آلوده شدن آن ها گردند. دنیتریفیکاسیون یکی از راه های حذف دائمی نیترات از اکوسیستم های آبی و زمینی می باشد. در این تحقیق پدیده دنیتریفیکاسیون و روند تغییر نرخ حذف نیترات با زمان، در یک مطالعه آزمایشگاهی ستونی بر روی دو نوع بستر متفاوت، نوع اول، فاقد باگاس نیشکر و نوع دوم، حاوی 30 درصد حجمی باگاس نیشکر و 70 درصد خاک، تحت شرایط کاملا اشباع (بی هوازی)، بررسی و مطالعه شد. غلظت نیترات ورودی به بسترهای مورد مطالعه، به طور متوسط 45 میلی گرم در لیتر در نظر گرفته شد. با نمونه برداری از محلول ورودی و خروجی از فیلترهای طراحی شده، تغییرات حذف نیترات طی یک دوره سه ماهه مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. بیشترین درصد حذف نیترات در بسترهای حاوی باگاس (94 درصد) در اواخر دوره و در بسترهای فاقد باگاس (89 درصد)، در اوایل دوره مشاهده شد. نتایج نشان دادند که باگاس نیشکر می تواند به عنوان یک منبع کربنی بسیار مفید و کارآمد در طراحی فیلترهای کربنی و دیواره های دنیتریفیکاسیون کربنی برای حذف مطلوب نیترات از محلول های ورودی استفاده شود. به طور کلی، نتایج این تحقیق، فرآیند دنیتریفیکاسیون را به عنوان یکی از مکانسیم های اصلی حذف بیولوژیکی نیترات از محیط های بی هوازی پیشنهاد می دهد.
    کلید واژگان: باگاس نیشکر, بستر دنیتریفیکاسیون, زمان نگهداشت هیدرولیکی واقعی, نیترات}
    Sareh Tangsir, Abed Ali Naseri, Hadi Moazed, Seyed Ebrahim Hashemi Garm Dareh, Saeed Boroomand Nasab
    Nitaret is one of the stable components of nitrogen in the nature. Nitrate compounds are highly soluble and can easily imported to the surface and groundwaters and finally lead to be polluted of them. Denitrification is one of permanent removal methods of nitrate from terrestrial and aquatic ecosystems. In this study, denitrification process and nitrate removal rate changes with time in a column experimental study was evaluated on two types of denitrification beds, first type was a mixture of bagasse and soil (30 % of the volume of bagasse and 70 % of the volume of soil) and second type was only soil without bagasse. All experiments were performed under saturation conditions (anaerobic conditions). The influent nitrate concentraion to the all beds was considered an average of 45 mg/l. With sampling of inflow and outflow of the columns, nitrate removal changes were assessed over a period of three months. The maximum percentage of nitrate removal in columns with mixture of soil and bagasse were occurred in the end of the experiment (94%) and in columns without the bagasse were ocured in the first of the experiment (89%).The results showed that sugar cane bagasse as a carbonic source can be very useful in the design of carbonic filters and denitrification walls for nitrate favorable removal of inlet concentrated solutions. Overall, the results confirm that the denitrification process is one of the main mechanisms of biological nitrate removal from anaerobic enviroments.
    Keywords: Sugarcane bagasse, Denitrification bed, Actual hydraulic retention time, Nitrate}
  • لاله دیوبند هفشجانی*، عبدالرحیم هوشمند، عبدعلی ناصری، امیر سلطانی محمدی، فریبرز عباسی

    وجود نیترات در منابع آبی یکی از مهم ترین نگرانی های جهانی محسوب 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.

    کلید واژگان: باگاس نیشکر, بیوچار, حذف, نیترات, ورمی کمپوست}
    L. Divband Hafshejani*, A. Hooshmand, A.A. Naseri, A. Soltani Mohammadi, F. Abbasi

    The presence of nitrate in water is one of the most important global concerns. Therefore use of cheap absorbents such as biochar and vermicompost is important as a solution environmental protection and management of crop residue. This study was conducted whit porpuse of compare of biochar and vermicompost sugarcane bagasse performance on nitrate removal from contaminated water and determines the optimum conditions for adsorption process. after providing of sugarcane bagasse biochar and vermicompost and determine of theirs characteristics, the effect of different parameter such as initial pH (2-11), dosage of adsorbent (1-10 g/L), solution temperature (10, 22 and 30 ° C), the presence of competing ions (phosphate, sulphate, carbonate and chloride) and contact time (0-180 min) was investigated on the efficiency of absorption. Then, different kinetic and isotherm models were fitted to the experimental data. The results of this study showed that the optimum pH of nitrate adsorption by sugarcane bagasse biochar and vermicompost was 4.64 and 3.78, respectively. Also optimum adsorbent dosage was obtained 2 gr/L. Among the competing anions, carbonate and chloride had the highest and the lowest impact on the reduction of nitrate removal and nitrate removal efficiency was increased as the temperature increases. According to kinetic experiment, equilibrium time for nitrate adsorption by biochar and was obtained 60 and 120 min, respectively. The higher removal of nitrate by biochar (73.7%) in compare to vermicompost (48%) was due to specific surface area, the amount of carbon and anionexchange capacity of sugarcane bagasse biochar is higher than vermicompost. The pseudo-second order adsorption kinetic model and Langmuir adsorption isotherm model showed the best fit to the experimental adsorption data.

