حفظ محیط زیست با استفاده از تصفیه پساب صنعتی توسط سرباره فولادی

مدیریت انرژی و حفظ محیط زیست با استفاده از تصفیه پساب صنعتی توسط سرباره فولادی ، میزان آب تولید شده در طبیعت تقریباً ثابت است اما جمعیت مصرف کننده آب، روز به روز بیشتر می شود. انسان با برداشت بی حد و حساب از منابع آب زیر زمینی و یا تلف کردن آن در انواع مصارف یعنی خانگی، شهری، کشاورزی و صنعتی موجب از بین رفتن این موهبت می شود. فاضلاب را می توان ترکیبی از آب با آلوده کننده هائی که از مناطق مسکونی، آموزشی، تاسیسات تجاری و صنعتی به آن وارد می شود، به حساب آورد. یکی از منابع آلوده کننده آب، فلزات سنگین است.
مقاله ارائه شده در این همایش حاصل آزمایشاتی است در خصوص سرباره تولید شده در مجتمع فولاد مبارکه اصفهان به عنوان ماده تصفیه کننده پساب های صنعتی حاوی فلزات سنگین، که مورد پژوهش قرار گرفته است. نکته مهم در بحث تصفیه، استفاده از مواد و روش های ارزان، راندمان بالا و دارا بودن اثرات سوء کمتر برای محیط زیست است. سرباره به عنوان یک محصول فرعی قابلیت حذف فلزات سنگین را دارد.

فلز سنگین به فلزاتی با جرم مخصوص بیشتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب گفته می شود، لیکن از نظر بیولوژیکی این واژه به عناصری که دارای خاصیت سمی هستند اطلاق می گردد. فلزاتی که در فهرست مواد سمی قرار می گیرند عبارتند از آلمینیوم، آرسنیک، بیسموت، کادمیوم،کروم، کبالت، مس، سرب، منگنز، جیوه، نیکل، سلنیوم، تالیوم، قلع، تیتانیوم و روی. برخی از این فلزات نظیر کروم و آهن جزو عناصر ضروری در جیره غذائی انسان هستند اما دوزهای بالای این عناصر بسیار سمی هستند.

سرباره فولاد داراي يك ساختار نا منظم و فاقد كريستال مي باشد. بيشترين موادي كه در تركيب شيميايي سرباره مي باشد، اكسيد كلسيم است كه به آن خاصيت بازي مي دهد و همچنين ساختار دروني نفوذ پذير و خلل و فرج مي تواند فلزات را به روش جذب سطحي حذف كند. جذب سطحي از نوع فيزيكي مي باشد به اين دليل كه هيچ پيوندي در اين فرايند رخ نداده است و به عبارتی به علت داشتن قابلیت تبادل یون، می تواند جذب یون های را انجام داده و همچنین بستر متخلخل سرباره به عنوان فیلتر طبیعی عمل کرده و یون ها را گیر می اندازد. بر اساس نتیجه این پژوهش درصد حذف یون کروم 91/93 درصد و برای یون روی 89 / 99 درصد برآورد شده است. روش های متعددی در این زمینه به کار گرفته شده است، شامل استفاده از مواد منعقد کننده، استفاده از سیستم های تبادل یون جهت حذف فلزات سنگین، فیلتراسیون منفرد، غشائی، اسمزی معکوس، الکترودیالیز، جذب سطحی، حذف با اسید فولیک و اسید هیومیک، روش تیسفر، نانو فیلتراسیون، روش های بیولوژیکی و روش های ترکیبی.
با توجه به فعالیت شرکت های فولاد مبارکه و فولاد خوزستان در چند سال گذشته میلیون ها تن سرباره تولیدی در دهها هکتار زمین انباشته گردیده که با اجرای طرح های توسعه فولادسازی انتظار می رود در سطح تولید 20 میلیون تن فولاد، سالانه قریب به 4 میلیون تن سرباره تولید شود. لذا مدیریت سرباره های فولادسازی از جهات مختلف حائز اهمیت است و در صورت فقدان رویکردی مناسب علاوه بر معضلات زیست محیطی مترتب بر آن، هزینه های قابل توجهی به جامعه تحمیل خواهد شد. در این پژوهش از پساب واحد گالوانیزه استفاده شده است که پساب با عناصر روی و کروم است. در مطالعه دیگری دو گونه مختلف از سرباره فولاد (کوره بلند و کوره قوس الکتریکی) به عنوان بستر جذب کننده برای غلظت های مختلف یون استفاده شده است، که نتایج نشان دهنده کاهش شگفت انگیز یون های سرب بوده است.