حذف فلزات سنگین از پسابها به روش بیو جذب

صنایع مدرن مانند اتومبیلسازی، پرداخت فلزات، آبکاری فلزات، باطریسازی، نساجی و استخراج از معادن با تخلیه پسابهای حاوی فلزات سنگین سمی مانند سرب، کادمیم، کبالت و کروم در محیط زیست، مشکلات متعددی را ایجاد میکنند. از این رو حذف فلزات سنگین از پسابها امر بسیار مهمی است. روشهای معمول حذف فلزات سنگین شامل رسوبگذاری شیمیایی، تکنیکهای الکتروشیمیایی، اسمز معکوس، تبخیر و تبادل یونی میباشند که اغلب روشهای بسیار پرهزینه و غیر موثری هستند، خصوصاً زمانی که غلظت فلزات در محلول در گستره mg/l 100-1 باشد. همچنین این تکنیکها به علت ایجاد لجنهای حاوی غلظتهای بالای فلزات سنگین که نابودی آنها بسیار سخت و هزینه بر است، مشکلات زیست محیطی ثانویه ایجاد می کنند.روش بیو جذب شامل جذب غیر فعال آلایندهها از جمله فلزات سنگین، توسط مواد طبیعی و بیولوژیکی است که در غلظتهای پایین فلز نیز بسیار موثر بوده و همچنین روش کم هزینهای میباشد. استفاده از پسماندهای محصولات کشاورزی و صنایع غذایی به عنوان بیو جاذب، دو مزیت مهم بازیافت پسماند و تهیه جاذب ارزان قیمت را به دنبال دارد. در این پروژه از غلاف ذرت به عنوان بیو جاذب برای حذف یونهای فلزات سرب، کادمیم، کبالت و کروم از پسابها، استفاده شد.آمادهسازی شیمیایی بیو جاذب با استفاده از اسیدها و بازهای مختلف بررسی شد. سپس پارامترهای موثر بر فرآیند بیو جذب شامل اثر ph، غلظت اولیه یون فلز، جرم بیوجاذب، حضور نمکها، اندازه ذرات بیوجاذب، دما، حضور لیگاند، حجم محلول نمونه و زمان تعادل بررسی و بهینه شدند. غلظت نهایی یونهای pb2+، cd2+، co+2 و cr+3 در محلولهای نمونه، با استفاده از تکنیک اسپکترومتری جذب اتمی تعیین شد. با بررسی ایزوترم های لانگمیر و فرویندلیش، مشخص شد که مدل لانگمیر با اطلاعات تجربی بهدست آمده برای یونهای pb2+، cd+2 و cr+3 به ترتیب با ضرایب همبستگی r2= 0/976، r2= 0/972 و r2= 0/958 مطابقت بهتری دارد. همچنین در مورد یون co+2، مدل فرویندلیش با ضریب همبستگی r2= 0/948 مطابقت بهتری با اطلاعات تجربی بدست آمده برای این فلز دارد. نتایج تجربی بدست آمده نشان می دهند که می توان از غلاف ذرت به عنوان بیو جاذب برای حذف موثر و اقتصادی فلزات سنگین از پساب ها استفاده کرد. این جاذب قادر است در شرایط بهینه آزمایشگاهی حداکثر به ترتیب تا 99%، 95%، 94%و93% از یونهای فلزات سرب، کادمیم کبالت و کروم و در شرایط بهینه حقیقی به ترتیب حداکثر تا 94%، 71%، 74% و 73% از یونهای فلزات سرب، کادمیم، کبالت و کروم را حذف نماید.