    Keywords: Nitrate, Removal, Biochar, Vermicompost, sugarcane bagasse}
  • زهرا خان محمدی، مجید افیونی، محمدرضا مصدقی
    وجود پسماندهای آلی ناشی از فعالیت های کشاورزی، پیامدهای مشکل ساز کوتاه و دراز مدتی را برای کشاورزان و سلامت محیط زیست ایجاد کرده است. باگاس نیشکر و بقایای پسته از پسماند های مهم کشاورزیهستند که مدیریت کاربرد آن ها ضروری است. یکی از راه کارهای استفاده از این بقایا اعمال فرآیند پیرولیز و تبدیل آن ها به بیوچار است. این پژوهش با هدف بررسی برخی ویژگی های باگاس نیشکر، بقایای پسته (شاخ و برگ خشکیده) و بیوچار به دست آمده از آن ها تحت دماهای مختلف پیرولیز (300، 400 و 500 درجه سلسیوس) انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای پیرولیز موجب کاهش معنی دار مقدار تولید فاز جامد (عملکرد بیوچار) و افزایش میزان فازهای گاز و مایع (شیرابه) شد (LSD0.05). هم چنین افزایش دمای پیرولیز از 300 به 500 درجه سلسیوس سبب افزایش معنی دار pH از 4/8 به 8/10 شد. پیرولیز سبب افزایش مقدار کل عناصر غذایی بیوچارهای بقایای مورد استفاده شد. به علاوه نسبت کربن به نیتروژن در بیوچارهای تولید شده نسبت به بقایای اولیه کاهش یافت. به طور کلی مقادیر کل نیتروژن، فسفر، پتاسیم و سدیم در تیمارهای بقایای پسته بیش تر از تیمارهای باگاس نیشکر بود. از آن جایی که بیوچارهای باگاس نیشکر دارای عناصر غذایی کم تر و کربن بیش تری نسبت به بیوچارهای بقایای پسته بودند، مدیریت دقیق تری برای کاربرد در خاک به عنوان کود و اصلاح‏کننده نیاز دارند. از طرف دیگر شوری بقایای پسته و بیوچارهای آن بیش تر از تیمارهای باگاس نیشکر بود. بنابراین ضروری است کاربرد بیوچار بقایای پسته در خاک همراه با آب شویی یا برای کاشت گیاهان متحمل به شوری باشد. پیرولیز موجب افزایش مقدار کل آهن، روی، مس، منگنز، کروم و سرب در بیوچار هر دو نوع بقایا شد. با توجه به نتایج به دست آمده بهترین دمای پیرولیز برای تولید بیوچار بقایای پسته و باگاس نیشکر به ترتیب 300 و 500 درجه سلسیوس است.
    کلید واژگان: بیوچار, باگاس نیشکر, بقایای پسته, پیرولیز, عناصر غذایی}
    Zahra Khanmohammadi, Majid Afyuni, Mohammad Reza Mosaddeghi
    Organic wastes from agricultural activities have created short- and long-term problematic consequences for farmers and environment. Sugarcane bagasse and pistachio residues are considered important agricultural residues for which application management is necessary. One of the management approaches is the pyrolysis process and transforming the residues into biochar. This study was conducted to investigate some characteristics of sugarcane bagasse, pistachios residues (dried foliar parts) and their biochars produced at different pyrolysis temperatures (300, 400 and 500 °C). The results showed increasing the pyrolysis temperature significantly reduced the percent of solid phase (i.e. biochar’s efficiency) and increased gas and liquid (leachate) phases (LSD0.05). Moreover, increasing the pyrolysis temperature from 300 to 500 °C significantly increased the biochar’s pH from 8.4 to 10.8. Pyrolysis led to an increment in the total content of nutrients for both residues. In addition, carbon to nitrogen ratio in the biochars was lower than that in the original residues. In general, total contents of nitrogen, phosphorus, potassium and sodium were greater in the pistachio treatments than in the sugarcane bagasse treatments. Since the sugarcane bagasse's biochars have less nutrients and higher carbon than the pistachio’s biochars, careful management is needed for their application in the soil as a fertilizer and amendment. On the other hand, salinity of the pistachio residues and its biochars was greater than that of sugarcane bagasse treatments. Therefore, it is probably necessary to combine application of biochar of pistachio residues with soil leaching, or to use it for cultivation of salt-resistant plants. Pyrolysis increased the total contents of iron, zinc, copper, manganese, nickel, chromium and lead in the biochars of both residues. Based on our results, it seems that the best pyrolysis temperatures for biochar production from pistachio residues and sugarcane bagasse are 300 and 500 °C, respectively.
    Keywords: Biochar, Pyrolysis, Pistachios residues, Sugarcane bagasse, nutrients}
  • حسین رضا شهبازی، علی اصغر صادقی، حسن فضائلی، غلام رضا رئیس علی، محمد چمنی

