Ushbu tadqiqot Iordaniyaning Amman shahridagi beshta avtomobil yuvish stansiyasidan olingan oqova suvning choʻktirish, flotatsiya, qum filtratsiyasi va zeolit adsorbsiyasidan iborat toʻrt bosqichli tizim orqali tozalanishini oʻrganadi. Har bir stansiyadan beshtadan namuna olingan; alkalinlik, kalsiy qattiqligi (CH), umumiy qattiqlik (TH), umumiy qattiq moddalar (TS), umumiy erigan qattiq moddalar (TDS), umumiy muallaq qattiq moddalar (TSS), kimyoviy kislorod ehtiyoji (COD), biokimyoviy kislorod ehtiyoji (BOD), yogʻ-gres (O&G), qoʻrgʻoshin (Pb), rux (Zn) va metilen koʻki faol moddalar (MBAS) kabi parametrlar tozalashning turli bosqichlarida oʻlchangan. Manba jadvalidagi yakuniy chiqish qiymatlari oʻlchangan koʻplab ifloslantiruvchilar xom oqova suvga nisbatan sezilarli kamayganini va tadqiqotchilar taqqoslash uchun foydalangan JS 893/2021 chegaralaridan pastda qolganini koʻrsatadi. Biroq MBAS olib tashlash foizlari, optimal harorat/pH maʼlumoti va iqtisodiy tahlil kirishlari oʻrtasida manba ichidagi nomuvofiqliklar mavjudligi sababli natijalarni ayniqsa shu sohalarda ehtiyotkorlik bilan talqin qilish kerak.

Eng keskin oʻzgarishlardan biri yogʻ va gres konsentratsiyasida kuzatiladi: tadqiqotning Tablo 3 qismida xom avtomobil yuvish oqova suvida 23.365 mg/L sifatida berilgan O&G qiymati zeolit adsorbsiyasidan soʻng 6 mg/L ga tushadi. COD 640 mg/L dan 98,2 mg/L ga, TSS 1.330 mg/L dan 126,4 mg/L ga, umumiy qattiqlik 860 mg/L dan 56 mg/L ga va kalsiy qattiqligi 580 mg/L dan 53 mg/L ga pasayadi. BOD esa 19,8 mg/L dan 7,37 mg/L ga tushadi. Bu natijalar koʻp bosqichli fizik tozalash va zeolit adsorbsiyasi birgalikda qoʻllangan tajriba qurilmasida ifloslantiruvchi yukining kuchli kamayishini koʻrsatadi.

Tadqiqotning qayta foydalanish natijasi esa torroq doirada baholanishi kerak. Tadqiqotchilar tozalangan suvni Iordaniyaning qayta tiklangan oqova suv standarti bilan taqqoslab, qayta foydalanish mumkinligini ilgari suradi; ammo tadqiqot uzoq muddatli toʻliq miqyosli ekspluatatsiya samaradorligi, zeolit qatlamining toʻyinishi va regeneratsiya xatti-harakati yoki keng qamrovli mikrobiologik xavfsizlik tasdigʻini taqdim etmaydi. Shu sababli tajriba qoʻllanishi mumkin boʻlgan tozalash yondashuvi haqida dalil beradi; uni har qanday sharoitda xavfsiz va uzoq muddatli dala qayta foydalanishining isboti sifatida talqin qilmaslik kerak.

Tadqiqotning asosiy savoli nima?

Avtomobil yuvish oqova suvlari deterjanlar, muallaq va erigan qattiq moddalar, organik yuk, yogʻ-gres va ayrim ogʻir metallarni birgalikda tashishi mumkin. Tadqiqotning asosiy savoli ushbu aralash oqova suv oqimi nisbatan sodda fizik jarayonlar va tabiiy zeolit adsorbsiyasi birlashtirilgan tizimda yetarlicha tozalanishi mumkinmi-yoʻqmi ekanidir.

Tadqiqot bu savolni ayniqsa suv tanqisligi muhim boʻlgan Iordaniya kontekstida koʻrib chiqadi. Tadqiqotchilar avtomobil yuvish obyektlaridan chiqadigan suvni toʻgʻridan-toʻgʻri tashlash oʻrniga tozalab, yana avtomobil yuvishda yoki sugʻorishda ishlatilishi mumkin boʻlgan muqobil suv manbaiga aylantirishni maqsad qiladi.

Namunalar qayerdan va qanday toʻplandi?

