Rice husk as a potentially low-cost biosorbent for heavy metal and dye removal: an overview

Chuah, T. G.; Jumasiah, A.; Azni, I.; Saed, Katayon; Choong, S.Y. Thomas

doi:10.1016/j.desal.2004.10.014

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“…Um exemplo é a casca de arroz que tem se destacado como potencial biossorvente na remoção de muitas espécies metálicas. [11][12][13][14] A produção mundial de arroz é aproximadamente de 80 milhões de toneladas por ano, sendo que o Brasil teve uma produção de 12,6 milhões de toneladas de arroz em 2009, um crescimento de 4,2% em relação à safra de 2007. 15 Durante o processo de beneficiamento do arroz, a sua casca surge como subproduto, que representa cerca de 23% do peso, ou seja ~2,8 milhões de toneladas.…”

Section: Introductionunclassified

Aplicação da casca de arroz na adsorção dos íons Cu2+, Al3+, Ni2+ e Zn2+

Mimura¹,

Vieira²,

Martelli³

et al. 2010

Quím. Nova

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2+ and Zn 2+ ions from aqueous solutions was investigated under both noncompetitive and competitive conditions. The biosorbent was used in the form of particles with size smaller than 0.5 µm and in the concentration of 500 mg L -1 (dry weight). The experiments were performed using batch adsorption technique for concentrations of 10, 30 and 70 mg L -1 of metal ions at pH 4.0 and 5.0. The chemical speciation of metals in the experimental conditions used in this work was predicted by the software Visual MINTEQ 2.6.Keywords: rice husk; biosorption; metals adsorption. INTRODUÇÃOUm dos grandes problemas do mundo moderno é a poluição de águas superficiais proveniente, na maioria das vezes, do descarte inadequado de resíduos industriais e agrícolas.1-3 Dentre os principais poluentes encontrados nestes resíduos, os metais na forma de íons metálicos dissolvidos em água se afiguram como extremamente nocivos ao ambiente e são, atualmente, uma das grandes preocupações dos órgãos de proteção ambiental. 4 Dessa forma a água, que a princípio é um recurso renovável, como consequência da intensa poluição, passa a depender cada vez mais de novas tecnologias para poder ser reutilizada.Os métodos para tratamento de efluentes industriais mais utilizados envolvem processos físicos e/ou químicos, como oxidação, troca iônica, adsorção por carvão ativado, separação por membrana, processos biológicos, eletroquímicos, fotoquímicos, neutralização/ precipitação química, etc. 5,6 Os procedimentos baseados na adsorção têm a vantagem de serem versáteis e acessíveis, entretanto o material adsorvente pode encarecer o processo. Além disso, muitos adsorventes não podem ser reutilizados e acabam se tornando outra forma de resíduo. No sentido de reduzir gastos e ampliar a utilização destes processos pela indústria, fontes alternativas de sorção têm sido investigadas, como os denominados biossorventes, os quais são adsorventes eficientes e de baixo custo.7-9 Os biossorventes de origem vegetal são constituídos basicamente por macromoléculas como substâncias húmicas, lignina, celulose, hemicelulose e proteínas, as quais possuem sítios adsortivos, tais como grupos carbonilas, carboxilas, aminas e hidroxilas, capazes de adsorverem as espécies metálicas por processos de troca iônica ou de complexação. 10O emprego de biossorventes torna-se ainda mais relevante quando são derivados de resíduos agroindustriais, os quais dependendo do volume produzido se tornam um problema ambiental. Um exemplo é a casca de arroz que tem se destacado como potencial biossorvente na remoção de muitas espécies metálicas.11-14 A produção mundial de arroz é aproximadamente de 80 milhões de toneladas por ano, sendo que o Brasil teve uma produção de 12,6 milhões de toneladas de arroz em 2009, um crescimento de 4,2% em relação à safra de 2007.15 Durante o processo de beneficiamento do arroz, a sua casca surge como subproduto, que representa cerca de 23% do peso, ou seja ~2,8 milhões de toneladas.Dessa forma, dentre as vantagens deste material como biossorvente podemos citar sua abun...

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Section: Introductionunclassified

Aplicação da casca de arroz na adsorção dos íons Cu2+, Al3+, Ni2+ e Zn2+

Mimura¹,

Vieira²,

Martelli³

et al. 2010

Quím. Nova

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“…Various biomasses have been used for synthetic dyes adsorption which includes wheat bran (Sulak & Yatmaz 2012), rice husk (Chuah et al 2005;Sarkar 2010), walnut shell (Dahri et al 2014), sawdust (Malik 2004) and sugarcane bagasse (Amin 2008). Adsorbents with higher adsorption capacity may include activated carbon made from those biomasses.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Adsorption of Textile Dye by Activated Carbon Made from Rice Straw and Oil Palm Midrib

Firdaus

Krisnanto²,

Alwi³

et al. 2017

Aceh Int. J. Sci. Technol

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-Synthetic dye wastewater from textile industries is characterized by strong color, high temperature, variable pH and high chemical oxygen demand (COD). The strong color of wastewater affects aesthetic and water transparency of water bodies. One of method that has advantages in term of simplicity to remove synthetic dyes is adsorption. Two different biomaterial wastes of rice straw and palm oil midrib were used in this study to develop activated carbon adsorbents. These adsorbents were applied for the removal of Naphtol AS-G dye in aqueous solution. The effects of solution pH, adsorbents masses and contact time on dye adsorption were evaluated based on batch experiments. Removal of dye can be achieved within 60 minutes at a wide pH range starting from 4 to 8. At lower pH, synthetic dye removal was decreasing probably due to protonation of adsorbent's active sites. The adsorption isotherms based on Langmuir and Freundlich models were analyzed. The isotherms analysis indicated that the adsorption by rice straw and palm oil can be represented by Langmuir and Freundlich isotherm model, respectively. Adsorption isotherms of Naphtol AS-G onto activated carbon are favorable with high adsorption capacity for both biomaterials. The mechanisms of color removal by activated carbon involved chemical and physical adsorption, in accordance with both the Langmuir and Freundlich models. The calculated maximum dye adsorption capacities onto rice straw and palm oil midrib activated carbon were 55.86 and 69.44 mg/g, respectively. Adsorption using biomass-based activated carbon offers a good technique for textile wastewater treatment as it could remove up to 95% of the color intensity besides reducing other pollutants such as COD, nitrate and phosphate.

