Published August 1, 2011 | Version v1
Publication Open

Zinc abatement from simulated and industrial wastewaters using sugarcane biomass

Creators

  • 1. Cape Peninsula University of Technology
  • 2. Federal University of Agriculture

Description

The use of heavy metals and their compounds in industrial applications has resulted in their occurrence in various environmental media including water bodies.Conventional methods of heavy metal removal from wastewaters are very expensive, when available, especially in developing countries.This study therefore assessed the potential of sugarcane biomass to remove zinc from standard solutions and industrial (paint and textile) wastewaters.Parameters studied include contact time, biomass weight, metal concentration, pH, agitation, temperature and particle size.Physico-chemical characteristics of biomass were also studied.Adsorption of zinc increased with increases in contact time, biomass weight, pH and agitation speed, while adsorption decreased with increasing particle size and for temperatures above 50 o C. Sugarcane biomass was responsible for over 90% adsorption of Zn 2+ in both effluents.Under conditions of agitation, 100% adsorption was achieved.Percentage ash, particle density, cation exchange capacity (CEC) and porosity are important physico-chemical properties which influenced Zn 2+ adsorption.Percentage ash and CEC are positively correlated to percentage adsorption while particle density and porosity are negatively correlated.Percentage desorption was over 90 for both effluents.Sugarcane biomass is therefore a potential alternative to expensive synthetic resins.Its biodegradability makes disposal environmentally friendly.However, there is the need to further study the biomass in flow-through systems for industrial applicability.

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

Translated Description (Arabic)

أدى استخدام المعادن الثقيلة ومركباتها في التطبيقات الصناعية إلى حدوثها في مختلف الوسائط البيئية بما في ذلك المسطحات المائية. الطرق التقليدية لإزالة المعادن الثقيلة من مياه الصرف الصحي مكلفة للغاية، عند توفرها، خاصة في البلدان النامية. لذلك قيمت هذه الدراسة إمكانات الكتلة الحيوية لقصب السكر لإزالة الزنك من المحاليل القياسية ومياه الصرف الصناعي (الطلاء والمنسوجات). تشمل المعلمات التي تمت دراستها وقت التلامس ووزن الكتلة الحيوية وتركيز المعادن ودرجة الحموضة والتحريض ودرجة الحرارة وحجم الجسيمات. كما تمت دراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكتلة الحيوية. زاد امتصاص الزنك مع الزيادات في وقت التلامس ووزن الكتلة الحيوية ودرجة الحموضة وسرعة التحريض، في حين انخفض الامتزاز مع زيادة حجم الجسيمات ودرجات الحرارة فوق 50 درجة مئوية. كانت الكتلة الحيوية لقصب السكر مسؤولة عن أكثر من 90 ٪ من امتزاز الزنك 2+ في كل من النفايات السائلة. في ظل ظروف التحريك، تم تحقيق الامتزاز بنسبة 100 ٪. الرماد المئوي وكثافة الجسيمات وقدرة التبادل الكاتيوني والمسامية هي خصائص فيزيائية وكيميائية مهمة أثرت على امتزاز الزنك 2+. يرتبط الرماد المئوي و CEC ارتباطًا إيجابيًا بنسبة الامتزاز بينما ترتبط كثافة الجسيمات والمسامية ارتباطًا سلبيًا. كان الامتزاز المئوي أكثر من 90 لكليهما النفايات السائلة. وبالتالي فإن الكتلة الحيوية للقصب هي بديل محتمل للراتنجات الاصطناعية باهظة الثمن. وقابليتها للتحلل البيولوجي تجعل التخلص منها صديقًا للبيئة. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة للكتلة الحيوية في أنظمة التدفق من خلال التطبيق الصناعي.

Translated Description (French)

L'utilisation de métaux lourds et de leurs composés dans des applications industrielles a entraîné leur apparition dans divers milieux environnementaux, y compris les plans d'eau. Les méthodes conventionnelles d'élimination des métaux lourds des eaux usées sont très coûteuses, lorsqu'elles sont disponibles, en particulier dans les pays en développement. Cette étude a donc évalué le potentiel de la biomasse de canne à sucre pour éliminer le zinc des solutions standard et des eaux usées industrielles (peinture et textile). Les paramètres étudiés comprennent le temps de contact, le poids de la biomasse, la concentration en métaux, le pH, l'agitation, la température et la taille des particules. Les caractéristiques physico-chimiques de la biomasse ont également été étudiées. L'absorption du zinc a augmenté avec l'augmentation dans le temps de contact, le poids de la biomasse, le pH et la vitesse d'agitation, tandis que l'adsorption diminuait avec l'augmentation de la taille des particules et pour des températures supérieures à 50 o C. La biomasse de canne à sucre était responsable de plus de 90 % d'adsorption de Zn 2+ dans les deux effluents. Dans des conditions d'agitation, une adsorption de 100 % a été obtenue. Le pourcentage de cendres, la densité des particules, la capacité d'échange de cations (CEC) et la porosité sont des propriétés physico-chimiques importantes qui ont influencé l'adsorption de Zn 2+. Le pourcentage de cendres et de CEC sont positivement corrélés au pourcentage d'adsorption tandis que la densité des particules et la porosité sont négativement corrélées. Le pourcentage de désorption était supérieur à 90 pour les deux effluents. La biomasse de sucre est donc une alternative potentielle aux résines synthétiques coûteuses. Sa biodégradabilité rend l'élimination respectueuse de l'environnement. Cependant, il est nécessaire d'étudier davantage la biomasse dans les systèmes d'écoulement pour une application industrielle.