2023-yil dekabrida Ammandagi beshta avtomobil yuvish stansiyasi tashrif buyurilgan. Tadqiqotga koʻra har bir stansiyadan beshtadan oqova suv namunasi olingan va turli namuna olish vaqtlarida olingan oʻlchovlarning oʻrtacha qiymatlari ishlatilgan. Tadqiqotchilar shuningdek, eksperimental oʻlchovlarning aniqligi va takrorlanuvchanligini oshirish maqsadida tajribalar kamida uch marta oʻtkazilganini bildiradi.

Koʻrib chiqilgan beshta stansiyada mavjud oqova suv tozalash qurilmasi yoʻqligi bildiriladi. Bu holat taklif etilgan tizimni tadqiqot namunalaridagi obyektlar uchun keyinchalik qoʻshilishi mumkin boʻlgan tozalash zanjiri sifatida baholashga olib kelgan.

Qaysi parametrlar oʻrganildi?

Tadqiqot tozalashning turli bosqichlarida pH, alkalinlik, kalsiy qattiqligi, umumiy qattiqlik, umumiy qattiq modda, umumiy erigan qattiq modda, umumiy muallaq qattiq modda, COD, BOD, yogʻ va gres, ogʻir metallar hamda MBAS kabi fizik, kimyoviy va biologik koʻrsatkich sifatida ishlatiladigan parametrlarni oʻlchaydi.

Manbada COD uchun ASTM D1252-06, pH va oʻtkazuvchanlik uchun ASTM D5464-11, alkalinlik uchun ASTM D1067-11, TDS/TSS uchun ASTM D5907-10, qattiqlik uchun ASTM D1126-12, ogʻir metall tahlili uchun ASTM D3977-97 va MBAS uchun ASTM D2330-02 usullari sanab oʻtilgan.

Tozalash zanjiri qanday ishlaydi?

Taklif etilgan tizim toʻrtta asosiy tozalash bosqichidan iborat: choʻktirish, flotatsiya/aeratsiya, qum filtratsiyasi va zeolit adsorbsiyasi. Dastlabki bosqichlarda yirik zarrachalar hamda yogʻ-gres yukini kamaytirish, yakuniy adsorbsiya bosqichida esa ayniqsa erigan ifloslantiruvchilar va sirt faol modda koʻrsatkichlarini yanada chuqurroq kamaytirish maqsad qilinadi.

Zeolit adsorbsiyasi qanday sinovdan oʻtkazildi?

Manbada adsorbent miqdorlari 0,1 g, 0,5 g va 1,0 g deb berilgan. Aralashmalar 5, 30, 60 va 120 daqiqa davomida chayqatilgan; metod boʻlimida tajriba haroratlari 25, 35 va 45 °C, pH esa 6,8 deb koʻrsatilgan. Jarayondan keyin namunalar filtrlangan va qolgan SDBS-MBAS darajasi oʻlchangan.

Bu yerda muhim manba nomuvofiqligi mavjud: metod boʻlimi adsorbsiya sinovlarini 25, 35 va 45 °C da tushuntirar ekan, xulosa va natija boʻlimi eng yaxshi sharoitni 20 °C deb beradi. Xuddi shuningdek, xulosa pH 6,8 desa, natija boʻlimi pH 7 iborasini ishlatadi. Shu sababli 20 °C va pH 7 qiymatlari metod tafsilotlari bilan toʻliq muvofiqlashtirilmaydi.

Turkiya nuqtayi nazaridan nimani anglatadi?

Bu tadqiqot Iordaniyadagi beshta avtomobil yuvish stansiyasiga va Iordaniyada qoʻllanadigan suv sifati taqqoslash mezonlariga asoslangan. Shuning uchun natijalarni Turkiyadagi avtomobil yuvish obyektlariga raqamli jihatdan bevosita koʻchirish toʻgʻri emas. Oqova suvning deterjan tarkibi, xom suv qattiqligi, kunlik sarf, ishlash shakli, qayta foydalanish maqsadi va qoʻllanadigan mahalliy suv sifati mezonlari qayta oʻlchanishi kerak.

Bunga qaramay, tadqiqot koʻrsatgan choʻktirish → flotatsiya → qum filtratsiyasi → adsorbsiya yondashuvi Turkiyada oʻtkaziladigan mahalliy tozalanuvchanlik tajribalari uchun sinab koʻriladigan jarayon sxemasini taqdim etadi. Qoʻllashga yaroqlilik qarori uchun mahalliy namunalar bilan pilot tadqiqot, zeolit sigʻimi va toʻyinish sinovlari, mikrobiologik tahlillar hamda mahalliy iqtisodiy hisob-kitob zarur.

