230 matches
-
B și Basic Magenta). Studiul cineticii adsorbției relevă că atingerea echilibrului necesită numai 70 minute (Figura 4.67), ceea ce dovedește că procesul este foarte rapid comparativ cu cel al sorbenților obișnuiți (cărbune activ, rășini) (Yu și al., 2009a). Vitezele de sorbție au fost foarte mari în decursul stadiilor inițiale ale procesului de sorbție. După o sorbție foarte rapidă, vitezele de reținere scad lent în timp și valorile de echilibru se ating după aproximativ 70 minute pentru toți cei trei coloranți. Viteza
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
numai 70 minute (Figura 4.67), ceea ce dovedește că procesul este foarte rapid comparativ cu cel al sorbenților obișnuiți (cărbune activ, rășini) (Yu și al., 2009a). Vitezele de sorbție au fost foarte mari în decursul stadiilor inițiale ale procesului de sorbție. După o sorbție foarte rapidă, vitezele de reținere scad lent în timp și valorile de echilibru se ating după aproximativ 70 minute pentru toți cei trei coloranți. Viteza mare de reținere inițială și timpul scurt de atingere a echilibrului de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Figura 4.67), ceea ce dovedește că procesul este foarte rapid comparativ cu cel al sorbenților obișnuiți (cărbune activ, rășini) (Yu și al., 2009a). Vitezele de sorbție au fost foarte mari în decursul stadiilor inițiale ale procesului de sorbție. După o sorbție foarte rapidă, vitezele de reținere scad lent în timp și valorile de echilibru se ating după aproximativ 70 minute pentru toți cei trei coloranți. Viteza mare de reținere inițială și timpul scurt de atingere a echilibrului de adsorbție au demonstrat
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
algei verzi Chlorella vulgaris indică un proces de reținere care urmează modelul de pseudo-ordin doi și expresiile vitezei de tip saturare pentru fiecare sistem algă-colorant (Aksu și Tezer, 2005). 4.3.7.5. Nămol activ Aksu (2001) a relatat că sorbția inițială, cu nămol activ uscat, a colorantului Reactive Yellow 2 se produce mult mai rapid decât cea a colorantului Reactive Blue 2. Echilibrul s-a stabilit în 15-30 minute pentru Reactive Yellow 2 și în 30-60 minute pentru Reactive Blue
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
un stadiu important de limitare a vitezei. La biosorbția colorantului Acid Yellow 17 pe nămol granular aerobic neviabil atât difuzia intraparticule, cât și difuzia în stratul limită de difuzie pot afecta viteza de biosorbție (Figura 4.68c,d). Datele de sorbție au fost bine reprezentate prin ecuația de viteză de pseudo-ordin unu numai în primele 30-50 minute ale procesului de sorbție. În cazul aplicării modelului cinetic de pseudo-ordin doi (Figura 4.68a,b) valorile teoretice ale qe calculate concordă bine cu
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
intraparticule, cât și difuzia în stratul limită de difuzie pot afecta viteza de biosorbție (Figura 4.68c,d). Datele de sorbție au fost bine reprezentate prin ecuația de viteză de pseudo-ordin unu numai în primele 30-50 minute ale procesului de sorbție. În cazul aplicării modelului cinetic de pseudo-ordin doi (Figura 4.68a,b) valorile teoretice ale qe calculate concordă bine cu cele experimentale pe întreg domeniul de timp studiat (Gao și al., 2010). 4.3.8. Calcularea coeficientul de transfer de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
studiat (Gao și al., 2010). 4.3.8. Calcularea coeficientul de transfer de masă în volum (BMTC) pe baza mecanismului biosorbției Pentru a proiecta și a calcula patul de adsorbent fix sau patul de adsorbent fluidizat într-un proces de sorbție se poate utiliza coeficientul de transfer de masă în volumul de soluție (BMTC). Acesta este un parametru esențial exprimat prin cantitatea de adsorbat pe unitatea de volum a adsorbentului, în unitatea de timp. Acest parametru simplu descrie performanța adsorbentului și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorantul Acid Red GR adsorbit cu nămolul anoxic a fost de 6,816 kg m-3 min-1. Experimentul simplu de adsorbție a confirmat validitatea ecuației. Aceasta este o modalitate facilă dar eficientă de determinare a BMTC care caracterizează performanțele de sorbție ale nămolului activ. 4.4. Factorii care influențează biosorbția coloranților Un proces de biosorbție poate fi realizat pe mai multe căi experimentale, dintre care modul de operare static cât și cel continuu în coloană sunt frecvent întrebuințate pentru a conduce
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
Este interesant studiul sistematic desfășurat cu bacteria Gram-pozitivă Corynebacterium glutamicum și câțiva coloranți, care ilustrează dependența biosorbției de pH-ul mediului, de structura colorantului și de starea biomasei (naturală sau modificată chimic). Pentru colorantul Reactive Orange 16 capacitatea maximă de sorbție a biomasei a fost de ~ 187 și 155 mg g-1, la pH 1,0 și respectiv pH 2,0 (Figura 4.69), comparabilă cu aceea a sorbenților comerciali (rășinile schimbătoare de ioni și cărbunele activ) (Won și al., 2004). Variația
