Kim, So-Young;Kim, Ju-Hee;Kim, Hyoun-Ja;Cho, Young-Sang
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.27
no.3
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pp.247-252
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2005
The typical treatment method for fluoride polluted water is the flocculation and precipitation method which usually is capable of reducing the fluoride concentration down to the level of about 10 ppm. However, this method is no longer effective for the treatment of contaminated water having less than 10 ppm of fluorides. To remove fluorides in polluted water from the fluoride concentration between 1 to 10 ppm, several adsorbents were prepared mainly based on an activated alumina and the fluoride removal efficiencies of the adsorbents were analyzed. The best fluoride removal efficiency was obtained when the activated alumina treated by sulfuric acid was used as the adsorbent. A proper calcination temperature for the sulfuric acid contained activated alumina was found to be about $500^{\circ}C$. An adsorption isotherm for the adsorbent was also obtained by using Freundlich model. The values of the constants in Freundlich isotherm model were calculated to be K=6.63 and 1/n=0.29 based on the results obtained from the series of batch type adsorption experiments.
The biosorption of dye, Rhodamine B(Rh-B), onto waste activated sludge was investigated. The biosorption capacity and contact time were shown as a simulation of dye adsorption equilibrium and kinetics models. We observed that biosorption of Rh-B occurred rapidly less than 4 hr. These experimental data could be better fitted by a pseudo-second-order rate equation than a pseudo-first-order rate equation. The equilibrium dependence between biosorption capacity and initial concentration of Rh-B was estimated and it was found that the equilibrium data of biosorption were fitted by four kinds of model such as Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, and Koble-Corrigan model. The average percentage errors, $\varepsilon(\%)$, observed between experimental and predicted values by above each model were $21.19\%,\;9.97\%,\;10.10\%\;and\;11.76\%$, respectively, indicating that Freundlich and Redlich-Peterson model could be fitted more accrately than other models.
Youn Jong Ho;Lee Heon Mo;Jeong Byung Gon;Chung Yong Hyun
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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v.2
no.1
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pp.9-19
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1998
A laboratory study was conducted to investigate the immobilization of the laboratory waste sludge, mainly from chemical oxygen demand (COD) waste, using cementitious binders. The binders were: Ordinary Portland Cement (OPC), and lime-Rice Husk Ash(RHA) cement. The economic evaluation was done for three different kinds of cementitious binders, namely, OPC, Portalnd Rice Husk Ash Cement (PRHAC) which contained rice husk ash 50 percent by dry weight, and lime-RHA cement. The result showed that lime-RHA cement was the cheapest. The applicability of Freundlich's desorption isotherm was studied to assess the teachability of sludges. The teachability of cement mortars was found to follow the desorption isotherms. Therefore, it was concluded that based on this test, the leachate concentrations of the solidified heavy metals could be predicted, approximately by the Freundlich's isotherm desorption modeling.
The possibility of using carica papaya leaf powder for removal of copper from wastewater as a low cost adsorbent was explored. Different parameters that affect the adsorption process like initial concentration of metal ion, time of contact, adsorbent quantity and pH were evaluated and the outcome of the study was tested using adsorption isotherm models. A maximum of 90%-94.1% copper removal was possible from wastewater having low concentration of the metal using papaya leaf powder under optimum conditions by conducting experimental studies. The biosorption of copper ion was influenced by pH and outcome of experimental results indicate the optimum pH as 7.0 for maximum copper removal. Copper distribution between the solid and liquid phases in batch studies was described by isotherms like Langmuir adsorption and Freundlich models. The adsorption process was better represented by the Freundlich isotherm model. The maximum adsorption capacity of copper was measured to be 24.51 mg/g through the Langmuir model. Pseudo-second order rate equation was better suited for the adsorption process. A dynamic mode study was also conducted to analyse the ability of papaya leaf powder to remove copper (II) ions from aqueous solution and the breakthrough curve was described by an S profile. Present study revealed that papaya leaf powder can be used for the removal of copper from the wastewater and low cost water treatment techniques can be developed using this adsorbent.
Carbolic Acid which is called phenol is one of the important starting and/or intermediate materials in various industrial processes. However, its excessive release into environment poses a threat to living organisms, as it is a highly carcinogens and hazardous pollutant even at the very low concentration. Thus removal of phenol from polluted environments is very crucial for sustainable remediation process. We developed a low cost adsorption method for separating phenol from a model aqueous solution. The phenol adsorption was studied using two adsorbents i.e., Amber lite XAD-16 and Amber lite XAD-7 HP with a constant amount of resin 0.1 g at varying aqueous phenol concentrations ($50-200mgL^{-1}$) at room temperature. We compared the efficacy of two phenol adsorbents for removing higher phenol concentrations from the media. We investigated equilibrium and kinetics studies of phenol adsorption employing Freundlich, Temkin and Langmuir isotherms. Amberlite XAD-16 performed better than Amberlite XAD-7 HP in terms of phenol removal efficiency that amounted to 95.52%. Pseudo second order model was highly fitted for both of the adsorption systems. The coefficient of determination ($R^2$) with Langmuir isotherm was found to be 0.98 for Amberlite XAD-7 HP. However, Freundlich isotherm showed $R^2$ value of 0.95 for Amberlite XAD-16, indicating that both isotherms could be described for the isotherms on XAD-7 HP and Amberlite XAD-16, respectively.
