Adsorpcja Czerni DN na chitynie modyfikowanej w reaktorze air-lift: izotermy adsorpcji i krzywe przebicia

• Autorzy: Filipkowska U.

Warianty tytułu

EN

Adsorption of Black DN on modified chitin in air-lift reactors: isotherms and breakthrough curves

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces sorpcji barwnika helaktynowego Czerni DN na chitynie modyfikowanej badano zarówno w warunkach statycznych jak i dynamicznych. Badania prowadzone w warunkach statycznych umożliwiły określenie całkowitej pojemności adsorpcyjnej chityny oraz powinowactwa Czerni DN do chityny. Badania adsorpcji barwników w warunkach dynamicznych, prowadzone w reaktorze cyrkulacyjnym (air-lift), pozwoliły ocenić wpływ stężenia początkowego barwników, stężenia chityny oraz natężenia przepływu na efektyw-ność procesu. W przeprowadzonych badaniach określono warunki optymalne i wytypowano czynniki istotnie ograniczające efektywność adsorpcji. Badania przeprowadzone w warunkach statycznych wykazały, że pojemność adsorpcyjna chityny w przypadku adsorpcji Czerni DN wyniosła 201 mg/dm3, a powinowactwo adsorpcyjne barwnika wyznaczone na podstawie równania Langmuira wyniosło 8,2 dm3/g s.m. Badania przeprowadzone w warunkach dynamicznych w rektorze air-lift, wykazały, że czynnikiem ograniczającym efektywność wykorzystywania chityny jako adsorbentu jest stężenie barwnika w dopływie. Przy stężeniu 10 i 50 mg/dm3 pojemność adsorpcyjna chityny, była odpowiednio około 2,0- i 1,3-krotnie mniejsza w porównaniu z uzyskaną przy stężeniu 100 mg/dm3 i więcej.

EN

Decolourization of wastewater from plants producing dyes and from industries using dyes while creating final product is an object of many examinations in the last years. Using cheap scrap materials in the process of wastewater containing dyes treat-ment recently has become the object of wide interest. A lot of attention paid for working out technologies with application of natural sorbents, effective and possible for regeneration. Chitin as the natural polymer acetylated or not acetylated glukozamine is applied more and more wide. Apart from good sorptional properties it also shows hydrophilic properties, susceptibility for biological decomposition and antibacterial properties. It seems to be more attractive sorbent in comparison with active coal, since it is second relative to amount, after the cellulose, natural polymer. The paper presents results of experiment of helactin dye - Black DN sorption on modified chitin carried out in batch and column conditions. The research in batch studies let to determine the total adsorption capacity of chitin and collineation of DN Black to chitin. Furthermore, the influence of the initial dye concentration, chitin concentration and the flow rate on the sorption effectiveness were determined in air-lift reactor. Also optimal conditions and limiting factors of adsorption efficiency were described in the paper. The research in batch conditions showed that chitin adsorption capacity for Black DN was 208 mg/dm3 and adsorption collineation estimated on the basis of Langmuir equation was 8.2 dm3/g d.m. However, in air-lift reactor, under dynamic conditions, it was shown that using chitin as an adsorbent was limited by dye concentration in the influent. Chitin adsorption capacity was about 2.0-fold and 1.3-fold lower at the concen-trations of 10 and 50 mg/dm3, respectively than at the concentration of 100 mg/dm3 and above.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczanie ścieków; barwniki; adsorpcja; reaktor airlift; Czerń DN; sorpcja

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2005
• Tom: Tom 7
• Strony: 189--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Filipkowska U.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

