Bu tədqiqat İordaniyanın Amman şəhərindəki beş avtomobil yuma stansiyasından götürülmüş tullantı suyun çökdürmə, flotasiya, qum filtrasiyası və zeolit adsorbsiyasından ibarət dörd mərhələli sistemlə təmizlənməsini araşdırır. Hər stansiyadan beş nümunə götürülmüş; alkalilik, kalsium sərtliyi (CH), ümumi sərtlik (TH), ümumi bərk maddə (TS), ümumi həll olmuş bərk maddə (TDS), ümumi asılı bərk maddə (TSS), kimyəvi oksigen tələbatı (COD), biokimyəvi oksigen tələbatı (BOD), yağ-gres (O&G), qurğuşun (Pb), sink (Zn) və metilen mavisi aktiv maddələr (MBAS) kimi parametrlər təmizləmənin müxtəlif mərhələlərində ölçülmüşdür. Mənbə cədvəlindəki son çıxış dəyərləri ölçülən bir çox çirkləndiricinin xam tullantı suya görə nəzərəçarpacaq dərəcədə azaldığını və tədqiqatçıların müqayisə üçün istifadə etdiyi JS 893/2021 hədlərinin altında qaldığını göstərir. Bununla belə, MBAS giderim nisbətləri, optimal temperatur/pH məlumatı və iqtisadi analiz girişləri arasında mənbə daxilində uyğunsuzluqlar olduğuna görə nəticələrin xüsusilə bu sahələrdə ehtiyatla şərh edilməsi lazımdır.

Ən diqqətçəkən dəyişikliklərdən biri yağ və gres konsentrasiyasında görünür: çalışmanın Tablo 3-ündə xam avtomobil yuma tullantı suyunda 23.365 mg/L olaraq verilən O&G dəyəri zeolit adsorbsiyasından sonra 6 mg/L-yə düşür. COD 640 mg/L-dən 98,2 mg/L-yə, TSS 1.330 mg/L-dən 126,4 mg/L-yə, ümumi sərtlik 860 mg/L-dən 56 mg/L-yə və kalsium sərtliyi 580 mg/L-dən 53 mg/L-yə enir. BOD isə 19,8 mg/L-dən 7,37 mg/L-yə düşür. Bu nəticələr çoxmərhələli fiziki təmizləmə ilə zeolit adsorbsiyasının birlikdə istifadə edildiyi eksperimental qurğuda güclü çirkləndirici azalması olduğunu göstərir.

Çalışmanın yenidən istifadə nəticəsi isə daha dar çərçivədə qiymətləndirilməlidir. Tədqiqatçılar təmizlənmiş suyu İordaniyanın geri qazanılmış tullantı su standartı ilə müqayisə edir və yenidən istifadənin mümkün olduğunu müdafiə edirlər; lakin çalışma uzunmüddətli tam miqyaslı istismar performansı, zeolit yatağının doyma və regenerasiya davranışı və ya əhatəli mikrobioloji təhlükəsizlik doğrulaması təqdim etmir. Bu səbəbdən təcrübə tətbiq edilə bilən bir təmizləmə yanaşmasına dair sübut yaradır; hər şəraitdə təhlükəsiz və uzunmüddətli sahə yenidən istifadəsinin sübutu kimi şərh edilməməlidir.

Araşdırmanın əsas sualı nədir?

Avtomobil yuma tullantı suları deterjanları, asılı və həll olmuş bərk maddələri, üzvi yükü, yağ-gresi və bəzi ağır metalları birlikdə daşıya bilir. Araşdırmanın əsas sualı bu qarışıq tullantı su axınının nisbətən sadə fiziki proseslər və təbii zeolit adsorbsiyasının birləşdirildiyi sistemdə kifayət qədər təmizlənib-təmizlənə bilməyəcəyidir.

Çalışma bu sualı xüsusilə su qıtlığının mühüm olduğu İordaniya kontekstində ele alır. Tədqiqatçılar avtomobil yuma obyektlərindən çıxan suyun birbaşa atılması əvəzinə təmizlənərək yenidən avtomobil yumasında və ya suvarmada istifadə edilə bilən alternativ su mənbəyinə çevrilməsini hədəfləyirlər.

Nümunələr haradan və necə toplandı?

