从包装废物中提取可扩展的半孔生物炭用于Cu (II) 清除:过程优化,动力学和技术经济分析
Julius G Bongosia1, Amthal Al-Gailani1, Ben W Kolosz2
1School of Engineering, Chemical Engineering, University of Hull, Hull, HU6 7RX, United Kingdom.
Journal of environmental management
|September 20, 2024
概括
从纤维素废弃物中提升的生物炭有效地从基本水溶液中去除铜 (II). 这种可持续的方法为环境修复和资源回收提供了一种新的方法.
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:
- 红纤维素废物流对环境构成重大挑战.
- 生物炭生产提供了一种废物利用和潜在的二氧化碳去除 (CDR) 的方法.
- 传统的生物炭吸附剂通常仅限于金属离子去除的酸性条件.
研究的目的:
- 增强纤维素酸衍生生物炭,以改善表面积和多孔性.
- 研究这些增强生物炭在从水溶液中去除铜 (II) 离子方面的有效性.
- 评估生物炭吸附剂在特定工业废物流相关的基本pH条件下的性能.
主要方法:
- 使用化学激活 (mKOH) 来合成包装废物中的中孔生物炭.
- 生物炭性质的表征,专注于表面积和孔隙结构.
- 批量吸附实验以确定不同pH的铜 (II) 去除效率和动力学.
- 生物炭生产和应用的技术经济评估.
主要成果:
- 来自巴加斯的半孔生物炭表现出显著增强的表面积和多孔性.
- 优化的生物炭 (1.18mKOH/mSCB) 在5分钟内实现了97.85%的Cu (II) 清除.
- 在高pH (基础) 条件下证明了有效的铜 (II) 去除,与典型的生物炭吸附剂形成鲜明对比.
- 技术经济分析表明,具有成本效益的应用和收入创造的潜力.
结论:
- 增强的半孔生物炭对于从基本的工业废水中快速去除铜 (II) 是非常有效的.
- 这项技术提供了一种可持续的解决方案,用于修复受污染的垃圾填埋场液和矿山水.
- 这些发现支持废物利用和通过先进的生物炭应用保护环境的双重好处.
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