Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Chemically modified excessive sludge as an adsorbent of dyes

Pieczykolan Barbara, Płonka Izabela, Zając Robert

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

29--37

EN

In the municipal wastewater treatment technology, the biological method based on the activated sludge process is most commonly used. The activated sludge consists of small flocs, which mainly include bacteria. During the purification process, the growth of microorganisms and their multiplication occurs. Whereby it is necessary to discharge the excess sludge outside the technological system to maintain the concentration of the activated sludge in bioreactor at the appropriate level. Currently, the excess sludge is subjected to the stabilization process (usually biologically) and then it is directed to e.g. agricultural use as fertilizer. In recent years, research is conducted on the use of excessive sludge in the sorption process as a waste sorbent. During the studies, experiments on the use of a chemically modified excess sludge (as an sorbent) to remove two dyes from aqueous solutions (Acid Red 18 and Acid Green 16) were conducted. Excessive activated sludge was thickened, dried at 105 °C and ground to a grain size < 0.49 mm. The sludge was then chemically treated using Fenton's reagent. Next, the adsorption process was carried out. The effect of pH, the effect of reaction time and sorption isotherm was determined. Parameters of three models of isotherms were calculated: Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich.

PL

W technologii oczyszczania ścieków komunalnych najczęściej stosowana jest metoda biologiczna wykorzystująca osad czynny. Osad czynny składa się z małych kłaczków, które głównie zawierają bakterie. Podczas procesu oczyszczania ma miejsce wzrost mikroorganizmów i ich namnażanie. W związku z tym konieczne jest odprowadzenie nadmiaru osadu poza układ technologiczny w celu utrzymania na odpowiednim poziomie stężenia osadu czynnego w bioreaktorze. Obecnie osad nadmierny poddawany jest procesowi stabilizacji (zwykle biologicznej), a następnie kierowany np. do wykorzystania rolniczego jako nawóz. W ostatnich latach prowadzone są badania nad możliwością wykorzystania osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego w procesie sorpcji. Podczas badań przeprowadzono eksperymenty z użyciem chemicznie modyfikowanego osadu nadmiernego (jako sorbentu) do usuwania dwóch barwników z roztworów wodnych (Acid Red 18 oraz Acid Green 16). Nadmierny osad czynny zagęszczono, wysuszono w 105 °C i zmielono do wielkości ziarna < 0,49 mm. Następnie osad poddano obróbce chemicznej z użyciem odczynnika Fentona, po czym przeprowadzono proces adsorpcji. Określono wpływ pH, czas reakcji i wyznaczono izotermę sorpcji. Ponadto obliczono parametry trzech modeli izoterm: Freundlicha, Langmuira i Dubinina-Radushkevicha.

2

Analysis of the sorption process for brake fluid and diesel after the application of the compact sorbent

Polańczyk Andrzej

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2019

|

Nr 70 (tom 2)

45--53

EN

During car accidents the leakage of petroleum substances together with the vehicle fluids appear. One of the basic duties of the Fire Department in the field of ecological protection is to support the area of car accident with the use of sorbates. Therefore, the aim of the study was to compare the sorption process for the different sorbates in contact with the compact sorbent. The analysis of sorption process in a laboratory scale was performed with the use of a dedicated installation. Contact of two sorbates with the compact sorbent was investigated. Each time 50 cm3 of the sorbent was contacted with 100 cm3 of the sorbate in the following properties: 100% of brake fluid, 100% of diesel, 75% of brake fluid and 25% of diesel, 50% of brake fluid and 50% of diesel, 25% of brake fluid and 75% of diesel. Finally, the results of the mathematical description of the sorption process with a non-linear regression were prepared. It was observed that the sorption process for pure brake fluid that contacted with the compact sorbent was stopped after the absorption of 24.80±0.27 g, while, for pure diesel it was stopped after 21.09±0.35 g. The average sorption was equal to 0.83 and 0.72 for brake fluid and diesel, respectively. Furthermore, for a mixture of brake fluid (75%) – diesel (25%) the sorption process was stopped after the absorption of 18.39±0.17 g, while for a mixture of brake fluid (25%) – diesel (75%) it was stopped after 22.06± 0.54 g. The average sorption was equal to 0.63 and 0.37 for brake fluid (75%) and diesel (25%), as well as for brake fluid (25%) and diesel (75%). Finally, for the mixture of brake fluid (50%) and diesel (50%) the sorption process was stopped after the absorption of 21.85±0.49 g, with average sorption equal to 0.72. It was observed that the sorption process was longer for brake fluid compared to diesel. The decrease of brake fluid amount led to the decrease of the sorption value. Moreover, the higher amount of brake fluid was associated with the higher value of the correlation coefficients after the application of fifth degree polynomial adjustment.

