Published March 9, 2021 | Version v1
Publication Open

Boehmite nanopowder recovered from aluminum cans waste as a potential adsorbent for the treatment of oilfield produced water

Creators

  • 1. South Valley University
  • 2. Aswan University

Description

Abstract In the present study, high surface area boehmite nanopowder was recovered from aluminum cans waste. The sodium aluminate solution was first prepared by dissolving aluminum cans in NaOH solution and then, H 2 O 2 solution was added to precipitate boehmite. The prepared boehmite was characterized by means of X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and N 2 adsorption–desorption techniques. The thermal stability of the boehmite sample was investigated using thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC) techniques. The feasibility of using the prepared boehmite powder as a new low-cost adsorbent for the treatment of oilfield produced water was investigated. For comparison, commercial activated carbon was used for the treatment of the produced water under the same conditions. The efficiency of both of boehmite and activated carbon in the treatment of produced water was determined by monitoring the values of a number of pollution indicators [i.e. turbidity, sulfides, sulfates, total organic carbon (TOC), total petroleum hydrocarbon (TPH), and chemical oxygen demand (COD)] before and after the treatment. The boehmite powder showed very good efficiency in the treatment of the produced water, which is very close to that of commercial activated carbon under the same conditions. The effect of adsorbent dose, treatment time, and pH of the media on the adsorption efficiency of both of boehmite and activated carbon was examined at room temperature using chemical oxygen demand as a pollution indicator. The maximum capacity for COD reduction was 69.6% for boehmite and 83.5% for activated carbon at 40 g/l adsorbent dosage, pH7, and 24-h contact time. Graphic abstract

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة في هذه الدراسة، تم استرداد مساحة سطح عالية من مسحوق البوهمايت النانوي من نفايات علب الألومنيوم. تم تحضير محلول ألومينات الصوديوم أولاً عن طريق إذابة علب الألومنيوم في محلول هيدروكسيد الصوديوم ثم تمت إضافة محلول H 2 O 2 لترسيب البوهمايت. تم تمييز البوهميت المحضر عن طريق حيود الأشعة السينية (XRD)، والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) وتقنيات امتصاص وامتزاز N 2. تم التحقق من الاستقرار الحراري لعينة بويهميت باستخدام تقنيات قياس الجاذبية الحرارية (TG) وقياس السعرات الحرارية للمسح التفاضلي (DSC). تم التحقيق في جدوى استخدام مسحوق البوهمايت المحضر كممتز جديد منخفض التكلفة لمعالجة المياه المنتجة في حقول النفط. وعلى سبيل المقارنة، تم استخدام الكربون المنشط التجاري لمعالجة المياه المنتجة في ظل نفس الظروف. تم تحديد كفاءة كل من البوهمايت والكربون المنشط في معالجة المياه المنتجة من خلال مراقبة قيم عدد من مؤشرات التلوث [أي التعكر والكبريتيدات والكبريتات والكربون العضوي الكلي (TOC) وإجمالي الهيدروكربون النفطي (TPH) والطلب على الأكسجين الكيميائي (COD)] قبل وبعد المعالجة. أظهر مسحوق البهميت كفاءة جيدة جدًا في معالجة المياه المنتجة، وهي قريبة جدًا من الكربون المنشط التجاري في ظل نفس الظروف. تم فحص تأثير الجرعة الممتزة ووقت العلاج ودرجة الحموضة للوسائط على كفاءة الامتزاز لكل من البوهمايت والكربون المنشط في درجة حرارة الغرفة باستخدام طلب الأكسجين الكيميائي كمؤشر للتلوث. كانت السعة القصوى لتخفيض COD 69.6 ٪ للبوهمايت و 83.5 ٪ للكربون المنشط عند 40 جم/لتر من الجرعة الممتزة، ودرجة الحموضة 7، ووقت التلامس على مدار 24 ساعة. الملخص الجرافيكي

Translated Description (French)

Résumé Dans la présente étude, une nanopoudre de boehmite de surface élevée a été récupérée à partir de déchets de boîtes en aluminium. La solution d'aluminate de sodium a d'abord été préparée en dissolvant des boîtes d'aluminium dans une solution de NaOH, puis une solution d'H 2 O 2 a été ajoutée pour précipiter la boehmite. La boehmite préparée a été caractérisée au moyen de techniques de diffraction des rayons X (DRX), de microscopie électronique à transmission (Met) et d'adsorption-désorption de N 2. La stabilité thermique de l'échantillon de boehmite a été étudiée à l'aide de techniques de thermogravimétrie (TG) et de calorimétrie différentielle à balayage (DSC). La faisabilité de l'utilisation de la poudre de boehmite préparée comme nouvel adsorbant à faible coût pour le traitement de l'eau produite dans les champs pétrolifères a été étudiée. A titre de comparaison, du charbon actif commercial a été utilisé pour le traitement de l'eau produite dans les mêmes conditions. L'efficacité de la boehmite et du charbon actif dans le traitement de l'eau produite a été déterminée en surveillant les valeurs d'un certain nombre d'indicateurs de pollution [à savoir la turbidité, les sulfures, les sulfates, le carbone organique total (COT), les hydrocarbures pétroliers totaux (TPH) et la demande chimique en oxygène (DCO)] avant et après le traitement. La poudre de boehmite a montré une très bonne efficacité dans le traitement de l'eau produite, qui est très proche de celle du charbon actif commercial dans les mêmes conditions. L'effet de la dose d'adsorbant, du temps de traitement et du pH du milieu sur l'efficacité d'adsorption de la boehmite et du charbon actif a été examiné à température ambiante en utilisant la demande chimique en oxygène comme indicateur de pollution. La capacité maximale de réduction de LA DCO était de 69,6 % pour la boehmite et de 83,5 % pour le charbon actif à une dose d'adsorbant de 40 g/l, à un pH de 7 et à un temps de contact de 24 h. Résumé graphique

