Evaluation of sorption of lindane on activated carbon derived from rice straw and fungal biomass of Phanerochaete chrysosporium

Avaliação da sorção de lindano sobre carvão ativado derivado de palha de arroz e biomassa fúngica de Phanerochaete chrysosporium

Ahmed AbdelGawad El-Kady ； Tarek Samir Jamil ； Abd El-Nasser Abd El-Hafez Khattab ； Hany Hussien Abdel Ghafar

《Comunicata Scientiae》 7卷3期 (2016/09) Pp. 280-292

https://doi.org/10.14295/CS.v7i3.1397

摘要

Rice straw was used for preparation of activated carbon using chemical activation by impregnation with concentrated H_3PO_4 followed by pyrolysis at 500 ºC for 2h. Physicochemical properties were investigated by several procedures; elemental analysis, scan electron microscope and porosity characteristics. Batch experimental mode was applied for adsorption and biosorption studies. A matrix effect analysis is applied to correlate the lindane adsorption or biosorption capacity to the agitation time, initial levels of lindane and carbon dose or biosorbent concentration. The Scanning Electron Microscope images equipped with Energy-dispersive X-ray reflect the enhancement of thermo-chemical activation by H_3PO_4 in increasing the porosity of AC. Sorption behavior of Lindane by Activated Carbon (AC) and Phanerochaete chrysosporium, respectively have been studied to compare the obtained results in order to consider cost effective method for agriculture wastewater treatment. The adsorption capacity and distribution coefficients were determined for the adsorption system as a function of sorbate concentration. Under the studied concentrations, the adsorption of lindane by AC and its biosorption by Phanerochaete chrysosporium match to Langmuir as well as Freundlich isotherms. Afterword, adsorption and biosorption behavior was assessed by calculation of constants for each isothermal model. Finally, Biosorption of Lindane by Phanerochaete chrysosporium showed higher and faster removal compared with AC derived from rice straw.

關鍵字

Activated Carbon ； Lindane ； Phanerochaete Chrysosporium ； Rice Straw ； Sorption

並列摘要

Utilizou-se palha de arroz para a preparação de carvão ativado por ativação química por impregnação com H_3PO_4 concentrado seguido de pirólise a 500 ºC por 2h. As propriedades físicoquímicas foram investigadas por vários procedimentos; Análise elementar, microscopia eletrônica de varredura e características de porosidade. O modo experimental em lote foi aplicado para estudos de adsorção e biossorção. Uma análise de efeito de matriz é aplicada para correlacionar a capacidade de adsorção ou de biossorção de lindano com o tempo de agitação, os níveis iniciais de lindano e dose de carbono ou concentração de biossorvente. As imagens do microscópio eletrônico de varredura, equipadas com raios X de dispersão de energia, refletem o aumento da ativação termoquímica por H_3PO_4 no aumento da porosidade de AC. O comportamento de sorção do Lindano por Carvão Ativado (AC) e Phanerochaete chrysosporium, respectivamente, tem sido estudado para comparar os resultados obtidos, a fim de considerar o método de custo efetivo para o tratamento de águas residuais da agricultura. A capacidade de adsorção e os coeficientes de distribuição foram determinados para o sistema de adsorção em função da concentração de sorbato. Sob as concentrações estudadas, a adsorção de lindano por AC e sua biossorção por Phanerochaete chrysosporium combinam-se a Langmuir assim como isotermas de Freundlich. O comportamento de adsorção e biossorção foi avaliado por cálculo de constantes para cada modelo isotérmico. Finalmente, a Biossorção de Lindano por Phanerochaete chrysosporium mostrou maior e mais rápida remoção comparada com AC derivada de palha de arroz.

並列關鍵字

Carvão ativado ； Lindano ； Phanerochaete chrysosporium ； Palha de arroz ； Sorção