PL

Podczas wypadków samochodowych pojawiają się wycieki substancji ropopochodnych, a także płynów eksploatacyjnych. Jednym z obowiązków straży pożarnej jest zabezpieczenie miejsca zdarzenia drogowego. Celem przedmiotowych badań była analiza procesu sorpcji różnych sorbatów przy pomocy sorbentu compakt. Analiza procesu sorpcji dwóch sorbatów w skali laboratoryjnej została przeprowadzona z wykorzystaniem dedykowanej aparatury eksperymentalnej. Za każdym razem kontaktowano 50 cm3 sorbentu compakt z 100 cm3 sorbatu o następującym składzie: 100% płynu hamulcowego, 100% oleju napędowego, 75% płynu hamulcowego i 25% oleju napędowego, 50% płynu hamulcowego i 50% oleju napędowego, 25% płynu hamulcowego i 75% oleju napędowego. Co więcej, wyniki eksperymentów zostały opisane przy pomocy nieliniowej regresji. Zaobserwowano, że proces sorpcji czystego płynu hamulcowego (100%) w kontakcie z sorbentem compakt zakończył się po zaabsorbowaniu 24.80±0.27 g sorbatu, podczas gdy proces sorpcji dla czystego oleju napędowego (100%) zatrzymał się po zaabsorbowaniu 21.09±0.35 g sorbatu. Średnia sorpcja wynosiła odpowiednio 0.83 i 0.72 dla płynu hamulcowego i oleju napędowego. Co więcej, dla mieszaniny płyn hamulcowy (75%) – olej napędowy (25%) proces sorpcji zatrzymał się po zaabsorbowaniu 18.39±0.17 g sorbatu. Natomiast dla mieszaniny płyn hamulcowy (25%) – olej napędowy (75%) proces sorpcji zatrzymał się po zaabsorbowaniu 22.06± 0.54 g sorbatu. Średnia sorpcja wynosiła odpowiednio 0.63 i 0.37 dla mieszaniny płyn hamulcowy (75%) i olej napędowy (25%) i płyn hamulcowy (25%) i olej napędowy (75%). Na koniec przeanalizowano procesu sorpcji dla mieszaniny płyn hamulcowy (50%) i olej napędowy (50%). Proces sorpcji zatrzymał się po zaabsorbowaniu 21.85±0.49 g sorbatu, a średnia sorpcja wynosiła 0.72. Proces sorpcji był znacznie dłuższy dla płynu hamulcowego w porównaniu do oleju napędowego. Zmniejszenie zawartości płynu hamulcowego prowadziło do zmniejszenia wartości sorpcji. Co więcej, większa zawartość płynu hamulcowego korelowała z wyższymi wartościami współczynników korelacji dla wielomianu piątego stopnia opisującego wyniki eksperymentu.

3

Application of excess activated sludge as waste sorbent for dyes removal from their aqueous solutions

Pieczykolan Barbara, Płonka Izabela

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2019

|

Vol. 26, nr 4

773--784

EN

Organic dyes are widely used in many industries (textiles, food, cosmetics, medicine and biology). These plants produce wastewater containing dyes. Even small amounts of dyes can cause a strong colour of wastewater. Therefore, it is very important to effectively remove residues of these pollutants from the wastewater, before discharging them into the environment. The sorption process is one of the methods used to remove dyes. However this method is often unprofitable economically in comparison with other dye removal processes, due to the high cost of commercial sorbents. Therefore, research is currently conducted in order to find waste materials that can be used as sorbents. The static sorption process of two dyes were carried out (Acid Red 18 and Acid Green 16) with the use of dried excess sludge. The activated sludge (excess) came from a municipal sewage treatment plant that purifies wastewater from carbon, nitrogen and phosphorus compounds. During the study the most favourable pH of the process and the contact time of the sorbent with the dyes were determined. It was observed that for both dyes the highest effectiveness of dye removal was obtained at pH = 2. The most favourable contact time was equal to 60 and 180 minutes for Acid Red 18 and Acid Green 16 respectively. In addition, in order to establish process parameters, a different models of sorption isotherm was examined. The studies showed that the sorption capacity (calculated based on Langmuir model) was much higher in the case of Acid Green 16 (qm = 434.8 mg/g) than for Acid Red 18 (qm = 109.9 mg/g). The experiments to evaluate the effect of pH, contact time on the process effectiveness and to determine the sorption isotherm were conducted at 293.15 K.

