KFUPM ePrints

The Production of activated carbon from local palm-date pits for pollution removal process

Al-Attas, Omar Ghazi Omar (2003) The Production of activated carbon from local palm-date pits for pollution removal process. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
2917Kb

Arabic Abstract

تشتهر المملكة العربية السعودية بزراعة الملايين من أشجار النخيل المثمرة والتي تنتج كميات هائلة من التمور ولدى استهلاك هذه التمور يتخلص من كميات كبيرة من النوى (مخلفات) والتي يمكن أن يُعاد استخدامها لانتاج مادة الكربون المنشط (Activated Carbon) الذي يم استخدامه لمعالجة المياه الملوثة . وتعتمد أهمية هذا البحث على استخدام نوى التمر كمادة فعالة ، بعد تحويله إلى كربون منشط ، لغرض معالجة المياه الملوثة مما سينتج عنه عدد من الجوانب الإيجابية المتعلقة بالمحافظة على البيئة بالإضافة إلى إنتاج مادة الكربون المنشط محلياً والاستغناء عن استيرادها من الخارج مما يسهم في التنمية الاقتصادية محلياً . إن إنتاج الكربون المنشط من نوى التمر هو أحد أهم مراحل هذه الدراسة حيث تم القيام بالعديد من التجارب والمحاولات المعملية المختلفة والتي نتج عنها بالنهاية كربون منشط ذو فعالية جيدة . تضمن هذا الجزء من الدراسة ثلاثة خطوطات أساسية وهي : الغليان ، النقع وأخيراً خطوة مشتركة من الكربنة (الحرق) والتنشيط . ومن ثم تم اختبار قدرة الكربون المنشط المنتج من النوى على إزالة الألوان الصناعية مثل مادة (Methylene Blue) التي استخدمت في هذه الدراسة ومقارنة أداءه بالكربون المنشط التجاري المنتج بالخارج . وقد أظهرت التجربة قدرة الكربون المنشط المنتج من النوى على امتصاص مادة الـ (Methylene Blue) لمدة 12 يوماً بينما استمر الكربون المنشط التجاري في إزالة المادة الملونة لمدة 35 يوم . وللتحقق من فاعلية الكربون المنشط المنتج لإزالة الملوثات ، تم تعريض كلاً من الكربون المنشط المنتج من النوى والتجاري (المستورد) لمياه ملوثة تم معالجتها ثانوياً حيث تم تعبئة ثلاثة أعمدة يحتوي كل واحد منها على (الكربون المنشط التجاري ، الكربون المنشط لمدة 24 ساعة والكربون المنشط لمدة 12 ساعة) وتعريضها للمياه الملوثة في آن واحد . ولقد استمرت التجربة لمدة سبعة عشر يوم حيث تم إيقافها عندما تم ملاحظة أن نوعية كلاً من المياه الملوثة الداخلة من أعلى الأعمدة تقارب نوعية المياه الخارجة من الأسفل . وخلال إجراء التجربة تم جمع عينات من المياه من ارتفاعات مختلفة (5.0 و 10 سم) من الأعمدة حيث حللت لإيجاد قيم كل من : الرقم الهيدروجيني (pH) ، BOD ، TOC والكليفورم الكلي (Total Coliforms) بالإضافة إلى قياس نسبة التعكر والعوالق لمياه المصدر والمياه العابرة خلال الأعمدة . وقد دلت النتائج المتحصله على كفاءة الكربون المنشط المنتج من النوى على إزالة الملوثات الموجودة بالمياه الملوثة بكفاءة وقدرة تقارب ، في أغلب الأحيان ، قدرة وكفاءة الكربون المنشط التجاري . وفي ختام هذه الدراسة ، تم إجراء بعض التحليلات الإحصائية لاختبار تأثير كلاً من أنواع الكربون المنشط المستخدم والأعماق المختلفة (5.0 و 10سم) لكل الأعمدة المستخدمة على إزالة الملوثات من المياه المستخدمة . وقد أثبتت التحاليل الإحصائية للبيانات أن كلا من أنواع الكربون المنشط والأعماق المختلفة (5.0 و 10سم) لكل الأعمدة المستخدمة أثر هام في إزالة المواد العضوية ، بينما وُجد أن أنواع الكربون المنشط فقد أثرت على إزالة الكوليفورم الكلي (Total Coliforms) .

English Abstract

The Kingdom of Saudi Arabia is one of the leading countries engaged in planting several millions of palm-date trees. Huge quantities of date pits are generated as wastes once dates are eaten. The generated pits can be reused to produce activated carbon that can be used for treating polluted water. The importance of this lies on utilizing the generated waste, which is the palm-date pits, in the form of activated carbon as a medium for wastewater treatment purposes. Thus, it will have an advantage from environmental and economical aspects. The production of activated carbon appears to be one of the most important phases of this study. Different permutation-combinations were investigated to achieve an activated carbon with optimum physical characteristics. This part of the study involved three steps: boiling, soaking and a combined step of carbonization and activation of pits. The produced AC was tested against methylene blue (MB). This test has been conducted to check the ability of the produced activated carbon (24-hr and 12-hr acid soaked pits) in order to remove the pollutants. The experiment lasted for 12 days for both the 24-hr and 12-hr acid soaked pits compared to the commercial activated carbon, which lasted for 35 days. To investigate the pollutant removal efficiencies of the produced activated carbon, an experiment was performed by allowing an unchlorinated secondary effluent to pass through three columns, each filled with different types of activated carbon (i.e. 24-hr acid soaked pits, 12-hr acid soaked pits and commercial activated carbon). The experimental run continued for a period of seventeen days. All three columns were run simultaneously. The run was terminated when the breakthrough was reached. The samples taken from all ports were analyzed for pH and TOC on a daily basis, whereas the Total Coli-forms and the BOD were monitored on alternate days only. The BOD and TOC average removals in the 24-hr acid soaked pits, 12-hr acid soaked pits and the commercial activated carbon were 71%, 69% and 73% respectively. With regard to total coli-forms, very good removal rates were achieved in al columns packed with the three types of carbon in the first few days. However, the removal rates decreased signaling the breakthrough conditions. In conducting the present study, one of the objectives was to statistically determine the significance of activated carbon types (24-hr acid soaked pits, 12-hr acid soaked pits and commercial activated carbon) and the depth of the ports within each column (bottom, 5-cm and 10-cm) in terms of the removal of various pollutants from wastewater. The statistical analysis of the data confirmed that both the activated carbon types and the ports depth had significant effect on organics removal, whereas only the activated carbon types were found to have significant effect on the removal of total coli-forms considering 8% level of significance.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:June 2003
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Al-Attas, Omar Ghazi Omar
Committee Advisor:Al-Zahrani, Muhammad A.
Committee Members:Al-Suwaiyan, Abdulaziz A. and Al-Sabah, Walid S.
ID Code:9756
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:48
Last Modified:25 Apr 2011 09:20

Repository Staff Only: item control page