Tadqiqot nimani qoʻllab-quvvatlaydi?

• Koʻrib chiqilgan Amman namunalarida koʻp bosqichli tozalash koʻplab fizik va kimyoviy ifloslantiruvchilarni sezilarli darajada kamaytirganini.
• Zeolit adsorbsiyasi bosqichi ayniqsa qattiqlik, COD, BOD, yogʻ-gres va ayrim sirt faol modda koʻrsatkichlarini kamaytirishga muhim hissa qoʻshganini.
• Tablo 3-da berilgan yakuniy chiqish qiymatlari tadqiqotchilar foydalangan JS 893/2021 taqqoslash chegaralaridan pastda qolganini.
• Tadqiqotchilar taxminlariga asoslangan LCCA hisobining ijobiy iqtisodiy natijalar berganini.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

• Tizim barcha avtomobil yuvish oqova suvlarida ayni samaradorlikni berishini.
• Uzoq muddatli toʻliq miqyosli obyekt ekspluatatsiyasida ayni olib tashlash nisbatlari saqlanishini.
• Zeolitning toʻyinish, regeneratsiya va uzoq muddatli almashtirish xatti-harakatini.
• Keng qamrovli mikrobiologik xavfsizlik yoki patogenlarni olib tashlashni; tadqiqotning taqdim etilgan natija jadvallarida bevosita mikrobiologik patogen oʻlchovi yoʻq.
• MBAS uchun yagona va bahssiz umumiy olib tashlash foizini; manba ichida bir-biriga mos kelmaydigan qiymatlar mavjud.
• Iordaniyadan tashqarida ayni iqtisodiy qoplanish va foyda/xarajat natijalari yuzaga kelishini.

Tadqiqot Metodi va Natijalari

Tajriba qurilmasining texnik tafsilotlari

Choʻktirish birligi uchun manbada 60 × 20 × 20 cm oʻlchamli shisha tank ishlatilgani va suv taxminan 24 soat choʻkishga qoldirilgani bildiriladi. Choʻktirishdan soʻng suv flotatsiya va aeratsiya tankiga, keyin qum filtratsiyasiga va yakunda partiyali zeolit adsorbsiyasiga oʻtkazilgan.

Qum filtrida ishlatilgan muhitning asosiy xususiyatlari 0,05 mm qum zarra diametri, 1,5 mm shagʻal zarra diametri, 2,65 solishtirma ogʻirlik, 0,82 qatlam porozligi va 35 cm qum chuqurligi sifatida berilgan. Matnda gidravlik tezlik 10 m³/m²/soat deb koʻrsatilgan.

Manba adsorbsiya izotermlari oʻrganilganini aytgan boʻlsa-da, taqdim etilgan sakkiz sahifalik tadqiqot ichida batafsil Langmuir, Freundlich yoki shunga oʻxshash izoterm parametr jadvallari berilmagan. Shu sababli maqolada manba taqdim etmagan adsorbsiya parametrlari yaratilmagan.

Xom suv bilan yakuniy tozalash chiqishi qanday oʻzgardi?

Quyidagi jadval tadqiqotning Tablo 3 qismidagi xom avtomobil yuvish oqova suvi bilan yakuniy zeolit adsorbsiyasi chiqishini yonma-yon koʻrsatadi. Qiymatlar qayta hisoblangan tajriba natijalari emas, manba jadvalidan bevosita olingan qiymatlardir.

MBAS birlik izohi: Manbaning Tablo 3 sarlavhasi MBAS qiymatlarini “%SDBS” sifatida koʻrsatgan boʻlsa, Shakl 6 oʻqi va izohi ularni mg/L deb taʼriflaydi. Shuning uchun yuqoridagi MBAS qatorida birlik ataylab aniqlashtirilmagan.

Qaysi bosqich qaysi ifloslantiruvchida ajralib turdi?

Choʻktirish bosqichi, tadqiqotning oʻz olib tashlash qatorlariga koʻra, boshlangʻich qattiq yukni kamaytirishda sezilarli rol oʻynagan. Manba choʻktirishdan soʻng TS uchun %62, TSS uchun %76 va Pb uchun %46 olib tashlashni bildiradi. Kalsiy qattiqligi uchun %62, umumiy qattiqlik uchun %52 va COD uchun %25 qiymatlari ham shu bosqichda beriladi.