4

Wykorzystanie osadu nadmiernego jako sorbentu odpadowego do usuwania barwników z roztworów wodnych

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

219--227

PL

Barwniki organiczne stosowane są w wielu gałęziach przemysłu (tekstylnym, spożywczym, kosmetycznym, w medycynie i biologii). W zakładach tych powstają ścieki, które zawierają niewykorzystane w procesach produkcyjnych barwniki. Nawet małe ilości tych substancji mogą powodować silne zabarwienie ścieków, dlatego istotne jest skuteczne usunięcie pozostałości tych zanieczyszczeń ze ścieków przed odprowadzeniem ich do środowiska naturalnego. Jedną ze stosowanych metod usuwania barwników jest proces sorpcji. Metoda ta często jest nieopłacalna ekonomicznie względem innych procesów usuwania barwników ze ścieków z powodu wysokiego kosztu sorbentów handlowych. W związku z tym prowadzone są aktualnie badania nad pozyskiwaniem sorbentów odpadowych. W badaniach przeprowadzono eksperymenty sorpcji statycznej dwóch rodzajów barwników (Pąsu kwasowego 4R oraz Zieleni kwasowej czystej V) z wykorzystaniem wysuszonego osadu nadmiernego. Osad czynny (nadmierny) pochodził z komunalnej oczyszczalni ścieków, przystosowanej do usuwania związków węgla, azotu oraz fosforu. W badaniach wyznaczono najkorzystniejszą wartość pH procesu oraz czas kontaktu sorbentu z roztworami wodnymi barwników. Ponadto dla ustalonych parametrów procesowych wyznaczono izotermę sorpcji oraz określono rodzaj izotermy, analizując różne modele sorpcji.

EN

Organic dyes are widely used in many industries (textiles, food, cosmetics, medicine and biology). These plants produce wastewater containing dyes. Even small amounts of dyes can cause a strong coloring of wastewater. Therefore, it is very important to effectively remove residues of these pollutants from the wastewater, before discharging them into the environment. The sorption process is one of the methods used to remove dyes. However this method is often unprofitable economically in comparison with other dye removal processes, due to the high cost of commercial sorbents. Therefore, research is currently conducted in order to find waste materials that can be used as sorbents. The sorption process of two dyes were carried out (Acid Red 18 and Acid Green 16) with the use of dried excess sludge. The activated sludge (excess) came from a municipal sewage treatment plant that purifies wastewater from carbon, nitrogen and phosphorus compounds. During the study the most favorable pH of the process and the contact time of the sorbent with aqueous solutions of the dyes were determined. In addition, for established process parameters, a sorption isotherm was examined. Moreover the isotherm type was determined by analyzing various sorption models.

5

Post-coagulation sludge as an adsorbent of dyes from aqueous solutions

Pieczykolan B., Płonka I.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

315--323

EN

Water taken from the environment, before it is directed to recipients as drinking water, must be purified via different processes. From the water, inter alia, suspensions, organic compounds, colloidal particles as well as bacteria and viruses must be removed. The main source of usable water supply is surface water. The most frequently used methods of surface water treatment are coagulation and filtration processes. During these processes post-coagulation sludge is generated, which is the main waste produced in water treatment plants. This sludge is characterized by an amorphous structure with a strongly developed specific surface, similar to sewage sludge. In addition, it has a high content of organic compounds. In recent years, attempts have been made to transform sewage sludge from municipal wastewater treatment plants into waste sorbents. Taking into account some similarity between sewage sludge and post-coagulation sludge, an attempt was made to apply post-coagulation sludge as sorbent of dyes from aqueous solutions. Dried and crushed post-coagulation sludge was used in the studies. The most favourable pH of process and contact time as well as sorption isotherm were established. Moreover, based on the different isotherm two-parameter models, the sorption capacity, type of sorption and energy of sorption were calculated.

