Iron-alginate gel beads used for phosphorus removal from wastewater

• Autorzy: Krzemieniewski M. , Smuczyńska M.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie ziaren alginianowo-żelazowych do usuwania związków fosforu ze ścieków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, the applicability of activated filter medium prepared by the cross-linking of the biopolymer sodium alginate doped with iron chloride for phosphorus removal was investigated. For the purpose of evaluating the effectiveness of such a removal, benchscale studies were carried out on the phosphate solution and wastewater using a batch and column system. The static sorption on activated filter medium appeared to be more effective compared to the filtration process. The uptake of phosphate was attained within 90 minutes and uptake percentage was 88% for 10 g of beads and the initial phosphate concentration of 28.9 mg/dm3 in wastewater. Like other selective sorption processes, intraparticle diffusion was the primary rate-limiting step for dissolved phosphorus removal by iron-alginate beads.

PL

Badano możliwość zastosowania wypełnienia aktywnego filtrów, utworzonego w wyniku sieciowania alginianu sodu połączonego z chlorkiem żelaza, do usuwania związków fosforu. Celem badań laboratoryjnych było określenie efektywności usuwania fosforu przez wypełnienie aktywne w warunkach statycznych i przepływowych. Sorpcja fosforu na wypełnieniu aktywnym w warunkach statycznych była efektywniejsza niż podczas filtracji. Usuwanie ortofosforanów ze ścieków trwało 90 minut, osiągając 88% efektywności dla 10 g ziaren alginianowo-żelazowych i początkowego stężenia fosforanów w ściekach 28,9 mg/dm3. Podobnie jak w przypadku innych selektywnych sorbentów, proces dyfuzji wewnętrznej był głównym czynnikiem limitującym szybkość usuwania rozpuszczonego fosforu na żelowym wypełnieniu aktywnym.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 29, nr 3-4
• Strony: 41--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krzemieniewski M.

• Institute of Environmental Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Zakład Inżynierii Ekologicznej, ul. Warszawska 117, 10-719 Olsztyn, Poland.

autor

Smuczyńska M.

• Institute of Environmental Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Zakład Inżynierii Ekologicznej, ul. Warszawska 117, 10-719 Olsztyn, Poland.

Bibliografia

• [1] KRZEМІENIEWSКІ М., ВOŃКOWSKI M., Urządzenie do usuwania fosforu, Zastrzeżenie patentowe Nr 1667261999, 1999.
• [2] KRZEMIENIEWSKI M., SТRĄCZYŃSKA-КNYSАК M., Proces usuwania związków fosforu na filtrze aktywnym, IV Międzynarodowa Konferencja „Zaopatrzenie w wodę, jakość i ochrona wód", Кraków- Poznań, 2000.
• [3] SСOTT T.M., FARRAH S.R., Paper presented at Ind. Advisory Board, Meeting, Eng. Res. Cent. Particle Sci. Technol., Univ. Fla., Gainesville, 20.0 0.
• [4] AYOUB G.М., KOOPMAN B., PANDYA N., Iron and aluminium hydroxy (oxide) coated filter media for low-concentration phosphorus removal, Water Environment Research, 2001, Vol. 73, No. 4, 478-485.
• [5] KHADHRAOUI M., WATANABE T., KURODA M., The effect of the physical structure of a porous Cabased sorbent on its phosphorus removal capacity, Water Research, 2002, Vol. 36,.3711-3718.
• [6] KIERSTAN M., BUСКЕ C., The immobilization of microbial cells, subcellular organelles, and enzymes in calcium alginate gels, Biotechnology and Bioengineering, 2000, Vol. 67, No. 6, 726-735.
• [7] CHAN L.W., LІМ L.T., HANG P.W.S., Microencapsulation Of oils using sodium alginate, Journal of Microencapsulation; 2000, Vol. 17, No. 6, 757-766.
• [8] GUIOT S.R., TAWFIKI-HAJJI K., LЁPINE F., Immobilization strategies for bioaugmentation of anaerobic reactors treating phenolic. compounds, Water Science and Technology, 2000, Vol. 42, No. 5-6, 245-250.
• [9] KНОО K.M., TING Y.P., Biosorption of gold by immobilized fungal biomass, Biochemical Engineering Journal, 2001, No. 8, 51-59.
• [10] Van SCHILFGAARDE R., De VOS P., Factors influencing the properties and performance of Ticrocapsines for immunoprotection of pancreatic islets, Journal of Mol. Med., 1999, No. 77, .199-205.
• [11] ROWLEY J.A., MADLAMBAYAN G., MOONEY D.J., Alginate hydrogels as synthetic extracellular matrix materials, Biomaterials, 1999, No. 20, 45-53.
• [12] HACH Water Analysis Handbook, 3`a edition, lach Company, USA, 1997.
• [13] HERMANOWICZ W., DOŻAŃSКA W., DOJLIDO J., Koziorowski B., Fizykochemiczne badanie wody i ścieków; Arkady, Warszawa, 1999.
• [14] SMOKTUNOWICZ M., Wpływ struktury wypełnienia aktywnego w postaci kapsułek alginianowo-żelazowych na efektywność usuwania związków fosforu, Grant KBN Nr 7T09D06521, KBN, Warszawa, 2002.
• [15] MIMURA H., OHTA H., AKIBA K., ONODERA Y., Uptake and recovery of ruthenium by alginate gel polymers, Journal of Nuclear Science and Technology, 2002, Vol. 39, No. 6, 655-660.
• [16] ZHAO.D., SENGUPTA A.K., Ultimate removal of phosphate from wastewater using a new class of polymeric ion exchangers, Water Research, 1998, Vol. 32, 1613.
• [17] MIN J.H., Removal of arsenic, selenium and chromium(V1) from wastewater using Fe(IlI)-doped alginate gel sorbent, Ph.D. thesis, Dep. Civ. Environ. Eng., Univ. Calif., Los Angeles, 1997.
• [18] MARTINSEN A., SKJAK-BRAEK G., SMIDSROD O., Alginate as immobilization material: 1. Correlation between chemical and physical alginate gel beads, Biotechnol. Bioeng., 1989, No. 33, 79-89.
• [19] AHSAN S., KANECO S., OITA K., MIZUNO T., KANI K., Use of some natural and waste materials for waste water treatment, Water Research, 2001, Vol. 35, No. 15, 3738-3742.
• [20] OITA K., ASIAN S., KANECO S., SUZUKI T., MIZUNO T., KANI K., Treatment of waste water with rocks (andesite, granite, marble), refuse concrete and refuse cement, Proceedings of Fourth Asian Symposium on Academic Activity for Waste Management and Resources, 1998, 162-168.
• [21] MIN J.H., HERING J.G., Arsenate sorption by Fe(III)-doped alginate gels, Water Research, 1998, Vol. 32, No. 5, 1544-1552.
• [22] MIN J.H., HERING J.G., Removal of selenite and chromate using iron(III)-doped alginate gels, Water Environment Research, 1999, Vol. 71, No. 2, 169-175.