    در این تحقیق، نمونه های باگاس نیشکر با مقادیر مختلف (صفر، 100، 200 و 300 کیلوگری) توسط یک شتاب دهنده الکترونی مدل TT200، جهت ارزیابی آثار پرتو الکترونی بر فراسنجه های تجزیه پذیری ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی، پرتوتابی شدند. نمونه ها جهت تجزیه شیمیایی ابتدا خشک و سپس آسیاب شدند. فراسنجه های تجزیه پذیری شکمبه ای نمونه ها با روش کیسه های نایلونی در 3 راس گاو فیستولا گذاری شده با وزن 400 کیلوگرم در زمان های صفر، 6، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت اندازه گیری شد. داده های حاصل با مدل غیرخطی ارسکوف و مکدونالد جهت محاسبه فراسنجه های تجزیه پذیری ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی برازش گردید. تجزیه آماری داده های مربوط به فراسنجه های مختلف تجزیه پذیری و تجزیه پذیری موثر با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد. پس از تجزیه واریانس با استفاده از طرح آماری کاملا تصادفی، میانگین ها با آزمون جدید چند دامنه ای دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. با افزایش دز پرتوتابی الکترونی، بخش سریع تجزیه (a) ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی به صورت خطی افزایش یافت. در حالی که بخش کند تجزیه (b) الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی و ثابت نرخ تجزیه پذیری (c) ماده خشک ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. تجزیه پذیری موثر ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی با افزایش دز پرتوتابی به طور خطی افزایش یافت. پرتو الکترونی با دزهای 100، 200 و 300 کیلوگری، تجزیه پذیری موثر ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی را به ترتیب به مقدار 7، 11 و 16; 2، 5 و 7; 3، 7 و 10 درصد در نرخ عبور 5 درصد در ساعت (r) افزایش داد.

    کلید واژگان: پرتوتابی الکترونی, باگاس نیشکر, فراسنجه های تجزیه پذیری, ماده خشک و الیاف نامحلول در شوینده های خنثی و اسیدی}
    H SHahbazi *, A Sadeghi, H Fazaeli, GH Reis ali, M CHamani

    In this research, samples of sugarcane bagasse were irradiated with various amounts (0, 100, 200 and 300 Kilogray) in an electron accelerator (TT200) to evaluate the effects of electron-beam irradiation on dry matter, neutral-detergent fiber (NDF) and acid-detergent fiber (ADF) degradability parameters. The first samples were dried and then ground for chemical analysis. The ruminal degradation parameters of the samples were measured in fistulated cow 3 (400 kg) at times of 0, 6, 12, 24, 48, 72 and 96 h by the terylene bag method. Data were fitted to non-linear degradation model of Orskov and McDonald to calculate degradation parameters of DM, NDF and ADF. The statistical analysis of degradation of various parameters and effective degradability was accomplished by using the GLM procedure of SAS. After variance analysis, the means were compared with Duncan,s new multiplerange test by using a completely randomized design. The washout fractions of DM as well as NDF and ADF increased linearly (P<0.05) with increasing electron irradiation dose, whereas the potentially degradable fractions of NDF and ADF decreased at first, and then, increased. Also, the degradation rate of the b fraction of dry matter increased. Effective degradability of DM, NDF and ADF increased linearly (P<0.05) with increasing irradiation dose. Electron irradiation at doses of 100, 200 and 300 kGy increased the effective degradability of DM, NDF and ADF at rumen outflow rate of 0.05/h (r) by about 7, 11 and 16% 2, 5 and 7% 3, 7 and 10%, respectively.

    Keywords: Electron irradiation, Sugarcane bagasse, Degradability parameters, Dry matter, neutral, acid detergent fiber}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال