Biosorption of Cu²⁺ and Ni²⁺ Ions From Aqueous Solutions Using Waste Dried Activated Sludge Biomass

Abstract

Adsorption of Cu(II) and Ni(II) ions onto the waste powdered activated sludge biomass (PWB), which was obtained from the biological wastewater treatment plant, was investigated in this experimental study. The effects of contact time, pH, temperature, initial sorbate and sorbent concentrations on the adsorption were determined. The BET surface area, pore volume, and pore diameter of PWB were found to be about 0.51 m2/g, 0.0053 cm3/g, and 41.4 nm, respectively. Considering the R2 value, qexp and qcal, the Langmuir and Freundlich models were well described for Cu(II) and Ni(II) adsorption, respectively. The adsorption mechanism of Cu(II) and Ni(II) onto the PWB could be better simulated by the pseudo-second-order kinetic mechanism than the pseudo-fi rst-order, intra particle diffusion and Elovich models. Thermodynamic aspects of the adsorption of heavy metals were also investigated. Considering the applied desorbing agents for reuse of PWB for Ni(II) recovery, desorption cycle is not feasible due to the deterioration of the PWB structure.

Activated Sludge Biomass as Magnetic Biosorbent

“…Підвищений вміст важких металів характерний для більшості промислових стічних вод [1]. У водоймах підвищена концентрація важких металів може призводити до низки не-сприятливих наслідків: пригнічення або вимирання водних організмів, надмірного розвитку водоростей ("цвітіння").…”

“…2, no. 4 263 263 подарських харчових продуктів [1]. Для тварин і людини підвищений вміст важких металів у воді та продуктах харчування призводить до численних метаболічних порушень, розвитку ракових пухлин, пошкодження внутрішніх органів і нервової системи, а в найбільш важких випадкахдо смерті [2].…”

“…Більшість каналізаційних очисних споруд із використанням у технології активного мулу орієнтовані на видалення органічних забрудників, а видалення важких металів розглядається як побічний корисний ефект [3]. Для видалення важких металів застосовують низку методів: хімічну преципітацію, електрокоагуляцію, мембранне розділення, іонний обмін тощо, але перевага надається адсорбції як найбільш дешевому і ефективному методу [1,4].…”

Kuru Atık Nitrifikasyon Organizmasına Ni(II) İyonu Biyosorpsiyonu

“…Aktif karbon gibi adsorbentlerin maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle daha ekonomik ham maddelerden adsorbent elde edilmesi konusunda araştırmalar sürdürülmektedir [17][18]. Son yıllarda, biyolojik atıksu arıtma tesislerinde oluşan, farklı mikroorganizma türlerini içeren biyolojik atık maddelerin biyosorpsiyonda kullanılabilirliği konusunda laboratuvar çalışmaları yapılmaktadır [19][20][21][22][23][24][25]. Atıksulardan adsorpsiyon ile Ni(II) gideriminde, canlı organizmalar; silika jel kaplı mantar (L. salmonicolor) [26], kalsiyum aljinat kaplı Bacillus sp.…”

“…Giderim, çözeltide Ni(II) derişiminin artması ile % 79,5'den % 31,4'e azalma göstermektedir. Langmuir adsorpsiyon izoterminde, kirletici adsorbent yüzeyinde tek tabaka halinde sıralanmakta, tabakanın hareket etmediği, tabaka üzerindeki adsorplayıcı bölgelerin aynı adsorpsiyon enerjisine sahip olduğu ve kirleticinin adsorbent yüzeyine homojen olarak dağıldığı varsayılmaktadır[21].…”