The investigation of reuse of dried activated sludge for adsorption of Cd, Cr and Pb metals

Abstract

Bu çalışmanın ana amacı kurutulmuş aktif çamurun atıksulardaki Pb, Cd ve Cr metallerinin adsorpsiyonunda kullanılmasıdır. Adsorban olarak kullanılan tekstil çamuru Atiklarin Düzenli Depolanmasına İlişkin Yönetmeliğinde verilen parametreleri sağlamadığından düzenli depolama yapılamaz. Bu yüzden bu atığın adsorban olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda bu şekilde iki atık türü tek bir yöntemle bertaraf edilmiş olacaktır.Bu çalışmada Pb (II), Cd (II), Cr (III) metallerinin aktif çamur üzerindeki adsorplama kapasitelerini belirlemek için çalışılmıştır. Beş farklı başlangış konsantrasyonuna (50, 75, 100, 150, 250 mg/L) sahip metal solüsyonları, farklı adsorban miktarları ve 5 dakikadan 90 dakikaya kadar karıştırma zaman aralığında çalışmalar yapılmıştır.Pb (II), Cd (II) ve Cr (III) metallerinin farklı adsorpsiyon kapasitelerinin tayini için Langmuir ve Freundlich isotermleri çalışılmıştır. Aktif çamurun metalleri adsorplama kapasitesinin Pb(II)>Cd(II)>Cr(III) doğrultusunda azaldığı görülmüştür. Pb (II) ve Cd (II) için pseudo-second order, pseudo first order ve partiküller içi uzaklık belirlenmesi için kinetic çalışmalar yapılmıştır Pseudo-first order modelinin kurşun adsorpsiyonuna, pseudo-second-order modelinin ise cadmium adsorpsiyonuna uygun olduğu görülmüştür.Freundlich ve Langmuir isotermleri de bu çalışmada elde edilen adsorpsiyon verilerini yeterince temsil ettiği görülmüştür.

The main objective of this study was to investigate the feasibility of using textile sludge as activated sludge based adsorbents for the removal of the metal ions which are Pb, Cd and Cr from aqueous solutions. Since the textile treatment sludge was not appreciable to dispose on sanitary landfill sites according to the analysis given on Regulation on Sanitary Landfill of Wastes, it was aimed to use it as an adsorbent for metal purification from wastewaters. By this way, two different types of wastes- treatment sludge and wastewater- will be disposed.In this study, also comparative adsorption studies of heavy metal ions, Cr (III), Pb (II), Cd (II), on activated sludge were performed to investigate the uptake performances. Batch adsorption experiments were performed at five different initial heavy metal ion concentrations (50, 75, 100, 150, 250 mg/L) with different adsorbent weights, time period ranging from 5 minutes to 90 minutes.The adsorption characteristics of Pb (II), Cd (II), Cr (III) were studied by various models, such as Freundlich and Langmuir isotherm equation. Adsorption capacity (qm) of the activated sludge were found to be decreased in the order of Pb(II)>Cd(II)>Cr(III). The pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion models were used to determine kinetics parameters of adsorption of Pb(II) and Cd(II). It was found that the pseudo-first-order model fitted the adsorption process of lead while the pseudo-second-order model fitted well the adsorption of cadmium.Both of the Freundlich and Langmuir adsorption isotherms are seem to adequately represent the adsorption data obtained in this study.