2023-cü ilin dekabrında Ammandakı beş avtomobil yuma stansiyası ziyarət edilmişdir. Çalışmaya görə hər stansiyadan beş tullantı su nümunəsi götürülmüş və fərqli nümunələmə vaxtlarında əldə edilən ölçmələrin orta dəyərləri istifadə edilmişdir. Tədqiqatçılar həmçinin eksperimental ölçmələrin dəqiqliyini və təkrarlanabilirliyini artırmaq məqsədilə təcrübələrin ən az üç dəfə aparıldığını bildirirlər.

İncelənən beş stansiyada mövcud bir tullantı su təmizləmə qurğusunun olmadığı bildirilir. Bu vəziyyət, önerilən sistemin çalışmanın nümunəlemindəki obyektlər üçün sonradan əlavə edilə bilən bir təmizləmə zənciri kimi qiymətləndirilməsinə yol açmışdır.

Hansı parametrlər incələndi?

Çalışma təmizləmənin müxtəlif mərhələlərində pH, alkalilik, kalsium sərtliyi, ümumi sərtlik, ümumi bərk maddə, ümumi həll olmuş bərk maddə, ümumi asılı bərk maddə, COD, BOD, yağ və gres, ağır metallar və MBAS kimi fiziki, kimyəvi və bioloji göstərici kimi istifadə edilən parametrləri ölçür.

Mənbədə COD üçün ASTM D1252-06, pH və keçiricilik üçün ASTM D5464-11, alkalilik üçün ASTM D1067-11, TDS/TSS üçün ASTM D5907-10, sərtlik üçün ASTM D1126-12, ağır metal analizi üçün ASTM D3977-97 və MBAS üçün ASTM D2330-02 metodları sadalanmışdır.

Təmizləmə zənciri necə işləyir?

Önerilən sistem dörd əsas təmizləmə mərhələsindən ibarətdir: çökdürmə, flotasiya/aerasiya, qum filtrasiyası və zeolit adsorbsiyası. İlk mərhələlərdə iri hissəciklər ilə yağ-gres yükünün azaldılması, son adsorbsiya mərhələsində isə xüsusilə həll olmuş çirkləndiricilərin və səthi aktiv maddə göstəricilərinin daha ileri səviyyədə azaldılması məqsəd qoyulur.

Zeolit adsorbsiyası necə test edildi?

Mənbədə adsorban miqdarları 0,1 g, 0,5 g və 1,0 g olaraq verilmişdir. Qarışıqlar 5, 30, 60 və 120 dəqiqə boyunca çalxalanmış; metod bölməsində təcrübə temperaturları 25, 35 və 45 °C, pH isə 6,8 olaraq göstərilmişdir. Prosesdən sonra nümunələr filtrlənmiş və qalan SDBS-MBAS səviyyəsi ölçülmüşdür.

Burada mühüm bir mənbə uyğunsuzluğu var: metod bölməsi adsorbsiya testlərini 25, 35 və 45 °C-də açıqladığı halda xülasə və nəticə bölməsi ən yaxşı şəraiti 20 °C olaraq verir. Eyni şəkildə xülasə pH 6,8 deyərkən nəticə bölməsi pH 7 ifadəsini istifadə edir. Buna görə 20 °C və pH 7 dəyərləri metod detalları ilə tam uzlaşdırıla bilmir.

Türkiyə baxımından nə ifadə edir?

Bu çalışma İordaniyadakı beş avtomobil yuma stansiyasına və İordaniyada istifadə edilən su keyfiyyəti müqayisə meyarlarına əsaslanır. Buna görə nəticələrin Türkiyədəki avtomobil yuma obyektlərinə sayısal olaraq birbaşa köçürülməsi doğru deyil. Tullantı suyun deterjan tərkibi, xam su sərtliyi, gündəlik debi, işletmə forması, yenidən istifadə hədəfi və tətbiq olunacaq yerli su keyfiyyəti meyarları yenidən ölçülməlidir.

Buna qarşılıq çalışmanın ortaya qoyduğu çökdürmə → flotasiya → qum filtrasiyası → adsorbsiya yanaşması Türkiyədə aparılacaq yerli təmizlənəbilirlik təcrübələri üçün test edilə bilən bir proses sxemi təqdim edir. Tətbiq edilə bilərlik qərarı üçün yerli nümunələrlə pilot çalışma, zeolit kapasitet və doyma testləri, mikrobioloji analizlər və yerli iqtisadi hesablama lazımdır.

Çalışma nəyi dəstəkləyir?