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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2004.04a
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pp.277-284
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2004
Batch experiments were conducted to investigate the sorption and desorption behaviors of PAHs (naphthalene, phenanthrene and pyrene) in soils. Three different soils montmorillonite KSF (foc =0.14%), masato (foc =0.08%), and diatomite (foc =0.007%) were investigated. The results of sorption-desorption experiment indicate that the sorption affinity of PAHs was in the order of montmorillonite > masato > diatomite. The Freundlich model was well fitted to the sorption and desorption data. Sorption affinity increased as loc increased. Desorption of PAHs from soils was biphasic composed of reversible and irreversible compartments. Desorption-resistance of phenanthrene in soils was also determined. The biphasic desorption model was used to explain desorption-resistance of phenanthrene in soils. The linear term represents reversible sorption fraction and Langmuinian-type term represents desorption-resistant fraction.
Cadmium (Cd) adsorption by the activated carbon containing hydroxyapatite (HAP) was investigated. Cd adsorption with different HAP mass ranged from 10% to 30%. With more HAP, more Cd was adsorbed. These results suggest that the higher HAP dose causes an increase of the ion exchange potential in HAP sorbent. Kinetics and equilibrium studies were investigated in series of batch adsorption experiments. Langmuir and Freundlich isotherm models were fit to the equilibrium data and Cd adsorption on HAP sorbent were found to follow the Freundlich isotherm model well in the initial adsorbate concentration range. The simple kinetic model, the pseudo first order kinetic model and the pseudo second order kinetic model, were used to investigate the adsorption. The adsorption reaction of Cd followed the pseudo second order kinetic model, and the adsorption pseudo second order kinetic constants ($k_2$) increased with increasing initial HAP amounts onto activated carbon. Also, intraparticle diffusion model was used to investigate the adsorption mechanism between adsorbate and adsorbent in the aqueous phase. Surface adsorption reaction and intraparticle diffusion occur simultaneously Cd adsorption mechanism from aqueous phase in this study.
Heavy metal adsorption by microbial cells is an alternative to conventional methods of heavy metal removal and recovery from metal-bearing wastewater The waste Sac-chuomyces cerevisiae is an inexpensive, relatively available source of biomass for heavy metal biosorption. Biosorption was investigated by free and immobilized-S. cerevisiae. The order of biosorption capacity was Pb>Cu>Cd with batch system. The biosorption parameters had been determined for Pb with free , cells according to the Freundlich and Langmuir model. It was found that the data fitted reasonably well to the Freundlich model. The selective uptake of immobilized-S. cerevisiae was observed when all the metal ions were dissolved in a mixed metals solution(Pb, Cu, Cr and Cd). The biosorption of mixed metals solution by immobilized-cell was studied in packed bed reactor. The Pb uptake was Investigated in particular, as it represents one of the most widely distributed heavy metals in water. We also tested the desorption of Pb from immobilized-cell by us- ing HCI, $H_2SO_4$ and EDTA.
In this study, a nickel hexacyanoferrate and manganese dioxide-polyacrylonitrile (NM-PAN) composite was synthesized and used for the sorptive removal of Co2+, Sr2+, and Cs+ Cs+ in radioactive laundry wastewater. Single- and multi-solute competitive sorptions onto NM-PAN were investigated. The Freundlich (Fr), Langmuir (Lang), Kargi-Ozmıhci (K-O), Koble-Corrigan (K-C), and Langmuir-Freundlich (Lang-Fr) models satisfactorily predicted all the single sorption data. The sorption isotherms were nonlinearly favorable (Freundlich coefficient, NF = 0.385-0.426). Cs+ has the highest maximum sorption capacity (qmL = 0.855 mmol g-1) for NM-PAN compared to Co2+ and Sr2+, wherein the primary mechanism was the physical process (mainly ion-exchange). The competition between the metal ions in the binary and ternary systems reduced the respective sorption capacities. Binary and ternary sorption models, such as the ideal adsorbed solution theory (IAST) model coupled with single sorption models of IAST-Fr, IAST-K-O, IAST-K-C and IAST-Lang-Fr, were fitted to the experimental data; among these, the IAST-Freundlich model showed the most satisfactory prediction for the binary and ternary systems. The presence of cationic surfactants highly affected the sorption on NM-PAN due to the increase in distribution coefficients (Kd) of Co2+ and Cs+.
Carbon-based sorbents such as biochar and activated carbon have been proven to be cost-effective in removing pollutants containing heavy metals from wastewater. The aim of this study was using batch experiment to evaluate the adsorption characteristics of heavy metals in single-metal conditions onto reed biochar for treating wastewater containing heavy metals. The removal rates of heavy metals were in the order of Pb > $Cu{\fallingdotseq}Cd{\fallingdotseq}Zn$, showing the adsorption efficiency of Pb was higher than the other heavy metals. Freundlich and Langmuir adsorption isotherms were used to model the equilibrium adsorption data obtained from adsorption of Pb on reed biochar. For reed biochar, the Langmuir model provided a slightly better fit than the Freundlich model. Lead was observed on the biochar surface after adsorption by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The main functional groups of reed biochar were aromatic carbons. Overall, the results suggested that reed biochar could be useful adsorbent for treating wastewater containing Pb.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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