نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار/ دانشگاه فسا

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا، فسا، ایران

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فسا

10.22034/ewe.2022.332084.1736

چکیده

در این مطالعه فرایند جذب آلاینده 2,4-D از محیط آبی توسط جاذب بیوچار پوسته شلتوک با استفاده از الگوریتم‌های درخت تصمیم CART و CHAID مدل‌سازی شد و تأثیر پارامترهای زمان تماس (120-0 دقیقه)، دما (oC 0/0-60/20)، غلظت اولیه محلول (mg/L 60-600)، دوز جاذب (g 2/0- 05/0) و pH (2-9) بر ظرفیت جذب بررسی شد. نتایج پژوهش نشان داد که ظرفیت جذب در pH برابر با 50/5 و دمای کمتر از oC 0/30 به حداکثر رسید و با افزایش غلظت علف‌کش 2,4-D و کاهش دوز جاذب افزایش یافت. نتایج مدل‌های CART و CHAID نشان داد غلظت اولیه آلاینده و مقدار جاذب بیشترین تأثیر را بر ظرفیت جذب داشت، به‌طوری‌که با افزایش غلظت اولیه آلاینده و کاهش مقدار جاذب، ظرفیت جذب افزایش یافت. بیشینه ظرفیت جذب در غلظت اولیه کمتر از mg/L 350 و مقدار جاذب کمتر از g 08/0 برابر با mg/g 1/37 به‌دست آمد. مدل CART با ضریب تبیین %1/98 کارایی بالاتری نسبت به مدل CHAID با ضریب تبیین % 7/97 در تخمین ظرفیت جذب بیوچار پوسته شلتوک نشان داد. بیوچار پوسته شلتوک به‌دلیل هزینه اولیه پایین، قابلیت فیزیکی و شیمیایی بالا و نیز توانایی بالا در حذف آلاینده می‌‌تواند به-عنوان جاذبی مناسب برای حذف 2,4-D از آب استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Use of decision tree algorithm to model the 2,4-D herbicide removal process from water by rice husk biochar

نویسندگان [English]

  • Mehdi Bahrami 1
  • Anahita Zare 2
  • Mohammad Javad Amiri 3

1 Department of Water Engineering,, Fasa University

2 Department of Water Engineering, Faculty of ,Agriculture,, Fasa University, Fasa, Iran

3 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Fasa University

چکیده [English]

This study modeled the adsorption process of 2,4-D pollutant from the aqueous medium by rice husk biochar adsorbent using CART and CHAID decision tree algorithms. Therefore, the effect of contact time (0-120 min), temperature (20-60 oC), initial concentration of contaminant (60-600 mg/L), adsorbent dose (0.05-0.2 g), and pH (2-9) was examined on the adsorption capacity. The results indicated that the adsorption capacity reached the maximum at pH=5.50 and the temperature lower than 30 oC. The outputs of both models showed that the initial concentration of contaminant and the adsorbent dose had the greatest effect on the adsorption capacity so that increased with the initial concentration increment and the adsorbent dose decrement. At the initial concentration of less than 350 mg/L and the adsorbent dose of less than 0.08 g, the maximum adsorption capacity was 37.0 mg/g. The CART model, with an R2 of 98.1%, showed higher performance than the CHAID model, with a 97.7% value, in estimating the adsorption capacity of rice husk biochar. Rice husk biochar (BRH) can be used as a suitable adsorbent to remove 2,4-D herbicide from water due to its low initial cost, high physical and chemical capability, and high ability to remove the studied contaminant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption
  • Rice husk biochar
  • Data Mining
  • Decision tree
  • Dichlorophenoxyacetic acid