PL

Woda pitna, zanim zostanie skierowana do odbiorców, musi zostać poddana procesom oczyszczania. Z wody muszą zostać usunięte między innymi zawiesiny, substancja organiczna, cząstki koloidalne oraz bakterie i wirusy. Głównym źródłem zaopatrywania w wodę użytkową są wody powierzchniowe. Najczęściej stosowanymi metodami uzdatniania wody powierzchniowej są metody koagulacji i filtracji. W trakcie tych procesów powstają osady pokoagulacyjne, które są głównymi odpadami powstającymi w zakładach uzdatniania wody. Osady te charakteryzują się strukturą amorficzną o mocno rozbudowanej powierzchni właściwej, podobnie jak osady ściekowe. Ponadto posiadają dużą zawartość związków organicznych. W ostatnich latach podjęto próby przeróbki osadów ściekowych pochodzących z komunalnych oczyszczalni ścieków w celu uzyskania odpadowych sorbentów. Uwzględniając pewne podobieństwo pomiędzy osadami ściekowymi, jak również pokoagulacyjnymi podjęto próbę wykorzystania osadów pokoagulacyjnych jako sorbentów barwników z roztworów wodnych. W trakcie badań wykorzystano wysuszone i rozdrobnione osady pokoagulacyjne. Wyznaczono najkorzystniejsze parametry procesu sorpcji statycznej (pH i czas kontaktu), jak również izotermę adsorpcji. Ponadto wykorzystując różne modele dwuparametryczne, wyznaczono maksymalną pojemność sorpcyjną, typ adsorpcji oraz energię adsorpcji.

6

Zastosowanie modeli izoterm sorpcji do opisu procesu usuwania jonów Pb²⁺ i Cd²⁺ z roztworów wodnych na sorbentach organicznych

Bożęcka A., Bożęcki P., Sanak-Rydlewska S.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 3

575--579

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości sorpcyjnych wybranych odpadów organicznych (łuszczyny słonecznika, łupiny orzechów włoskich i pestki śliw) w stosunku do jonów Pb²⁺ i Cd²⁺. Procesy sorpcji zostały opisane za pomocą modeli izoterm adsorpcji Langmuira, Freundlicha oraz Dubinina i Raduszkiewicza. Obliczona wartość wolnej energii przypadającej na cząsteczkę adsorbatu wskazuje, że na powierzchni badanych materiałów zachodzi adsorpcja chemiczna. Najlepszym sorbentem jonów Pb²⁺ i Cd²⁺ były łuszczyny słonecznika.

EN

Shredded husks of sunflower, walnut shells and plum stones with particle size less than 0.5 mm were used sep. for the removal Pd²⁺ and Cd²⁺ ions from solns. at 25°C. Initial concns. of both ions were changed in the range 0.3-109.4 g/L, resp. Sorbent mass ionic strength, time of adsorption and mixing rate were const. 0.5 g, 0.02 mol/L, 1 h and 120 rpm, resp. Sorption processes were described by Langmuir, Freundlich, Dubinin and Raduszkiewicz models of sorption isotherms. The husk of sunflower showed the best sorption ability.

7

Betony z kruszywa lekkiego z zeolitów po procesie sorpcji ropy naftowej

Król M., Frąc M., Mozgawa W.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 2

57--64

PL

W pracy przedstawiono badania właściwości fizycznych betonów lekkich z kruszywa otrzymanego z dodatkiem odpadowego zeolitu po sorpcji substancji ropopochodnej. Kruszywo otrzymano z iłu montmorillonitowego z dodatkiem 10% tego zeolitu odpadowego, metodą spiekania w temperaturze 1200°C, w małym piecu obrotowym. Uzyskany materiał miał właściwości kruszywa lekkiego, które następnie zastosowano do przygotowania betonu. Zbadane właściwości tego betonu wykazały, że spełnia on podstawowe wymagania stawiane betonom lekkim. Jego gęstość i wytrzymałość były bardzo zbliżone do właściwości typowych betonów z keramzytu i dla tego doświadczalnego betonu lekkiego wynosiły odpowiednio 1800 kg/m3 i 52 MPa. Przeprowadzono analizy składu fazowego składników oraz uzyskanych betonów lekkich za pomocą badań rentgenowskich oraz spektroskopii Ramana.