Bibliografia

• 1. McMullan G., Meehan C., Connely A., Kirby N.: Microbial decolourisation and degradation of textile dyes. Appl. Microbiol. Biotechnol. 56(1-2): 81÷87. 2001.
• 2. Lazaridis N. K., Karapantsios T.D., Georgantas D.: Kinetic analysis for the remowal of a reactive dye from aqueous solution onto hydrotalcite by adsorpction.Wat. Res., 37:3023÷3033. 2003.
• 3. Karcher S., Kornmüller A., Jekel M.: Cucurbituril for water treatment. Part I: Solubility of cucurbituril and sorption of reactive dyes. Wat. Res. 35(14): 3309- 3316. 2001.
• 4. Al-Degs Y., Khraisheh A.M., Allen S.J., Ahmad M.N.: Effect of carbon surface chemistry on the removal of reactive dyes from textile effluent. Wat. Res., 34, 927÷935. 2000.
• 5. Gupta G.S., Prasad G., Snigh V.N.: Removal of chrome dye from aqueou solutions by mixed adsorbents: fly ash and coal. Wat. Res., 42: 45÷50. 1990.
• 6. Lambert S.D., Graham N. J.D., Sollars C.J., Fower G.D.: Ewaluation of inorganic adsorbents for the removal of problematic textile dyes and pesticides. Wat. Sci. Tech. 36(2-3):173÷180. 1997.
• 7. Lascov U.M.: Glubokja ocistka i povtornoe ispolzovanie stocnyh vod predprijatij tekstilnoj promyslennosti. Mehanika i Enegetika. Moskva 1980.
• 8. Walker G.M., Hansen L., Hanna J.-A., Allen S. J.: Kinetic of reactive dye adsorption onto dolomitic sorbents. Wat. Res., 37: 2081÷2089. 2003.
• 9. Sun Q., Yang L.: The adsorption of basic dyes from aqueous solution on modified peat-resin particle. Wat. Res., 37: 1535-1544. 2003.
• 10. Low K. S., Lee C. K.: Quaternized rice husk as sorbent for reactive dyes. Bioresourse Tech. 61:121÷125. 1997.
• 11. Morais L.C., Freitas O.M., Gonçlves E.P., Vasconcelos L.T., González Beça C.G.: Reactive dyes removal from wastewaters by adsorption on eucalyptus bark: variables that define the process. Wat. Res., 33, 979÷988. 1999.
• 12. Łebek J., Wardas W.: Adsorption of some textile dyes on post-vanillin lignin during its precipitation. Cellulose Chem. Technol., 30: 213-221. 1996.
• 13. Netpradit S., Thiravetyan P., Towprayoon S.: Application of “waste metal hydroxide sludgefor adsorption of azo reactive dyes. Wat. Res. 37: 763÷772. 2003.
• 14. Ho Y.S., McKay G.: Sorption of dye from aqueous solution by peat. Chem. Eng. J. 70: 115÷124. 1998.
• 15. Šafarik I.: Removal of organic polycyclic compounds from water solutions with a magnetic. 1995.
• 16. McKay G., Blair H.S., Gardner J.: The adsorption of dyes in chitin. III. Intraparticle diffusion processes. J. Appl Polym. Sci., 28:1767÷1778. 1983.
• 17. Juang R.-S., Shao H.-J.: A simplified equilibrium model for sorption of heavy metal ions from aqueous solutions on chitosan. Wat. Res. 36: 2999÷3000. 2002.
• 18. Divakaran R., Pillai V. N. S.: Flocculation of kaolinite suspensions in water by chitosan. Wat. Res., 35(16): 3904÷3908. 2001.
• 19. Wu F.-Ch., Tseng R.-L., Juang R.S.: Kinetic of modeling of liquid –phase adsorption of reactive dyes and adsorption of dyes and metal ions on chitosan.Wat. Res., 35(3): 613÷618. 2001.
• 20. Chisti M.Y., Moo-Young M.: Pneumatically agitated bioreactor devices: effects
• of fluid height and flow area shape on hydrodynamic and mass transfer performance. Bioreactor and biotransformation. Ed. Moody, Baker.London. 1987.
• 21. Pohorecki R.: Problemy hydrodynamiczne w inżynierii bioreaktorów. Inż. Ap. Chem. 3s:119÷120. 2002.
• 22. Hermanowicz W., DoŻańska W., Dojlido J., Koziorowski B.: Fizyczno chemiczne badanie wody i ścieków. Arkady, Warszawa 1999.
• 23. Roberts A.A.F.: Determination of the degree of N-acetylation of chitin and chtosan. [In:] Chitin Handbook. Muzzarelli R. A. A., Peter M. G. (eds), Atec Edizioni, Grottammare, Italy: 127÷132. 1997.
• 24. Krysicki W., Bartos J., Dyczka W., Królikowska K., Wasilewski M.: Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna w zadaniach: Cz. II. PWN, Warszawa 1986.
• 25. Poots V.J.P., Mckay G., Healy J.J.: The removal of acid dye from effluent using natural adsorbents - I. Peat. Wat. Res., 10, 1061÷1066. 1976.
• 26. Poots V. J. P., McKay G., Healy J.J.: The removal of acid dye from effluent using natural adsorbents - II. Wood. Wat. Res., Vol 10: 1067÷1070. 1976.
• 27. Gupta V.K., Srivastava S.K., Tyagi R.: Design parameters for the treatment of phenolic wastes by carbon columns (obtained from fertilizer waste material. Wat. Res., 34(5): 1543÷1550. 2001.
• 28. Bartosik K., Perkowski J., Janio K.: Radiacyjno-adsorpcyjna metoda oczyszczania ścieków. Część II. Dynamika soprcji. Przegląd włókienniczy. XLIX: 22÷24. 1995.
• 29. Walker G.M., Weatherley L.R.: Adsorption of acid dyes on to granular activated carbon in fixed beds. Wat. Res., 31: 2093÷2101, 1997.