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pe măsură ce pH-ul soluției s-a diminuat, iar la pH >7 reținerea a fost neglijabilă (Won și al., 2005). Reținerea colorantului Reactive Yellow 2 a avut loc în domeniul de pH 1-4 (Figura 4.72), la care capacitatea maximă de sorbție a biomasei a fost de ~ 179 și 154 mg g-1 la pH 1,0 și respectiv pH 2,0 (Won și Yun, 2006). Studiul sistematic desfășurat de Won și al. (2009a) la biosorbția colorantului Reactive Orange 16 cu C. glutamicum
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
de microalgă Spirogyra sp., pentru același colorant reactiv, prezent într-un efluent textil multicomponent. Procentul maxim de adsorbție a fost de 36% la pH 3, comparativ cu valorile foarte reduse obținute între pH 6 și 8 (<10%). Capacitatea maximă de sorbție a algei verzi Scenedesmus quadricauda, atât nativă cât și imobilizată, față de coloranții reactivi Remazol Brilliant Blue R, Reactive Blue 19 este atinsă la pH 2. În acest caz, atracția electrostatică se produce între biomasa de algă protonată la pH acid
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
influențează rezistența la transferul de masă al colorantului între faza apoasă și cea solidă. O creștere a concentrației inițiale a colorantului conduce la mărirea capacității de adsorbție a colorantului Methylene Blue pe biomasa bacteriană neviabilă de Streptomyces rimosus. Viteza de sorbție a colorantului este foarte mare la început (primele 5 minute) și apoi procesul devine mult mai lent până la echilibru. Reținerea colorantului scade de la 86 la 75% cu creșterea concentrației sale inițiale de la 50 la 150 mg L-1 (Nacera și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mare la început (primele 5 minute) și apoi procesul devine mult mai lent până la echilibru. Reținerea colorantului scade de la 86 la 75% cu creșterea concentrației sale inițiale de la 50 la 150 mg L-1 (Nacera și Achira, 2006). Capacitatea de sorbție la echilibru a biomasei uscate de R. arrhizus crește cu creșterea concentrației inițiale a colorantului Remazol Black B până la 800 mg L-1, în timp ce randamentul de adsorbție a colorantului indică tendința opusă. La 35șC, atunci când concentrația inițială a colorantului variază
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
colorant-colorant, care devin importante la concentrații mari de colorant care reduc afinitatea colorantului pentru situsurile de legare ale biomasei. Aksu și Dönmez (2003) au studiat efectul concentrației inițiale (100-400 mg L-1) a colorantului reactiv Remazol Blue asupra capacității de sorbție a unor levuri la pH-ul inițial de 2,0. Capacitățile de sorbție au fost diferite în funcție de specie și concentrația inițială a colorantului. Speciile levurice investigate au fost capabile de a îndepărta >90% colorant la o concentrație inițială de 100
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru situsurile de legare ale biomasei. Aksu și Dönmez (2003) au studiat efectul concentrației inițiale (100-400 mg L-1) a colorantului reactiv Remazol Blue asupra capacității de sorbție a unor levuri la pH-ul inițial de 2,0. Capacitățile de sorbție au fost diferite în funcție de specie și concentrația inițială a colorantului. Speciile levurice investigate au fost capabile de a îndepărta >90% colorant la o concentrație inițială de 100 mg L-1. Aksu (2001) a relatat că o creștere a concentrației colorantului
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
a colorantului. Speciile levurice investigate au fost capabile de a îndepărta >90% colorant la o concentrație inițială de 100 mg L-1. Aksu (2001) a relatat că o creștere a concentrației colorantului până la 200 mg L-1 mărește capacitatea de sorbție a nămolului activ uscat pentru coloranții Reactive Blue și Reactive Yellow. Chu și Chen (2002b) au investigat efectul concentrației colorantului Basic Yellow 24 asupra adsorbției întrebuințând biomasă de nămol activ. Pentru concentrații ale colorantului situate în domeniul 50-300 mg L-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
loc interacțiuni electrostatice biomasă-colorant. Biosorbția scăzută a Direct Blue-1 comparativ cu Direct Red-128 poate fi atribuită masei moleculare a coloranților, cu efect de restricționare a adsorbției și anume, cea a Direct Blue-1 este mult mai mare decât a celuilalt colorant. Sorbția colorantului Basic Blue 54 cu EPS provenite din Proteus mirabilis TJ-1 a fost foarte rapidă pentru domeniul de concentrații inițiale investigat 50-400 mg L-1, iar echilibrul s-a atins în 5 minute, capacitatea de sorbție atingând 149, respectiv 1200
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
