Title of article :
Remediation of Heavy Metals from Galvanic Wastewater Using Cow Bone Char as Low Cost Adsorbent
Author/Authors :
Olaoye, R.A Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria , Ojoawo, S.O Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria , Bamigbade, O Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria , Alimi, N Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria , Rasaq, I.O Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria , Oladejo, T Department of Civil Engineering - Ladoke Akintola University of Technology - Ogbomoso - Oyo State, Nigeria
Pages :
9
From page :
318
To page :
326
Abstract :
The adhesion of metal ions from wastewater to surface of a material in an adsorption process had proven to be effective for remediation of wastewater before discharge. There is a growing demand to utilize alternative low-cost adsorbents for the removal of heavy metals from galvanic wastewater in most developing countries. Cow bones are cheap, readily available and can be sourced locally from slaughterhouses and abattoir. Therefore, their use as an alternative adsorbent for remediation of galvanic wastewater had to be assessed. In this study, the efficacy of cow bone char (CBC) was assessed for simultaneous heavy metal ions removal from real life galvanic wastewater in a competitive adsorption process. The galvanic wastewater was characterized using atomic adsorption spectrophotometry while the CBC was characterized using X-ray Fluorescence (XRF), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared (FTIR). Batch experiment was performed to determine the effect of adsorbent dose, contact time and agitation speed on the removal efficiency of heavy metal ions from the galvanized wastewater. The concentrations of Mn2+, Fe2+, Zn2+, Pb2+ and Cr2+ in the raw wastewater exceeded the WHO and EPA standards. The adsorbent revealed a significant distribution of well-developed porous, rough surfaces with cracks characterized by different functional groups for the efficient adsorption process. The optimum adsorbent dose for all the metal ions was 0.04 g/100 mL at an optimum contact time of 60 minutes except for Fe2+ with optimum contact time of 20 minutes, and agitation speed of 150 rpm. The maximum metal removal efficiencies obtained for Mn2+, Fe2+, Zn2+, Pb2+ and Cr2were 99.7%, 100%, 99%, 90% and 85% +, respectively. The average adsorption capacity for Mn2+, Fe2+, Zn2+, Pb2+ and Cr2+were 0.44 mg/g, 26.7 mg/g, 78.5 mg/g, 0.133 mg/g for and 10.36 mg/g, respectively. CBC offers efficient and cost-effective removal of selected metal ions from galvanized wastewater.
Farsi abstract :
ثابت شده است كه چسبندگي يونهاي فلزي از فاضلاب به سطح يك ماده در فرآيند جذب براي تصفيه فاضلاب قبل از تخليه مؤثر است. در فزايند جذب براي استفاده از جاذبهاي جايگزين كم هزينه براي حذف فلزات سنگين از فاضلاب گالوانيكي در اكثر كشورهاي در حال توسعه مورد بررسي قرار گرفته است. استخوانهاي گاو ارزان هستند، به راحتي در دسترس هستند و ميتوانند به صورت محلي از كشتارگاهها تهيه شوند. بنابراين، استفاده از آنها به عنوان يك جاذب جايگزين براي اصلاح فاضلاب گالوانيكي بايد مورد ارزيابي قرار گيرد. در اين مطالعه، كارايي زغال استخوان گاو ) CBC ( براي حذف همزمان يونهاي فلزات سنگين از فاضلاب گالوانيكي واقعي در يك فرآيند جذب رقابتي مورد ارزيابي قرار گرفت. مشخصات پساب گالوانيكي با استفاده از اسپكتروفتومتري جذب اتمي تعيين گرديده در حالي كه CBC با استفاده از فلورسانس اشعه ايكس ) XRF (، ميكروسكوپ الكتروني روبشي ) SEM ( و تبديل فوريه مادون قرمز ) FTIR ( تغيين مشخصات شد. آزمايش ناپيوسته به منظور تعيين اثر دوز جاذب، زمان تماس و سرعت همزدن بر راندمان حذف يونهاي فلزات سنگين از پساب گالوانيزه انجام شد. غلظت 2+Mn ، 2+Fe ، 2+Zn + ، 2Pb و + 2Cr در فاضلاب خام از استانداردهاي WHO و EPA بالاتر بوده. جاذب توزيع قابل توجهي از سطوح متخلخل و ناهموار به خوبي توسعه يافته با ترك هايي را نشان داد كه توسط گروههاي عملكردي مختلف براي فرآيند جذب كارآمد ميباشد. دوز جاذب بهينه براي همه يونهاي فلزي 04 / 0گرم در 100 ميليليتر در زمان تماس بهينه 60 دقيقه به جز براي +2Fe با زمان تماس بهينه 20 دقيقه و سرعت هم زدن 150 دور در دقيقه بود. حداكثر راندمان حذف فلز بهدستآمده براي 2+Mn ، 2+Fe ، 2+Zn + ، 2Pb و + 2Cr به ترتيب 7 / 99 ، 100 ، 99 ، 90 و 85 درصد ميباشند. ميانگين ظرفيت جذب براي 2+Mn ، 2+Fe ، 2+Zn + ، 2Pb و + 2Cr به ترتيب 44 / 0 mg/g ، 7 / 26 mg/g ، 5 / 78 mg/g ، 133 / 0 mg/g و 36 / 10 mg/g بود. CBC حذف كارآمد و مقرون به صرفه يونهاي فلزي انتخاب شده از فاضلاب گالوانيزه را ارائه ميدهد.
Keywords :
Removal efficiency , Adsorption , Cow bone , Galvanized wastewater , Heavy metals
Journal title :
Iranian Journal of Energy and Environment
Serial Year :
2021
Record number :
2681992
Link To Document :
بازگشت