Flotatsiya ayniqsa yogʻ va gresga taʼsir qilishi maqsad qilingan. O&G qiymati 20.117 mg/L dan 15.087 mg/L ga tushadi va tadqiqot bu bosqich uchun taxminan %25 olib tashlashni bildiradi.

Yakuniy zeolit adsorbsiyasi bosqichi koʻplab parametrlar boʻyicha muhim qoʻshimcha pasayishni taʼminlagan. Masalan, COD 295 mg/L dan 98,2 mg/L ga, umumiy qattiqlik 400 mg/L dan 56 mg/L ga, kalsiy qattiqligi 210 mg/L dan 53 mg/L ga va yogʻ-gres 15.033 mg/L dan 6 mg/L ga tushadi.

MBAS natijasida nima uchun alohida ehtiyot zarur?

MBAS tadqiqotning asosiy maqsadlaridan biridir; ammo manba bu parametr uchun bir-birini toʻliq tasdiqlamaydigan bir necha sonni taqdim etadi. Tablo 3-da MBAS ketma-ket 32,2 → 30,5 → 27,6 → 19,0 → 1,05 sifatida berilgan boʻlsa, ayni jadvalda zeolit bosqichining olib tashlashi %55,28 deb yozilgan. Matn esa umumiy tizim olib tashlashini %93,42 deb taʼriflaydi. Xulosa shuningdek SDBS 2,5 mg/L dan 1,25 mg/L ga tushganini bildiradi.

Manba jadvalidagi 32,2 va 1,05 qiymatlaridan bevosita foydalanib qilingan sodda arifmetik tekshiruv taxminan %96,74 xom-suv/yakuniy-chiqish farqiga; faqat 19,0 va 1,05 orasidagi soʻnggi bosqich esa taxminan %94,47 farqiga mos keladi. Bularning hech biri jadvaldagi %55,28 yoki matndagi %93,42 bilan toʻliq mos kelmaydi. Shu sababli Verianla bu tadqiqotdan yagona “aniq MBAS olib tashlash foizi”ni chiqarmaydi.

Manba ichidagi boshqa raqamli nomuvofiqliklar

Iqtisodiy tahlil nima deydi?

Tadqiqotchilar taklif etilgan tizim uchun hayot sikli xarajat tahlilini amalga oshirgan. Tablo 4-da boshlangʻich investitsiya 1.200 USD, yillik ekspluatatsiya va texnik xizmat xarajati 180 USD, yillik daromad/tejash 1.980 USD, tizim umri 10 yil, diskont stavkasi %10 va qoldiq/qayta sotish qiymati 150 USD sifatida olingan.

Manbada sof joriy qiymat uchun berilgan tenglama quyidagicha:

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

Qoplanish muddati uchun:

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

Foyda/xarajat nisbati uchun:

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

Bu yerda II boshlangʻich investitsiyani, OMC yillik ekspluatatsiya va texnik xizmat xarajatlarini, RS yillik daromad yoki suv toʻlovi tejalishini, LD tizim umrini, DR diskont stavkasini va SV qayta sotish/qoldiq qiymatini ifodalaydi.

Tadqiqot bu kirishlar bilan NPV ni 11.024 USD, IRR ni %149,98, qoplanish muddatini taxminan 1 yil va BCR ni taxminan 5,28 deb hisobot qiladi.

Biroq iqtisodiy boʻlimda muhim tekshiriluvchanlik muammosi mavjud. Matn tizim oyiga 165 USD boʻlgan suv hisobining taxminan %60 qismini tejashini aytsa, Tablo 4 yillik tejalishni 1.980 USD sifatida ishlatadi. 1.980 USD, 165 USD × 12 oyning toʻliq miqdoridir; %60 qismi esa 1.188 USD boʻladi. Bundan tashqari filtr muhitini almashtirish chastotasi ayni boʻlimda avval 8 oy, keyin 10 oy va yana 8 oy deb yozilgan. Tenglamalarda “CWW tizimi” oʻrniga baʼzi joylarda tushuntirilmagan “SFS” qisqartmasi ishlatilgan. Shu sababli tadqiqotning iqtisodiy natijalari mualliflar bildirgan natijalar sifatida berilishi, mustaqil ravishda tasdiqlangan moliyaviy texnik-iqtisodiy qiymatlar sifatida qaralmasligi kerak.

