Arzén(III) eltávolítása vizes oldatokból nyers és cink-tartalmú fenyőtoboz bioszénnel

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Technology Hungarian nameArzén(III) eltávolítása vizes oldatokból nyers és cink-tartalmú fenyőtoboz bioszénnel
Technology name
Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar
Country of origin
Korea
Stage of development
under pre-demo development
Start of the development
2012
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • arsenic (III)/arsenite
Other contaminants
Cu(II), Pb(II), Cd(II), Cr(IV), foszfátok, textil festékek, fenol, dodecil-nátrium-szulfát
Typical measured/quantitative value of environmental risk
As(III) koncentráció nyers fenyőtoboz bioszénen, pH:2-4, 25 C fok
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
μg/L
Typical initial value
100
Typical final value
43
Contaminant group|Contaminant typically treated
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • arsenic (III)/arsenite
Other contaminants
Cu(II), Pb(II), Cd(II), Cr(IV), foszfátok, textil festékek, fenol, dodecil-nátrium-szulfát
Typical measured/quantitative value of environmental risk
As(III) koncentráció Zn-el kezelt fenyőtoboz bioszénen, pH:2-4, 25 C fok
The metric unit of measurement of the typical environmental risk
μg/L
Typical initial value
100
Typical final value
30
Environmental element/phase the method may be applied to
Subsurface water
Surface water
Technology type
simple
Basis of the technology
Physical- chemical
Technology description

A talajremediációs technológia során bioszén kerül alkalmazásra, amelyet széles körben felhasználható a talaj fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságainak javítására. A bioszenet fenyőtoboz pirolízisével állítják elő.
A keletkezett anyag nagy fajlagos felületű, pórusos szerkezetű, ennek köszönhetően adszorbeálja (immobilizálja) a vízben lévő szennyező anyagokat, ezáltal a kezelt víz arzéntartalma jelentősen csökkenthető.

A forrás laboratóriumi kísérletet ír le. A bioszenet szárított fenyőtoboz 1,8 mm szemcseátmérőjű őrleményéből készítették pirolízissel (500 °C). A cinkkel kezelt bioszén előállításához 10 g PC bioszenet kevertek össze 100 mL Zn(NO3)2*6H2O prekurzor oldattal és 25 °C-on, 12 órán keresztül kevertették.
Az oldatok pH értékét 0,1 M standard HCl/NaOH oldattal állították be.
Vizsgálták a nyers és a Zn(NO3)2-vel kezelt PC bioszén fizikai-kémiai tulajdonságait, valamint az adszorpciós kapacitásait (pH 2-12, 10 g/L adszorbens és 100 μg/L adszorbeátum koncentráció, 25 °C) adszorpciós izotermákkal, kinetikai modellekkel és termodinamikai vizsgálatokkal. Az alábbi mérési módszereket alkalmazták: elemanalízis, felületanalízis, termogravimetriás (TG) analízis, Fourier transzformációs infravörös spektoszkópia (FTIR) és pásztázó elektron mikroszkóp (SEM).

Description of the novelty of the technology

Zn-tartalmú fenyőtoboz bioszén fizikai-kémiai, valamint adszorpciós kapacitását összehasonlítva a nyers fenyőtoboz bioszén adszorpciós kapacitásával, a kezelt bioszén hatékonyabb a nyers bioszénnél.

Remediation technology type
  • physico-chemical remediation
Other remediation technology
adszorpció
Remediation technology from contaminant point of view
immobilisation
Remediation technology from execution point of view
in situ
Technological parameters
Water flux
Contaminant amount
Temperature
pH
Specific surface
Monitored environmental element
Subsurface water
Surface water
Capital costs
4.000 - 8.000 Euro
Specific operation costs
20 - 40 Euro
Specific energy costs
8 - 20 Euro
Specific material costs
0 - 2 Euro
Specific labour costs
20 - 40 Euro
Remarks on cost calculation

Az adatok becsült értékek, a technológiát kísérletileg alkalmazták, laboratóriumi körülmények között.

Costs
3-medium
Time requirement
4-low
Space requirement
0-non relevant
Workload requirement
3-medium
Equipment, apparata requirement
3-medium
Qualified labour
3-medium
Environmental risk and workplace risks
4-low
Ability to meet the target value
4-high
Environmental efficiency
4-high
Cost efficiency
4-good
Generation of any recyclable byproduct
no
Generation of any byproduct to be treated
yes
Automation/remote control
no
Feasibility
4-good
Availability
3-average
Well known
1-bad
Strengths

A nyers és kezelt fenyőtoboz bioszén adszorbensként való alkalmazása olcsó és hatékony technológia az As(III) eltávolítására a felszíni és felszín alatti vizekből. Hulladékot használ fel pirolízis után remediációra.

Weaknesses

pH függő az adszorbeáló képesség, a technológia csak pH 2-4 között hatékony.

Possibilities

Széles körű terjesztés.

Threats

A bioszén PAH tartalma veszélyt jelenthet a talajlakókra.

Publications

Vinh, N., Zafar, M., Behera, S.K. 2014. Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar: equilibrium, kinetics, and thermodynamics studies. Int. J. Environ. Sci. Technol. DOI 10.1007/s13762-014-0507-1

References

Vinh, N., Zafar, M., Behera, S.K. 2014. Arsenic(III) removal from aqueous solution by raw and zinc-loaded pine cone biochar: equilibrium, kinetics, and thermodynamics studies. Int. J. Environ. Sci. Technol. DOI 10.1007/s13762-014-0507-1

Datasheet id (original)
1778
Creator
Kovács Réka
Status
Verified
Adatlap típusaSoil remediation technology
Létrehozás
Módosítás