使用大米草生物炭回收多克西环林的技术经济评估:循环经济执行
Kasturi Poddar1, Debapriya Sarkar1, Jyotsna Rani Sahu2
1Department of Biotechnology and Medical Engineering, National Institute of Technology Rourkela, Odisha, 769008, India.
Chemosphere
|July 15, 2023
概括
这项研究开发了一种基于生物炭的方法,以从废水中去除多西环林抗生素,实现高回收率,并使水处理和资源回收的可持续循环经济方法成为可能.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 水生生态系统中的抗生素污染破坏了微生态平衡,并阻碍了微污染物的生物降解.
- 非科学地处置抗生素构成了严重的环境威胁.
研究的目的:
- 研究生物炭在废水中去除多克西环林抗生素的有效性.
- 描述生物炭吸附剂和阐明吸附机制.
- 优化过程参数并评估方法的经济可行性.
主要方法:
- 使用元素分析,BET,XRD和拉曼光谱学进行生物碳的表征.
- 通过电荷分布和FTIR分析预测吸附机制.
- 使用CCD,ANOVA和RSM进行过程参数优化.
- 动力学,异热学和热力学研究.
- 抗生素回收和成本分析.
主要成果:
- 生物炭呈现出一个半孔结构,其中主导的为sp2碳.
- 伪二次动力学和薄膜层扩散占主导地位.
- 观察到高吸附能力和非离子吸附.
- 在各种水类型中有效去除抗生素 (>97%).
- 高抗生素恢复 (>98%) 使用90%的乙醇.
结论:
- 生物炭是一种有效的吸附剂,可以从废水中去除多克西环素.
- 该过程表现出高效率,自发性和外热性质.
- 开发的方法支持循环经济,使资源回收和可持续的水处理成为可能.
- 成本分析表明过程的自给自足和经济可行性.
