Adsorpce toxických kovů z odpadních vod na odpadním materiálu z potravinářského průmyslu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Předmětem této diplomové práce je sekundární využití matolin z vinařského průmyslu k odstraňování vybraných těžkých kovů z odpadních vod. V teoretické části je diskutována zejména problematika těžkých kovů včetně způsobů jejich odstraňování z odpadních vod a detekce pomocí metody ICP-OES. Dále je zde charakterizován odpadní materiál z výroby vína a diskutovány možnosti jeho dalšího zpracování. Primárním cílem experimentální části práce je charakteristika materiálu pomocí IČ analýzy, optimalizace podmínek, konstrukce izoterem a stanovení maximálních adsorpčních kapacit bílých, červených a chemicky modifikovaných matolin pro Cd, Cr, Cu, Ni a Pb. Z parametrů ovlivňujích účinnost adsorpce byla optimalizována navážka adsorbentu (poměr m/V = 0,02), hodnota pH = 5 pro Cd, Cu, Ni, Pb a hodnota pH = 3 pro Cr a kontaktní čas 15 minut pro Cd, Ni, Pb a 30 minut pro Cr a Cu. Maximální adsorpční kapacity matolin byly stanoveny z Langmuirova modelu adsorpční izotermy a činily 18,829 7 mg/g pro Cd; 10,664 7 mg/g pro Ni; 35,602 0 mg/g pro Pb (matoliny modifikované 1M NaOH); 4,678 4 mg/g pro Cu a 9,629 0 mg/g pro Cr. Výsledky práce potvrzují dobrý adsorpční potenciál matolin pro těžké kovy a pozitivní vliv chemické modifikace přírodních biosorbentů pro zlepšení adsorpční kapacity.
This thesis was focused on the possibility of secondary utilization of waste material from the wine industry to remove heavy metals from wastewater. In the theoretical part, there were discussed mainly the problems of heavy metals pollution including methods of their removal and ICP-OES detection. Furthermore, the waste material from the wine production and the possibilities of its further processing were discussed there. The primary objective of the experimental part was to characterize the material by IR analysis, optimization of adsorption conditions, isotherms construction and determination of maximum adsorption capacities of white, red and chemically modified marc for Cd, Cr, Cu, Ni and Pb. From the parameters influencing the adsorption efficiency, the adsorbent load was optimized (m/V ratio = 0,02); pH values found were 5 for Cd, Cu, Ni, Pb and 3 for Cr and the contact time to reach the equilibrium was 15 minutes for Cd, Ni, Pb and 30 minutes for Cr and Cu. Maximum adsorption capacity for heavy metals were calculated from adsorption isotherms by applying the Langmuir model and found to be 18,829 7 mg/g for Cd; 10,664 7 mg/g for Ni; 35,602 0 mg/g for Pb (modified marc with 1M NaOH); 4,678 4 mg/g for Cu and 9,629 0 mg/g for Cr. The results of the work confirm the good adsorption potential of heavy metals on marc and the positive effect of chemical modification of natural biosorbents to improve their adsorption capacity.
This thesis was focused on the possibility of secondary utilization of waste material from the wine industry to remove heavy metals from wastewater. In the theoretical part, there were discussed mainly the problems of heavy metals pollution including methods of their removal and ICP-OES detection. Furthermore, the waste material from the wine production and the possibilities of its further processing were discussed there. The primary objective of the experimental part was to characterize the material by IR analysis, optimization of adsorption conditions, isotherms construction and determination of maximum adsorption capacities of white, red and chemically modified marc for Cd, Cr, Cu, Ni and Pb. From the parameters influencing the adsorption efficiency, the adsorbent load was optimized (m/V ratio = 0,02); pH values found were 5 for Cd, Cu, Ni, Pb and 3 for Cr and the contact time to reach the equilibrium was 15 minutes for Cd, Ni, Pb and 30 minutes for Cr and Cu. Maximum adsorption capacity for heavy metals were calculated from adsorption isotherms by applying the Langmuir model and found to be 18,829 7 mg/g for Cd; 10,664 7 mg/g for Ni; 35,602 0 mg/g for Pb (modified marc with 1M NaOH); 4,678 4 mg/g for Cu and 9,629 0 mg/g for Cr. The results of the work confirm the good adsorption potential of heavy metals on marc and the positive effect of chemical modification of natural biosorbents to improve their adsorption capacity.
Description
Citation
KŘIKALA, J. Adsorpce toxických kovů z odpadních vod na odpadním materiálu z potravinářského průmyslu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Potravinářská chemie a biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Bohuslav Rittich, CSc. (člen)
doc. RNDr. Alena Španová, CSc. (člen)
RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-05
Defence
1. Diplomant seznámil členy komise s náplní a cílem diplomové práce.
2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.
3. Diplomant akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři.
Diskuse
prof. Márová: Nemají bio-sorbenty vetší obsah vody? Nezvyšuje proces sušení cenu sorbentu? Uvádíte, že čím je méně sorbentu tím je větší sorpce, jak si to vysvětlujete? Nehrozí desorpce? Vidíte vaši metodu technologicky perspektivně?
doc. Obruča: Jak dlouho by u vašeho procesu byly matoliny ponechány k sorpci? Lze využít kontinuální mód?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení