Απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από αραιά υδατικά διαλύματα με την εφαρμογή της βιορρόφησης
Creators: name: Λουκίδου, Μαρία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2003
Subjects: Βιορρόφηση
Αρσενικό(v)
Κάδμιο
Εξασθενές χρώμιο
Κινητική μελέτη
Biosorption
As(v)
Cd
Cr(vi)
Kinetic study

description: Τα βαρέα μέταλλα θεωρούνται από τους πιο επικίνδυνους ρύπους του περιβάλλοντος, γιατί δεν αποικοδομούνται και συσσωρεύονται σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι συνηθισμένες μέθοδοι απομάκρυνσης και διαχωρισμού των μετάλλων είναι γενικά αρκετά δαπανηρές και αναποτελεσματικές. Η εφαρμογή της βιοτεχνολογίας στην απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από υγρά απόβλητα αποτελεί μία εναλλακτική μέθοδο επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Η απομάκρυνση του As(v) μελετήθηκε χρησιμοποιώντας βιομάζα Penicillium chrysogenum, η οποία προηγούμενα τροποποιήθηκε με διαλύματα αμινών, με στόχο την εισαγωγή θετικά φορτισμένων ομάδων στην επιφάνεια της και η βελτίωση της βιορροφητικής χωρητικότητάς της. Η απομάκρυνση ιόντων που εμφανίζονται με θετικό φορτίο, Cd(II) ή/και αρνητικό φορτίο, οξυανιόντα Cr(VI), από υδατικά τους διαλύματα μελετήθηκε με την εφαρμογή νεκρής βιομάζας Aeromonas caviae. Η βιορρόφηση των τοξικών μετάλλων είναι μάλλον αρκετά πολύπλοκη διεργασία που περιγράφεται από περισσότερες από μία εξισώσεις, συμπεράσμα που προέκυψε από την κινητική μελέτη. Ετσι, προκύπτει ότι μία ταχύτατη χημική αντίδραση πραγματοποιείται στην επιφάνεια της βιομάζας στα πρώτα λεπτά της διεργασίας ακολουθούμενη από μεταφορά μάζας μέχρι περίπου το τέλος της διεργασίας. Εξάλλου, η εξίσωση που περιγράφει διάχυση με συνεχή μείωση της συγκέντρωσης βρέθηκε να προσομοιάζει τα πειραματικά αποτελέσματα για τη μεγαλύτερη χρονική διάρκεια της διεργασίας
description: Heavy metals, which accumulate in living tissues throughout the food chain, are known to be highly toxic with a potential carcinigenic effect. The commonly used treatment methods to remove heavy metal ions from wastewaters appear to be inadequate or are too costly to implement them. Biosorption has been demonstrated to be a useful alternative for the removal of toxic metals from dilute aqueous solution. Pretreatment of biomass(Penicillium chrysogenum) with common surfactants improved the biosorption efficiency to higher levels, since a significant uptake of pentavalent arsenic was observed. The removal of Cd(II) and Cr(VI) from aqueous solution by sorption on Aeromonas caviae particles was investigated in a well-stirred batch reactor. Aeromonas caviae may be considered as a suitable biosorbent for this application. Kinetic analyses not only allow the estimation of sorption rates, but also lead to suitable rate expresions characteristic of possible reaction mechanisms. Evidence has been provided that the sorption of heavy metals on Aeromonas caviae is a rather complex process, as is more correctly described by more than one models. A finite volume diffusion model with a time dependent concentration at the surface of the biosorbent was found to closely fit the experimental data for the largest part of the process. Alternatively, the scenario of an external surface chemical enhancement(dominating the very beginning of the process) being followed by external film diffudion, was also found to meet the best fitting requirements