Translated Description (Spanish)

El uso de metales pesados y sus compuestos en aplicaciones industriales ha dado lugar a su aparición en diversos medios ambientales, incluidos los cuerpos de agua. Los métodos convencionales de eliminación de metales pesados de las aguas residuales son muy caros, cuando están disponibles, especialmente en los países en desarrollo. Por lo tanto, este estudio evaluó el potencial de la biomasa de la caña de azúcar para eliminar el zinc de las soluciones estándar y las aguas residuales industriales (pintura y textiles). Los parámetros estudiados incluyen el tiempo de contacto, el peso de la biomasa, la concentración de metales, el pH, la agitación, la temperatura y el tamaño de partícula. También se estudiaron las características fisicoquímicas de la biomasa. La absorción de zinc aumentó con los aumentos en el tiempo de contacto, el peso de la biomasa, el pH y la velocidad de agitación, mientras que la adsorción disminuyó con el aumento del tamaño de partícula y para temperaturas superiores a 50 o C. La biomasa de caña de azúcar fue responsable de más del 90% de adsorción de Zn 2+ en ambos efluentes. En condiciones de agitación, se logró una adsorción del 100%. El porcentaje de cenizas, la densidad de partículas, la capacidad de intercambio catiónico (CEC) y la porosidad son propiedades fisicoquímicas importantes que influyeron en la adsorción de Zn 2+. El porcentaje de cenizas y CEC se correlacionan positivamente con el porcentaje de adsorción, mientras que la densidad de partículas y la porosidad se correlacionan negativamente. El porcentaje de desorción fue superior a 90 para ambos efluentes.La biomasa de caña de azúcar es, por lo tanto, una alternativa potencial a las costosas resinas sintéticas. Su biodegradabilidad hace que la eliminación sea respetuosa con el medio ambiente. Sin embargo, existe la necesidad de estudiar más a fondo la biomasa en los sistemas de flujo continuo para su aplicabilidad industrial.

Files

56560.pdf

Files (504.5 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:d1de1f155db78bd3a53b1c5715c8ba54
504.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خفض الزنك من مياه الصرف الصحي المحاكاة والصناعية باستخدام الكتلة الحيوية لقصب السكر
Translated title (French)
Réduction du zinc des eaux usées simulées et industrielles à l'aide de la biomasse de la canne à sucre
Translated title (Spanish)
Reducción de zinc a partir de aguas residuales simuladas e industriales utilizando biomasa de caña de azúcar

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2112170809
DOI
10.4314/wsa.v37i3.68482

Is supplement to
https://openalex.org/W4322761924 (Other)
https://openalex.org/W2910264537 (Other)
https://openalex.org/W2767278359 (Other)
https://openalex.org/W2613579877 (Other)
https://openalex.org/W2417131764 (Other)
https://openalex.org/W226772836 (Other)
https://openalex.org/W2266211202 (Other)
https://openalex.org/W2142882181 (Other)
https://openalex.org/W1990810545 (Other)
https://openalex.org/W1507830503 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1542119023
  • https://openalex.org/W1543285443
  • https://openalex.org/W1556114242
  • https://openalex.org/W1559192401
  • https://openalex.org/W1562090434
  • https://openalex.org/W1964221958
  • https://openalex.org/W1965104762
  • https://openalex.org/W1969106417
  • https://openalex.org/W1969265299
  • https://openalex.org/W1969476642
  • https://openalex.org/W1976347027
  • https://openalex.org/W1980389748
  • https://openalex.org/W1980401601
  • https://openalex.org/W1983200521
  • https://openalex.org/W1992696640
  • https://openalex.org/W1996364431
  • https://openalex.org/W2001194212
  • https://openalex.org/W2001321292
  • https://openalex.org/W2001895786
  • https://openalex.org/W2015788826
  • https://openalex.org/W2017396852
  • https://openalex.org/W2019767914
  • https://openalex.org/W2022496920
  • https://openalex.org/W2023918048
  • https://openalex.org/W2027219969
  • https://openalex.org/W2029206723
  • https://openalex.org/W2030518445
  • https://openalex.org/W2035632014
  • https://openalex.org/W2045283791
  • https://openalex.org/W2049423885
  • https://openalex.org/W2049707706
  • https://openalex.org/W2056044381
  • https://openalex.org/W2058322337
  • https://openalex.org/W2068398233
  • https://openalex.org/W207249076
  • https://openalex.org/W2076185276
  • https://openalex.org/W2077316924
  • https://openalex.org/W2084314386
  • https://openalex.org/W2087650965
  • https://openalex.org/W2093805506
  • https://openalex.org/W2095676771
  • https://openalex.org/W2097665901
  • https://openalex.org/W2098566469
  • https://openalex.org/W2099631213
  • https://openalex.org/W2114473867
  • https://openalex.org/W2130434208
  • https://openalex.org/W2147148549
  • https://openalex.org/W2159876461
  • https://openalex.org/W2163467763
  • https://openalex.org/W2165118557
  • https://openalex.org/W2274913842
  • https://openalex.org/W2277934329
  • https://openalex.org/W2304381390
  • https://openalex.org/W2314072788
  • https://openalex.org/W2755959142
  • https://openalex.org/W2756371447
  • https://openalex.org/W63716356