Alternativní způsob odstraňování vybraných těžkých kovů z modelové vody

Zuzana Grelová

Master's thesis

An Alternative Method of Removal of Heavy Metals from Model Water

Abstract:

Diplomová práce se zabývá studiem možnosti separace vybraných těžkých kovů z vodního prostředí pomocí popela ze spalování biomasy. Na tento popel je nahlíženo v souvislosti se zadáním této diplomové práce jako na druhotnou surovinu, která má význam při čištění vod zatížených obsahem těžkých kovů. Popel je používán jako činidlo se spojeným účinkem pro úpravu pH a sorpci vybraných kovů ve formě kationtů - mědi, zinku a olova, v samostatném modelovém roztoku a ve směsném modelovém roztoku. Pro vsádkové experimenty byly vytipovány tři druhy popela s odlišným složením a použitou technologií spalování. Na základě postupného zjišťování informací z výsledků byly eliminovány dva z nich a byly vybrány nejvhodnější popely pro odstraňování vybraných kovů – popely ze spaloven biomasy Krnov a Roštín. Pro porovnání výsledků sorpce byly sestaveny absorpční izotermy a bylo prokázáno, že průběhu sorpce nejlépe odpovídá Langmuirova izoterma. Maximální absorbované množství bylo v případě zinku (10,638 ± 0,806)mg∙0,1g^(-1) a (10,417 ± 0,343)mg∙0,1g^(-1), v případě mědi (30,303 ± 3,673)mg∙0,1g^(-1) a (35,714 ± 5,082)mg∙0,1g^(-1) a v případě olova (41,667 ± 11,345)mg∙0,1g^(-1) a (50,001 ± 15,461)mg∙0,1g^(-1). Přídavek popela do modelového roztoku bez výjimky zvyšoval pH a snižoval koncentraci kovu v roztoku. V některých případech docházelo ke zpětnému uvolňování malého množství iontů kovu do roztoku.

Abstract:

The diploma work considers the posibilities of separation of heavy metal from water environment by biomass ash. The ash is regarded as raw material important to treatment of water containing heavy metals. The ash is used as agent with united effect for pH adjustment and for sorption of selected heavy metals in a form of cation – copper, zinc and lead present in separate model solution and in mixed model solution. For batch experiment three types of ash with a diverse composition and burning technology were chosen. The experiments set two of them as the most appropriate for removing of selected heavy metals – the ashes from biomass combustion chambers Krnov and Roštín. Adsorption isotherms were set for comparsion of the results of sorption process and it was demonstrated that the Langmuir isotherm fits the data best. Maxima of absorbed amounts were in a case of Zinc (10,638 ± 0,806)mg∙0,1g^(-1) and (10,417 ± 0,343)mg∙0,1g^(-1), in a case of Copper (30,303 ± 3,673)mg∙0,1g^(-1) and (35,714 ± 5,082)mg∙0,1g^(-1) and in a case of Lead (41,667 ± 11,345)mg∙0,1g^(-1) and (50,001 ± 15,461)mg∙0,1g^(-1). The addition of ash caused increase of the pH value, in some cases caused release of metal ions back to solution.

Keywords

Klíčová slova, adsorpce, sorbent, dřevěný popel, měď, olovo, zinek, těžké kovy, iontová výměna, adsorpční izotermy

Keywords

Keywords, adsorption, adsorbent, wood ash, copper, lead, zinc, heavy metals, ion exchange, adsorption isotherms

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2011
• Supervisor: Silvie Heviánková
• Reader: Hana Kulveitová

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Master programme / field:
Nerostné suroviny / Technologie a hospodaření s vodou