حذف فلزات سنگین از پسابهای صنعتی به‌وسیله ضایعات روده گوسفند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه شیمی، دانشگاه سمنان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد شیمی کاربردی، دانکده علوم،دانشگاه سمنان

چکیده

حذف فلزات سنگین از پسابهای صنعتی یکی از مباحث مهم زیست‌محیطی است. در این مطالعه، روده خشک شده گوسفند به‌عنوان یک جاذب مناسب و ارزان قیمت به‌منظور تصفیه و حذف یون‌های سرب، مس و آهن از محلول آبی و پسابهای صنعتی به‌‌کار گرفته شد. برای تعیین فاکتورهای مؤثر در جذب از سیستم ناپیوسته استفاده شد. همچنین اثر پارامترهای مختلف مانند زمان، pH ، مقدار جاذب و غلظت اولیه فلزات سنگین بر میزان جذب بررسی گردید. مدت زمان لازم برای جذب، دو ساعت بود. بیشترین مقدار جذب در محدوده pH  بین 4 تا 8 انجام گرفت. ظرفیت جاذب مورد مطالعه برای هر یک از یون‌های مس، آهن و سرب به‌ترتیب 9/76 ، 11/19 و 3/01 میلی‌مول به ازای هر گرم جاذب بود. همچنین روابط مربوط به ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ برای جاذب مورد مطالعه، اندازه‌گیری شد. نتایج تحقیق نشان داد که ایزوترم لانگمیر برای توصیف فرایند جذب مناسب‌تر بوده و مطابقت بیشتری با داده‌های تجربی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Removal of Heavy Metals from Industrial Wastewater by Sheep Gut Waste

نویسندگان [English]

  • Seyed Hassan Zavvar Mousavi 1
  • Azadeh Arjmandi 2
1 Assist. Prof. of Chemistry, Faculty of Sciences, Semnan University
2 M.Sc. of Applied Chemistry, Faculty of Sciences, Semnan University
چکیده [English]

Removal of toxic heavy metals from wastewater is an important environmental challenge. In this work, the Sheep Gut Waste (SGW) is used as a low-cost adsorbent for the removal of Pb2+, Fe3+, and Cu2+ from aqueous solutions and industrial wastewaters. Bath experiments were used to determine the best adsorption conditions. The effects of contact time, pH, initial metal concentration, and amount of adsorbent on the adsorption process were studied. The time required for the removal of metal ions was about two hour. Effective removal of metal ions was demonstrated at pH values of 4-8. The maximum adsorption capacities of Cu– SGW, Fe- SGW and Pb-SGW were 9.76 mmol g-1, 11.19 mmol g-1, and 3.01 mmol g-1, respectively. Metal adsorption onto SGW was evaluated by Langmuir and Freundlich isotherms. Results indicate that the Langmuir isotherm model is the most suitable one for the adsorption process using sheep gut waste.

کلیدواژه‌ها [English]

  • heavy metals
  • Removal
  • Sheep Gut Waste
  • Industrial Wastewater
  • Adsorption Isotherm
1- Matheichal, J. T., Yu, Q., and Feltham, J. (1997). “Cu (II) Binding by E. Radiata.” Biomaterial. Environ. Technol., 18 (1), 25-34.
 2- مظفریان، ک.، مداینی، س.، و خشنودی، م. (1385). ارزیابی عملکرد فرایند اسمز معکوس در حذف آرسنیک از آب.م. آب و فاضلاب، 60،22-28.
3- مسافری، م.، و مصداقی نیا، ع. (1384). حذف آرسنیک از آب آشامیدنی با استفاده از آلومینای فعال اصلاح شده. م. آب و فاضلاب، 55، 2-14.
4- Larson, V. J., and Schierup, H. H. (1981). “The use  of straw for removal of metals from wastewater.”
J. Environ. Qual., 10 (2), 188-193.
5- Cesar, R. T. T., Sergio, L. C. F., and Marco, A. Z. (2004). “Use of modified rice husks as  a natural solid adsorbent of trace metals: Characterization and development of an on-line preconcentration system for cadmium and lead determination by FAAS.” J. Microchem., 77, 163-175.
6شاه‌محمدی، ز.، معاضد، ه.، جعفرزاده حقیقی، ن.، و پوررضا، ن. (1386ب). بررسی تاثیر غلظت سدیم بیکربنات بر افزایش ظرفیت جاذب پوسته شلتوک در حذف کادمیم از محیط آبی.مجله علوم دانشگاه شهید چمران، 17، 126-136.
7- Bhattacharya, A. K., Naiya, T. K., Mandel, S. N., and Das, S. K. (2008). “Adsorption, kinetics and equilibrium studies on removal of Cr(VI) from aqueous  solutions using different low-cost adsorbents.”
J. Chem. Eng., 137 (3), 529-541.
8- Cetin, S., and  Pehlivan, E. (2007). “The use of fly ash as a low cost, environmentally friendly alternative to activated carbon for the removal of heavy metals from aqueous solutions.” Colloid Surface A, 298 (1-2),
83-87.
 9- Cay, S.,  Uyanik, A., and Ozasik, A. (2004). “Single and binary component adsorption of copper (II) from aqueous solution using tea-industry waste.” Sep. Purif. Technol., 38 (3), 273-280.
 10-  Namasivayam, C., Kumar, M. D., and Begum, R. A. (2001). “Waste coir pith-a potential biomass for the treatment of dyeing wastewaters.” Biomass Bioenerg, 21 (6),  477- 483.
 11- Annadurai, G., Juang, R. S., and Lee, D. J. (2002). “Use of cellulose-based wastes for adsorption of dyes from aqueous solutions.” J. Hazard. Matar., 92 (3),  263-274.
 12- Batzias, F. A., and Sidiras, D. K. (2004). “Dye adsorption by calcium-chloride treated beech sawdust in batch and fixed-bed system.” Water Res., 38 (13),  2967-2972.
 13- Ozacar, M., Sidiras, D. K., and Sengil, I. A. (2005). “Adsorption of metal complex dyes from aqueous solutions by pine sawdust.” Bioresour. Technol., 96 (7), 791-795.
 14- Seader, J.D., and Henly, E. J. (2006). Separation process principles, 2nd Ed., John Wiley and Sons,
New York.
15- Odoemelam, S. A., and Eddy, N. O. (2009). “Studies on the use of oyster, snail and periwinkle shells as adsorbents for the removal of Pb2+ from aqueous solution.” J. of Chemistry, 6 (1), 213- 222.
16- سعیدی، م.، جمشیدی، ا.، عابسی، ع.، و بیات، ج. (1388). جذب کادمیم محلول از آب توسط زغال ساخته شده از پوست گردو و بادام و مقایسه آن با کربن فعال گرانولی. م. آب و فاضلاب، 70، 16-22.