Translated Description (Spanish)

Resumen En el presente estudio, se recuperó nanopolvo de boehmita de alta superficie a partir de residuos de latas de aluminio. La solución de aluminato de sodio se preparó primero disolviendo latas de aluminio en solución de NaOH y luego, se añadió solución de H 2 O 2 para precipitar la boehmita. La boehmita preparada se caracterizó por medio de difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y técnicas de adsorción-desorción de N 2. La estabilidad térmica de la muestra de boehmita se investigó utilizando técnicas de termogravimetría (TG) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se investigó la viabilidad de utilizar el polvo de boehmita preparado como nuevo adsorbente de bajo coste para el tratamiento del agua producida en yacimientos petrolíferos. A modo de comparación, se utilizó carbón activado comercial para el tratamiento del agua producida en las mismas condiciones. La eficiencia tanto de la boehmita como del carbón activado en el tratamiento del agua producida se determinó mediante el monitoreo de los valores de una serie de indicadores de contaminación [es decir, turbidez, sulfuros, sulfatos, carbono orgánico total (TOC), hidrocarburo total de petróleo (TPH) y demanda química de oxígeno (COD)] antes y después del tratamiento. El polvo de boehmita mostró una muy buena eficiencia en el tratamiento del agua producida, que está muy cerca de la del carbón activado comercial en las mismas condiciones. El efecto de la dosis de adsorbente, el tiempo de tratamiento y el pH del medio sobre la eficiencia de adsorción tanto de la boehmita como del carbón activado se examinó a temperatura ambiente utilizando la demanda química de oxígeno como indicador de contaminación. La capacidad máxima para la reducción de COD fue del 69,6% para la boehmita y del 83,5% para el carbón activado a una dosis de adsorbente de 40 g/l, pH 7 y tiempo de contacto de 24 h. Resumen gráfico

Files

s13203-021-00267-x.pdf.pdf

Files (894.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:feed384ec7e879ad7299ed331cc578a4
894.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مسحوق بوهميت النانوي المستخرج من نفايات علب الألومنيوم كممتز محتمل لمعالجة المياه المنتجة في حقول النفط
Translated title (French)
Nanopoudre de Boehmite récupérée à partir de déchets de boîtes en aluminium comme adsorbant potentiel pour le traitement de l'eau produite dans les champs pétrolifères
Translated title (Spanish)
Nanopolvo de boehmita recuperado de residuos de latas de aluminio como adsorbente potencial para el tratamiento de agua producida en yacimientos petrolíferos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3135485333
DOI
10.1007/s13203-021-00267-x

Is supplement to
https://openalex.org/W3041151854 (Other)
https://openalex.org/W2905275218 (Other)
https://openalex.org/W2760866161 (Other)
https://openalex.org/W2257236685 (Other)
https://openalex.org/W2182785184 (Other)
https://openalex.org/W2083729901 (Other)
https://openalex.org/W2078452366 (Other)
https://openalex.org/W2072749999 (Other)
https://openalex.org/W1974336969 (Other)
https://openalex.org/W1971365351 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1975756478
  • https://openalex.org/W1997662413
  • https://openalex.org/W2003223087
  • https://openalex.org/W2011270864
  • https://openalex.org/W2023564575
  • https://openalex.org/W2027983869
  • https://openalex.org/W2044104656
  • https://openalex.org/W2062127141
  • https://openalex.org/W2067318381
  • https://openalex.org/W2068954992
  • https://openalex.org/W2078291030
  • https://openalex.org/W2081576181
  • https://openalex.org/W2082116285
  • https://openalex.org/W2082236167
  • https://openalex.org/W2084690612
  • https://openalex.org/W2085159891
  • https://openalex.org/W2117634407
  • https://openalex.org/W2200098013
  • https://openalex.org/W224849271
  • https://openalex.org/W2259457774
  • https://openalex.org/W2269569440
  • https://openalex.org/W2397206217
  • https://openalex.org/W2611741062
  • https://openalex.org/W2735290554
  • https://openalex.org/W2738310672
  • https://openalex.org/W2769174121
  • https://openalex.org/W2775247395
  • https://openalex.org/W2777097616
  • https://openalex.org/W2780710097
  • https://openalex.org/W2784451713
  • https://openalex.org/W2803784545
  • https://openalex.org/W2809230805
  • https://openalex.org/W3020510113
  • https://openalex.org/W3025336171
  • https://openalex.org/W3032449468
  • https://openalex.org/W3033288364
  • https://openalex.org/W3059338715
  • https://openalex.org/W3085638597
  • https://openalex.org/W3094315760
  • https://openalex.org/W3110224404
  • https://openalex.org/W3119467613
  • https://openalex.org/W3125121093
  • https://openalex.org/W4256444651