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“…1 Nos últimos anos, inúmeros esforços têm sido dedicados à proposta de sistemas de tratamento que permitam a remoção de corantes têxteis, incluindo sistemas de nanofiltração, 2 processos de adsorção com sorbentes de diversa natureza, 3,4 sistemas biológicos fundamentados no uso de bactérias, 5 fungos 6 e enzimas 7 e, mais recentemente, sistemas de tratamento fundamentados em processos oxidativos avançados, como fotocatálise heterogênea 8 e processos Fenton. 9 Em função da usual resistência dos corantes têxteis frente a processos de natureza biológica e do caráter não destrutivo de muitas propostas de natureza física, os processos oxidativos avançados têm ganhado bastante destaque nos últimos anos, principalmente em razão da sua efetiva capacidade de degradação e mineralização de substratos sabidamente resistentes, incluindo corantes têxteis.…”

Section: Introductionunclassified

Degradação de corantes têxteis e remediação de resíduos de tingimento por processos Fenton, foto-Fenton e eletro-Fenton

Salvador¹,

Marcolino‐Júnior²,

Peralta‐Zamora³

2012

Quím. Nova

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Recebido em 28/6/11; aceito em 24/11/11; publicado na web em 23/1/12 DEGRADATION OF TEXTILE DYES AND REMEDIATION OF DYING RESIDUES BY FENTON, PHOTO-FENTON AND ELECTRO-FENTON PROCESSES. In this work the degradation of textile dyes were evaluated, using Fenton, photo-Fenton and electro-Fenton processes. Under optimized conditions Fenton and photo-Fenton processes showed high decolorization capacity of the model dyes. The electro-Fenton process was carried out in an undivided electrochemical reactor (1000 mL) equipped with a carbon-felt cathode (253 cm 2 ) and a platinum gauze anode (6 cm 2 ). Under optimal conditions (J: 1.6 mA cm -2 , Na 2 SO 4 : 0.075 mol L -1 , pH: 3) H 2 O 2 concentration of about 60 mg L -1 was observed. The addition of Fe 2+ (15 mg L -1 ) induces Fenton reactions that permit almost total decolorization of textile dyes.Keywords: textile dyes; degradation; electro-Fenton. INTRODUÇÃONas últimas décadas, o fenômeno da contaminação ambiental alcançou proporções globais, principalmente em função da continua emissão de inúmeros resíduos domésticos e industriais, os quais, quando não adequadamente tratados, apresentam um elevado potencial poluente.Dentro do contexto da atividade industrial é possível destacar operações de tingimento de fibras têxteis, processo este que é responsável pela geração de grandes volumes de resíduos líquidos, contendo elevada carga orgânica e forte coloração. 1 Nos últimos anos, inúmeros esforços têm sido dedicados à proposta de sistemas de tratamento que permitam a remoção de corantes têxteis, incluindo sistemas de nanofiltração, 2 processos de adsorção com sorbentes de diversa natureza, 3,4 sistemas biológicos fundamentados no uso de bactérias, 5 fungos 6 e enzimas 7 e, mais recentemente, sistemas de tratamento fundamentados em processos oxidativos avançados, como fotocatálise heterogênea 8 e processos Fenton. 9 Em função da usual resistência dos corantes têxteis frente a processos de natureza biológica e do caráter não destrutivo de muitas propostas de natureza física, os processos oxidativos avançados têm ganhado bastante destaque nos últimos anos, principalmente em razão da sua efetiva capacidade de degradação e mineralização de substratos sabidamente resistentes, incluindo corantes têxteis. 10 Dentro deste contexto, deve ser dado destaque aos processos do tipo Fenton, os quais têm se mostrado bastante promissores na degradação de corantes têxteis, basicamente em função da sua elevada eficiência de degradação e relativa simplicidade operacional. 11 Os principais fundamentos deste tipo de processo, assim como as suas principais vantagens e desvantagens, podem ser consultados em revisões nacionais e internacionais publicadas recentemente. 12,13 Dentre as principais dificuldades encontradas na aplicação de sistemas Fenton em grande escala é possível destacar o caráter crítico da concentração de peróxido de hidrogênio. Nos processos foto-Fenton (Equações 1-3), assistidos por radiação ultravioleta, visível ou solar, o processo de degradação se processa rapidamente, em funç...

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Rice husk as a potentially low-cost biosorbent for heavy metal and dye removal: an overview

Cited by 526 publications

References 50 publications

Aplicação da casca de arroz na adsorção dos íons Cu2+, Al3+, Ni2+ e Zn2+

Aplicação da casca de arroz na adsorção dos íons Cu2+, Al3+, Ni2+ e Zn2+

Adsorption of Textile Dye by Activated Carbon Made from Rice Straw and Oil Palm Midrib

Degradação de corantes têxteis e remediação de resíduos de tingimento por processos Fenton, foto-Fenton e eletro-Fenton

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