decât a celuilalt colorant. Sorbția colorantului Basic Blue 54 cu EPS provenite din Proteus mirabilis TJ-1 a fost foarte rapidă pentru domeniul de concentrații inițiale investigat 50-400 mg L-1, iar echilibrul s-a atins în 5 minute, capacitatea de sorbție atingând 149, respectiv 1200 mg g-1 (Zhang și al., 2009). 4.4.3. Efectul temperaturii asupra biosorbției coloranților După terminarea procesului de vopsire a materialelor textile, efluenții sunt evacuați cu temperaturi ridicate (50 - 60șC), chiar dacă în prealabil parcurg etape de
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
la temperatură înaltă, datorită inactivării microorganismelor. De aceea, temperatura reprezintă un parametru important care afectează capacitatea de biosorbție a biomasei, într-o posibilă aplicare practică (Banat și al., 1996; Fu și Viraraghavan, 2001a). Hu (1996) a studiat efectul temperaturii asupra sorbției a 6 coloranți reactivi cu bacterii Gram-negative (P. luteola, E. coli și Aeromonas sp.) și a relatat că temperatura nu are nici un efect, sau în unele cazuri are un efect slab asupra echilibrului de biosorbție. S-a subliniat avantajul biomasei
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
asupra echilibrului de biosorbție. S-a subliniat avantajul biomasei inactivate de a putea fi utilizată direct în apele reziduale provenite de la vopsire, fără a reduce temperatura apei reziduale. Biomasa bacteriană de Streptomyces rimosus neviabil manifestă cea mai înaltă capacitate de sorbție a colorantului Methylene Blue la 20șC. Capacitatea de biosorbție scade de la 9,86 la 6,93 mg g-1 la o creștere a temperaturii de la 20 la 50șC, la o concentrație inițială a colorantului de 50 mg L-1 (Nacera și
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
mg L-1 (Nacera și Achira, 2006). Efectul temperaturii asupra biosorbției coloranților cu fungi a fost relatat de Kaushik și Malik (2009) într-un articol de sinteză și reiese că în majoritatea studiilor se indică o creștere a capacității de sorbție cu creșterea temperaturii. Gallanger și al. (1997) au constatat un efect invers și anume biosorbția colorantului Reactive Brilliant Red cu R. oryzae se intensifică cu scăderea temperaturii, dovedind un proces de adsorbție fizică. De asemenea, echilibrul biosorbției colorantului Acid Red
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
este stimulată de creșterea temperaturii de la 15 la 30șC pentru ambii biosorbenți. Creșterea ulterioară a temperaturii peste 30șC poate altera suprafața biomasei și se reflectă în reducerea adsorbției (Khalaf, 2008). Temperatura în domeniul 30-70șC nu a modificat semnificativ capacitatea de sorbție a trei coloranți anionici cu biomasa de Penicillium chrysogenum nativă și modificată chimic cu polietilenimina (Low și al., 2008). Influența temperaturii asupra adsorbției unor coloranți bazici cu o masă levurică modificată chimic este prezentată în Tabelul 4.12. Concentrația celor
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
-ul soluției 6,5. Pentru Methylene Blue, cantitatea reținută la echilibru scade cu creșterea temperaturii, dovedind că procesul de biosorbție a acestui colorant este exoterm. În schimb, pentru Basic Magenta și Rhodamine B, biosorbția este stimulată de temperaturi mai mari. Sorbția coloranților Basic Magenta și Rhodamine B are loc printr-un proces controlat de difuzie (Yu și al., 2009a). Chu și Chen (2002a, 2002b) au studiat efectul temperaturii asupra biosorbției a doi coloranți bazici întrebuințând biomasă de nămol activ uscat. S-
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
pentru biosorbția Basic Violet 3 și de 1,45 kcal mol-1 pentru biosorbția Basic Yellow 24, care dovedește o adsorbție rapidă limitată de difuzia intraparticule. Aksu și Tezer (2005) au relatat că în cazul algei verzi Chlorella vulgaris capacitatea de sorbție pentru colorantul Remazol Black B a crescut cu creșterea temperaturii. Temperatura are un efect redus asupra biosorbției colorantului Malachite Green cu biomasa de Chlorella în domeniul 278-323 K (Tsai și Chen, 2010). Tulpinile de cianobacterii procariote sunt considerate cele mai
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]
-
efluenți reziduali. Studiul influenței temperaturii asupra biosorbției unor coloranți a permis calcularea parametrilor termodinamici care pot estima natura proceselor care au loc, care au fost detaliate în Capitolul 2. Numărul lucrărilor care abordează acest aspect este redus în raport cu cel al sorbției coloranților cu microorganisme, iar o parte dintre acestea sunt prezentate în Tabelul 4.13 4.4.4. Efectul sărurilor asupra biosorbției În procesele de vopsire se utilizează cantități însemnate de săruri, încât în apele reziduale tăria ionică este ridicată, iar
Metode neconvenţionale de sorbţie a unor coloranţi by Viorica DULMAN, Simona Maria CUCU-MAN, Rodica MUREŞAN () [Corola-publishinghouse/Science/100974_a_102266]