جذب فلز كروم شش ظرفيتي توسط لجن دفعي فاضلابهاي شهري

Sorption of Chromium (VI) Using Excess Municipal Sludge

حذف يا كاهش غلظت كروم شش ظرفيتي از فاضلاب تا مقادير مجاز، به‌دليل تجزيه‌‌ناپذيري، زيست‌انباشتگي، سرطان‌زايي و سميّت آن از اهميت زيادي برخوردار است. در اين تحقيق، جذب فلز كروم شش ظرفيتي از محلولهاي آبي، توسط مواد جامد خشك‌شده حاصل از لجن فعال دفعي فاضلاب بهداشتي، مورد بررسي قرار گرفت و تاثير عوامل مختلف بر جذب از جمله غلظت اوليه (در محدوده 5 تا 90 ميلي‌گرم در ليتر)،pH (در محدوده 2 تا 8)، سرعت اختلاط (در محدوده 50 تا 200 دور بر دقيقه)، دز جاذب (در محدوده 2 تا 10 گرم در ليتر) و زمان اختلاط (در محدوده 5 تا 480 دقيقه) در راكتور ناپيوسته مطالعه شد. طراحي آزمايش‌ها بر مبناي روش فاكتوريل كامل انجام شد. نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه زمان تعادل، حدود 120 دقيقه است. ايزوترم جذب كروم توسط لجن فعال دفعي با مدل فروندليچ و سينتيك آن با مدل شبه مرتبه دوم تطابق دارد. در راكتور ناپيوسته، در شرايط بهينه (غلظت اوليه 90 ميلي‌گرم در ليتر، pH معادل 2، زمان تعادل 120 دقيقه، سرعت اختلاط 200 دور بر دقيقه و دز جاذب 4 گرم در ليتر) بازدهي جذب به 96 درصد رسيد و حداكثر ظرفيت 69/41 ميلي‌گرم كروم بر گرم جاذب برآورد شد. به‌طور كلي مي‌توان نتيجه گرفت كه لجن فعال دفعي فاضلابهاي بهداشتي، به‌عنوان يك جاذب زيست تجزيه‌پذير، فراوان و ارزان قيمت، عملكرد مناسبي براي حذف كروم از محلولهاي آبي دارد.

Removing or decreasing hexavalent Chromium from wastewater to the permitted levels is important due to its non-biodegradation, bioaccumulation, cancer-causing and toxic effects. In this study, biosorption of Cr(VI) from aqueous solutions by Excess Active Municipal Sludge was investigated as a function of initial Chromium (VI) concentration (in the range of 5-90 mg/l), initial pH (in the range of 2-8), agitation speed (in the range of 50-200 rpm), adsorbent dosage (in the range of 2-10 g/l) and agitation time (in the range of 5-480 min) in a batch system. The optimum conditions were found by full factorial design approach. The results showed that the equilibrium time for adsorbent is 120 minutes. Also, sorption data have a good fitness by Freundlich isotherm model and adsorption kinetic is adopted with pseudo-second order model. In batch studies, at optimum condition (90 mg/l initial concentration, pH 2, agitation speed 200 rpm and adsorbent dosage 4 g/l), the adsorption performance was about 96%; the maximum adsorption capacity was calculated about 41.69 mg of Cr/g of adsorbent. Overall, it can be concluded that Excess Active Municipal Sludge, has a good performance as a biological, biodegradable, abundant and low-cost adsorbent for the removal of Cr (VI) from aqueous solutions.