• İncelənən Amman nümunələrində çoxmərhələli təmizləmənin bir çox fiziki və kimyəvi çirkləndiricini əhəmiyyətli dərəcədə azaltdığını.
• Zeolit adsorbsiyası mərhələsinin xüsusilə sərtlik, COD, BOD, yağ-gres və bəzi səthi aktiv maddə göstəricilərinin azaldılmasına mühüm töhfə verdiyini.
• Tablo 3-də verilən son çıxış dəyərlərinin tədqiqatçıların istifadə etdiyi JS 893/2021 müqayisə hədlərinin altında qaldığını.
• Tədqiqatçıların fərziyyələrinə əsaslanan LCCA hesabının müsbət iqtisadi nəticələr verdiyini.

Çalışma nəyi sübut etmir?

• Sistemin bütün avtomobil yuma tullantı sularında eyni performansı verəcəyini.
• Uzunmüddətli tam miqyaslı obyekt istismarında eyni giderim nisbətlərinin qorunacağını.
• Zeolitin doyma, regenerasiya və uzunmüddətli dəyişdirmə davranışını.
• Əhatəli mikrobioloji təhlükəsizliyi və ya patogen giderimini; çalışmanın təqdim olunan nəticə cədvəllərində birbaşa mikrobioloji patogen ölçümü yoxdur.
• MBAS üçün tək və mübahisəsiz ümumi giderim faizini; mənbə daxilində bir-biri ilə uyğunlaşmayan dəyərlər mövcuddur.
• İordaniya xaricində eyni iqtisadi geri ödəmə və fayda/maliyet nəticələrinin yaranacağını.

Çalışmanın Metodu və Bulguları

Eksperimental qurğunun texniki detalları

Çökdürmə qurğusu üçün mənbədə 60 × 20 × 20 cm ölçülərində şüşə tank istifadə edildiyi və suyun təxminən 24 saat çökməyə buraxıldığı bildirilir. Çökdürmədən sonra su flotasiya və aerasiya tankına, ardından qum filtrasiyasına və son olaraq kəsikli zeolit adsorbsiyasına aktarılmışdır.

Qum filtrində istifadə edilən mühitin əsas xüsusiyyətləri 0,05 mm qum dənə diametri, 1,5 mm çınqıl dənə diametri, 2,65 xüsusi çəki, 0,82 yataq porozitesi və 35 cm qum dərinliyi olaraq verilmişdir. Mətndə hidravlik sürət 10 m³/m²/saat olaraq göstərilir.

Mənbə adsorbsiya izotermlərinin incələndiyini ifadə etsə də, təqdim olunan səkkiz səhifəlik çalışma daxilində detallı Langmuir, Freundlich və ya bənzər izoterm parametr cədvəlləri verilmir. Buna görə məqalədə mənbənin təqdim etmədiyi adsorbsiya parametrləri yaradılmamışdır.

Xam su ilə son təmizləmə çıxışı necə dəyişdi?

Aşağıdakı cədvəl çalışmanın Tablo 3-ündəki xam avtomobil yuma tullantı suyu ilə son zeolit adsorbsiyası çıxışını yan-yana göstərir. Dəyərlər yenidən hesablanmış eksperimental nəticələr deyil, mənbə cədvəlindən birbaşa aktarılmış dəyərlərdir.

MBAS vahid qeydi: Mənbənin Tablo 3 başlığı MBAS dəyərlərini “%SDBS” olaraq göstərdiyi halda Şəkil 6-nın oxu və açıqlaması bunları mg/L olaraq tanımlayır. Buna görə yuxarıdakı MBAS sətirində vahid xüsusilə dəqiqləşdirilməmişdir.

Hansı mərhələ hansı çirkləndiricidə öne çıxdı?

Çökdürmə mərhələsi, çalışmanın öz giderim sətirlərinə görə başlanğıcdakı bərk yükün azaldılmasında belirgin rol oynamışdır. Mənbə; çökdürmədən sonra TS üçün %62, TSS üçün %76 və Pb üçün %46 giderim bildirir. Kalsium sərtliyi üçün %62, ümumi sərtlik üçün %52 və COD üçün %25 dəyərləri də bu mərhələdə verilir.

Flotasiyanın xüsusilə yağ və gres üzərində təsirli olması hədəflənmişdir. O&G dəyəri 20.117 mg/L-dən 15.087 mg/L-yə düşür və çalışma bu mərhələ üçün təxminən %25 giderim bildirir.

