Utilization of Household Organic Waste as Potential Adsorbent for Heavy Metals Removal from synthetic Aqueous Solutions. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Thesis Report)
Utilization_of_Household_Organic_Waste_as_Potential_Adsorbent_for_Heavy_Metals_Removal_from_synthetic_Aqueous_Solutions.pdf Download (2MB) | Preview |
Arabic Abstract
نتيجة للتوسع الكبير في النشاط الصناعي في مختلف المجالات , مثل صناعة البطاريات, الطلاء والمبيدات الحشرية, فان كميات كبيرة من المعادن الثقيلة يتم تصريهفها بشكل يومي في مياه الصرف .وجود هذه المعادن الثقيلة يسبب مشاكل صحية وبيئية بالغة الخطورة. من بين الطرق المتاحة لمعالجة المياه الملوثة بالمعادن الثقيلة طريقة الامتصاص والتي تعتبر من افضل الطرق المستخدمة نظرا لسهولتها وكفاءتها. الكربون المنشط يعتبر من افضل المواد المستخدمة في ازالة المعادن الثقيلة عن طريق الامتصاص نظرا لمساحته السطحية الكبيرة, ولكن السعر المرتفع للكربون المنشط جعل استخدامه محدود نسبيا , لذلك في السنوات الاخيرة تم استغلال النفايات بمختلف انواعها في انتاج الكربون المنشط بغرض التقليل من كلفة الانتاج المرتفعة و قد اجريت عدد كبير من الدراسات في هذا المجال. مخلفات المنازل العضوية ( بقايا الاطعمة ) وفيرة وغنية بالكربون , لذلك تم في هذا البحث دراسة امكانية استخدامها كمصدر منخفض التكلفة في انتاج الكربون المنشط, والذي بدوره ايضا سيمثل طريقة مثالية في التخلص من هذه النفايات بطريقة فعالة . تم انتاج الكربون المنشط عن طريق التنشيط الكيميائي , حيث استخدم هيروكسيد البوتاسيوم بالاضافة الى حمض الفسفوريك في عملية التنشيط. الكربون الذي تم تحضيره باستخدام حمض الفوسفوريك اعطى نتائج افضل من حيث الكمية الناتجة بعد الحرق والمساحة السطحية. تم حرق النفايات المنزلية عند درجات حرارة مختلفة ومن ثم تم اختبار الكربون الناتج بطرق الاختبار القياسية . من خلال النتائج تبين ان افضل الظروف لانتاج الكربون باستخدام حمض الفوسفوريك هي : درجة حرارة 700 درجة مئوية, الزمن ساعتين , تركيز الحمض هو 30 %. حيث ان المساحة السطحية الناتجة هي 793 م2/جم . تم استخدام هذه العينة في ازالة العناصر الثقية من خلال عملية الامتصاص. تم في هذا البحث التركيز على ازالة العناصر التالية : الرصاص و الكادميوم .تم دراسة تأثير بعض المتغيرات التشغيلية مثل وقت الاتصال بين الكربون المنشط والمحلول بالاضافة الى كمية الكربون المنشط المستخدمة في عملية الامتصاص. النتائج التي تم الحصول عليها من عملية الامتصاص درست من حيث تطابقها مع نموذج (انجميور) و (فروندليتش) حيث لوحظ تطابق جيد مع النموذجين
English Abstract
Due to large industrial activities, including electroplating, electrical, batteries, and pesticides, large quantities of heavy metals are being discharged into wastewater in daily basis, which cause seriously hazardous environmental problems. Among various techniques for heavy metals removal from wastewater, adsorption is considered as one of the best widely used techniques in wastewater treatment due to its simplicity and efficiency. Activated carbon is one of the most extensively adsorbents used for heavy metals removal through adsorption process due its large surface area.However, commercial activated carbon is expensive, so recently, numerous studies have been conducted in the utilization of waste materials as low cost precursor of activated carbon. Household organic waste is abundant and rich in carbon, so, in this study, it was utilized as potential low cost source of activated carbon. Activated carbon was prepared through chemical activation process using two activating agents, namely potassium hydroxide and phosphoric acid. The precursor was carbonized at different temperatures. The produced activated carbon was characterized by the standard methods. At the best activation conditions, highest surface area obtained was around 790 m2/g. The produced AC was tested for its performance in heavy metals removal from synthetic industrial wastewater through adsorption experiments. The adsorption experiments were conducted in the batch mode and concentrated on the adsorption of Cadmium (Cd) and Lead (Pb) ions from synthetic solutions in single as well as binary systems. The effect of operational parameters such as contact time, pH, and adsorbent dosage on the adsorption behavior was also investigated. The experimental data of adsorption was fitted to Langmuir and Freundlich, where good fitting was observed. In addition, pseudo-first order and pseudo-first order kinetic models were fitted to the experimental data. Key words: Household organic waste; Activated carbon; Adsorption; Heavy metals removal.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Chemistry Environmental Civil Engineering > Water and Environmental Engineering Research > Environment |
| Department: | College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering |
| Committee Advisor: | Al-Malack, Mohammed |
| Committee Members: | Bukhari, Alaadin and AL-Jarrah, Nabeel |
| Depositing User: | BASALEH AB ABDULKAREM (g201102170) |
| Date Deposited: | 27 Oct 2015 06:16 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 16:31 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139741 |