EN

In this work, the examination of physical properties of lightweight concrete from aggregate produced of the natural zeolite, obtained as the waste after crude oil sorption. Aggregate have been obtained from the montmorillonite clay with 10% of this waste zeolite, by firing at 1200°C, in rotary kiln. The resulting material was classified as lightweight aggregate and used for concrete production. Examination of this concrete properties has shown that it meets the basic requirements for lightweight concrete. The bulk density and compressive strength of this concrete were 1800 kg/m3 and 52 MPa respectively, and do not differ significantly from that obtained for concrete from expanded clay. The research of phase composition of ingredients and lightweight concrete itself was conducted and XRD as well as FTIR spectroscopy were applied.

8

Laboratory studies on benzene sorption processes in clay formations

Wołowiec K., Malina G.

Geology, Geophysics and Environment

|

2015

|

Vol. 41, no. 1

43--51

EN

The presented studies focused on benzene sorption mechanisms in the semi-permeable geological formations (aquitards). Clay formations were taken under consideration as not well investigated so far. Natural clay samples artificially contaminated with benzene were used in batch and column experiments to determine benzene partitioning and retardation in the studied clay material, and to reflect natural groundwater flow conditions. Column tests were carried out under controlled water flow conditions and using undisturbed clay samples. Benzene concentrations in tested samples (water and soil) were determined by gas chromatography (GC-FID). The linear sorption isotherm was used to fit the experimental data, as well as calculate the distribution coefficient (K d = 0,042) and the retardation factor (R = 1.21) of benzene in the studied clay material. These parameters are important for mathematical modelling of the fate and transport of benzene through the semi-permeable formations (clays) to assess the associated risk and to prevent groundwater resources from contamination.

9

Designing of membrane contactors with cross-counter current flow

Kołtuniewicz A.B., Modelski S., Witek A.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

573--583

EN

The knowledge about membrane contactors is growing rapidly but is still insufficient for a reliable designing. This paper presents a new type of membrane contactors that are integrated with one of the following ways of separation by using absorbents, micelles, flocculants, functionalized polymers, molecular imprints, or other methods that are based on aggregation. The article discusses methods for designing multi-stage cascade, usually counter-current. At every stage of this cascade, relevant aggregates are retained by the membrane, while the permeate passes freely through membrane. The process takes place in the membrane boundary layer with a local cross-flow of the permeate and the retentate. So the whole system can be called a cross-counter-current. The process kinetics “k” must be coordinated with the permeate flux “J” and the rate of surface renewal of the sorbent on the membrane surface, s. This can be done by using ordinary back-flushing or relevant hydrodynamic method of sweeping, such as: turbulences, shear stresses or lifting forces. A surface renewal model has been applied to adjust the optimal process conditions to sorbent kinetics. The experimental results confirmed the correctness of the model and its suitability for design of the new type of contactors.

10

Modelowanie matematyczne procesu sorpcji w analizie wpływu stężenia modyfikatora na przebieg chromatograficznego rozdziału mieszaniny izomerów chloronitrobenzenu

Zapała W., Petrus R.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3E

1531--1536

PL

W pracy przedstawiono wstępne wyniki badań dotyczących matematycznego modelowania procesu chromatograficznego rozdziału mieszaniny izomerów orto- i para-chloronitrobenzenu w układzie z dwuskładnikowym eluentem. Przeanalizowano wpływ stężenia modyfikatora na wartości stałych szybkości i stałych równowagi procesu sorpcji w semi-preparatywnej kolumnie chromatograficznej. W badaniach wykorzystano model matematyczny kolumny chromatograficznej, w którym do opisu szybkości procesu sorpcji zastosowano kinetykę stechiometryczną.

EN

The aim of this paper is to present preliminary results of the mathematical analyse of the effect of modifier concentration in mobile phase on the retention of chromatographic peaks in the case of chromatographic separation of ortho- and para- chloronitrobenzene isomers with the use of multicomponent eluent. The analysis was conducted basing on mathematical model of chromatographic column with the stechiometric kinetic equation.

11

Prolegomena for statistical analysis of sorption kinetics of liquid in textile products

Szmit M., Grabowska B.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2000

|

z. 58

199-206

EN

The results of piloting research, made with the use of sorption meter and aimed at developing the methodology of preliminary statistical analysis of the curves of sorption kinetics of liquid in textile products are described in the present paper.