Son zeolit adsorbsiyası mərhələsi bir çox parametrdə mühüm əlavə azalma təmin etmişdir. Məsələn, COD 295 mg/L-dən 98,2 mg/L-yə, ümumi sərtlik 400 mg/L-dən 56 mg/L-yə, kalsium sərtliyi 210 mg/L-dən 53 mg/L-yə və yağ-gres 15.033 mg/L-dən 6 mg/L-yə enir.

MBAS nəticəsində niyə xüsusi diqqət lazımdır?

MBAS çalışmanın əsas hədəflərindən biridir; lakin mənbə bu parametr üçün bir-birini tam doğrulamayan bir neçə rəqəm təqdim edir. Tablo 3-də MBAS sırasıyla 32,2 → 30,5 → 27,6 → 19,0 → 1,05 olaraq verildiyi halda, eyni cədvəldə zeolit mərhələsinin giderimi %55,28 olaraq yazılmışdır. Mətn isə ümumi sistem giderimini %93,42 olaraq tanımlayır. Xülasə ayrıca SDBS-nin 2,5 mg/L-dən 1,25 mg/L-yə endiyini bildirir.

Mənbə cədvəlindəki 32,2 ilə 1,05 dəyərləri birbaşa istifadə edilərək aparılan sadə arifmetik kontrol təxminən %96,74 xam-su/son-çıxış fərqinə; yalnız 19,0 ilə 1,05 arasındakı son mərhələ isə təxminən %94,47 fərqinə uyğun gəlir. Bunların heç biri cədvəldə verilən %55,28 və ya mətndəki %93,42 ilə tam uyğunlaşmır. Buna görə Verianla bu çalışmadan tək bir “qəti MBAS giderim faizi” törətmir.

Mənbə daxilindəki digər sayısal uyğunsuzluqlar

İqtisadi analiz nə söyləyir?

Tədqiqatçılar önerilən sistem üçün yaşam dövrü maliyyət analizi aparmışdır. Tablo 4-də ilk yatırım 1.200 USD, illik işletmə və bakım maliyyəti 180 USD, illik gəlir/tasarruf 1.980 USD, sistem ömrü 10 il, diskont nisbəti %10 və hurda/yenidən satış dəyəri 150 USD olaraq alınmışdır.

Mənbədə xalis bugünkü dəyər üçün verilən tənlik bu formadadır:

\[ NPV = \sum \left(\frac{RS-OMC}{(1+DR)^2}\right)-II+\frac{SV}{(1+DR)^2} \]

Geri ödəmə müddəti üçün:

\[ PP = \frac{II}{\sum(RS-OMC)} \]

Fayda/maliyet nisbəti üçün:

\[ BCR = \frac{\sum RS}{II+\sum OMC} \]

Burada II ilk yatırımı, OMC illik işletmə və bakım xərclərini, RS illik gəlir və ya su hesabı tasarrufunu, LD sistem ömrünü, DR diskont nisbətini və SV yenidən satış/hurda dəyərini ifadə edir.

Çalışma bu girişlərlə NPV-ni 11.024 USD, IRR-ni %149,98, geri ödəmə müddətini təxminən 1 il və BCR-ni təxminən 5,28 olaraq raporlayır.

Bununla birlikdə iqtisadi bölmədə mühüm bir doğrulana bilərlik problemi var. Mətn sistemin aylıq 165 USD-lik su hesabının təxminən %60-ını qənaət edəcəyini bildirərkən Tablo 4 illik qənaəti 1.980 USD olaraq istifadə edir. 1.980 USD, 165 USD × 12 ayın tamamıdır; %60-ı isə 1.188 USD-dir. Ayrıca filtr mühitinin dəyişdirmə tezliyi eyni bölmədə əvvəl 8 ay, sonra 10 ay və yenidən 8 ay olaraq yazılmışdır. Tənliklərdə “CWW sistemi” əvəzinə bəzi yerlərdə açıqlanmayan “SFS” qısaltması istifadə olunur. Buna görə çalışmanın iqtisadi nəticələri müəlliflərin bildirdiyi nəticələr kimi aktarılmalı, müstəqil olaraq doğrulanmış mali fizibilite dəyərləri kimi ele alınmamalıdır.

Nəticələrin elmi sərhədi

Təcrübə incələnən beş Amman avtomobil yuma stansiyasının tullantı suları üzərində çoxmərhələli fiziki təmizləmə və zeolit adsorbsiyasının güclü çirkləndirici azalması təmin edə bildiyini göstərir. Xüsusilə son çıxışdakı COD, TSS, sərtlik, yağ-gres və qurğuşun dəyərləri mənbə cədvəlindəki xam dəyərlərə görə nəzərəçarpacaq dərəcədə düşür.