Natijalarning ilmiy chegarasi

Tajriba koʻrib chiqilgan beshta Amman avtomobil yuvish stansiyasining oqova suvlari ustida koʻp bosqichli fizik tozalash va zeolit adsorbsiyasi kuchli ifloslantiruvchi kamayishini taʼminlay olishini koʻrsatadi. Ayniqsa yakuniy chiqishdagi COD, TSS, qattiqlik, yogʻ-gres va qoʻrgʻoshin qiymatlari manba jadvalidagi xom qiymatlarga nisbatan sezilarli pasayadi.

Biroq manba toʻliq miqyosli uzoq muddatli dala ekspluatatsiyasi, zeolitning adsorbsiya sigʻimi vaqt oʻtishi bilan tugashi, media regeneratsiyasi, qatlam yorilish egri chiziqlari yoki uzoq muddatli texnik xizmat samaradorligi haqida maʼlumot bermaydi. Tadqiqotda patogenlarga oid bevosita mikrobiologik tahlil jadvali ham yoʻq. Shu sababli faqat oʻlchangan parametrlarning standart taqqoslashidan kelib chiqib, yaxlit sogʻliq xavfsizligi xulosasi chiqarilmasligi kerak.

Manba va Metod Izohi

Toʻliq asl tadqiqot nomi: Sustainable surfactant removal and wastewater reuse in carwash systems using natural zeolite

Mualliflar va tartib: Kharabsheh R.M., Awad A.A., Alhusban M.A. va Bdour A.

Teng hissa/teng birinchi mualliflik: Manbada koʻrsatilmagan.

Masʼul muallif: Bdour A.

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

DOI: 10.30955/gnj.06505

Jurnal: Global NEST Journal

Jild / son / maqola: 27(1), 06505

Manba turi va hakamlik: Hakamli asl tadqiqot maqolasi.

PDF'dagi nashr maʼlumoti: Received 22/07/2024; Accepted 26/11/2024; Available online 28/11/2024. PDFning oʻz bibliografik qatori tadqiqotni 2024 sifatida koʻrsatadi.

Rasmiy nashr havolasi:Global NEST Journal — maqola sahifasi

Litsenziya/mualliflik huquqi izohi: Koʻrib chiqilgan PDF “Copyright © 2024 Global NEST – All rights reserved” iborasini oʻz ichiga oladi. Shu sababli bu Verianla versiyasida manbaning asl grafik va shakllari aynan koʻchirilmagan; ilmiy maʼlumotlar HTML jadvallar va tadqiqotga asoslangan tushuntiruvchi Verianla Live jarayon koʻrsatuvi bilan taqdim etilgan.

Moliyalashtirish: Manbada alohida va ochiq moliyalashtirish bayonoti yoʻq. Minnatdorchilik boʻlimida tadqiqotchilar Jordan Universitydagi hamkasb va xodimlarga yordam uchun minnatdorchilik bildiradi hamda tadqiqot qisman universitet resurslaridan foydalanib amalga oshirilganini aytadi.

Maʼlumotlar mavjudligi: Koʻrib chiqilgan versiyada alohida maʼlumotlar mavjudligi bayonoti yoʻq.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Koʻrib chiqilgan versiyada alohida manfaatlar toʻqnashuvi bayonoti yoʻq.

CRediT/muallif hissalari: Koʻrib chiqilgan versiyada alohida CRediT yoki batafsil muallif hissa bayonoti yoʻq.

Asosiy metodologik cheklovlar: Tadqiqot beshta Amman avtomobil yuvish stansiyasidan olingan namunalar bilan cheklangan. Uzoq muddatli toʻliq miqyosli dala tasdigʻi, zeolit qatlami umri va regeneratsiya samaradorligi taqdim etilmagan. MBAS qiymatlari va olib tashlash nisbatlari, optimal harorat/pH maʼlumotlari, qayta foydalanish standarti yili va LCCA kirishlarida manba ichidagi nomuvofiqliklar mavjud. Mikrobiologik patogenlarni olib tashlashga oid bevosita natija jadvali taqdim etilmagani uchun qayta foydalanish xavfsizligi faqat tadqiqotda oʻlchangan parametrlar doirasida talqin qilinishi kerak.

Kontent metodi: Ushbu Verianla maqolasidagi ilmiy tajriba, metod, raqamli natija va cheklovlar yuklangan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manbalardan yangi eksperimental natija yoki ilmiy mexanizm qoʻshilmagan; tashqi tekshirish faqat bibliografik identifikatsiya va nashr holatini nazorat qilishda ishlatilgan.