Bununla birlikdə mənbə tam miqyaslı uzunmüddətli sahə istismarı, zeolitin adsorbsiya kapasitesinin zamanla tükənməsi, media regenerasiyası, yataq qırılma əyriləri və ya uzunmüddətli bakım performansı haqqında məlumat təqdim etmir. Çalışmada patogenlərə dair birbaşa mikrobioloji analiz cədvəli də yoxdur. Buna görə yalnız ölçülən parametrlərin standart müqayisəsindən çıxış edərək bütöv sağlamlıq təhlükəsizliyi nəticəsi çıxarılmamalıdır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam özgün çalışma adı: Sustainable surfactant removal and wastewater reuse in carwash systems using natural zeolite

Müəlliflər və sıra: Kharabsheh R.M., Awad A.A., Alhusban M.A. və Bdour A.

Bərabər töhfə/bərabər birinci müəlliflik: Mənbədə göstərilməmişdir.

Məsul müəllif: Bdour A.

Qurumlar: R&I Centre for the Conservation of Biodiversity and Sustainable Development (CBDS), Faculty of Forestry and Natural Environment Engineering, Universidad Politécnica de Madrid, İspaniya; Middle East University, Faculty of Engineering and Design, Civil Engineering Department, Amman, İordaniya; Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, The Hashemite University, İordaniya.

DOI: 10.30955/gnj.06505

Jurnal: Global NEST Journal

Cild / say / məqalə: 27(1), 06505

Mənbə növü və hakemlik: Hakemli özgün tədqiqat məqaləsi.

PDF-dəki yayın bilgisi: Received 22/07/2024; Accepted 26/11/2024; Available online 28/11/2024. PDF-in öz bibliyografik sətiri çalışmanı 2024 olaraq göstərir.

Rəsmi yayın bağlantısı:Global NEST Journal — məqalə səhifəsi

Lisenziya/telif qeydi: İncelənən PDF “Copyright © 2024 Global NEST – All rights reserved” ifadəsini daşıyır. Buna görə bu Verianla sürümündə mənbənin özgün qrafik və şəkilləri bire bir kopyalanmamış; elmi məlumatlar HTML cədvəllər və çalışmaya əsaslanan açıqlayıcı Verianla Live proses göstərişi ilə təqdim edilmişdir.

Maliyyələşdirmə: Mənbədə ayrıca və açıq bir maliyyələşdirmə bəyanı yoxdur. Təşəkkür bölümündə tədqiqatçılar Jordan University-dəki həmkar və personalın dəstəyi üçün təşəkkür edir və çalışmanın qismən universitet resurslarından istifadə edilərək həyata keçirildiyini bildirirlər.

Veri əlçatanlığı: İncelənən sürümdə ayrıca veri əlçatanlığı bəyanı yoxdur.

Maraqlar toqquşması: İncelənən sürümdə ayrıca maraqlar toqquşması bəyanı yoxdur.

CRediT/müəllif töhfələri: İncelənən sürümdə ayrıca CRediT və ya detallı müəllif töhfə bəyanı yoxdur.

Əsas metodoloji məhdudiyyətlər: Çalışma beş Amman avtomobil yuma stansiyasından alınan nümunələrlə məhduddur. Uzunmüddətli tam miqyaslı sahə doğrulaması, zeolit yatağı ömrü və regenerasiya performansı təqdim edilmir. MBAS dəyərləri və giderim nisbətləri, optimal temperatur/pH məlumatları, yenidən istifadə standartının ili və LCCA girişlərində mənbə daxili uyğunsuzluqlar var. Mikrobioloji patogen gideriminə dair birbaşa nəticə cədvəli təqdim edilmədiyi üçün yenidən istifadə təhlükəsizliyi yalnız çalışmada ölçülən parametrlər çərçivəsində şərh edilməlidir.

İçerik metodu: Bu Verianla məqaləsindəki elmi təcrübə, metod, sayısal bulgu və məhdudiyyətlər yüklənən çalışmaya əsaslanır. Xarici mənbələrdən yeni eksperimental nəticə və ya elmi mexanizm əlavə edilməmiş; xarici doğrulama yalnız bibliyografik kimlik və yayın durumunun kontrolunda istifadə edilmişdir.