Reuse of Spent Bleaching Earth of the Edible Oil Factory to Reduce Pollution from Aqueous Solutions

Merikhy, Arezoo (2016) Reuse of Spent Bleaching Earth of the Edible Oil Factory to Reduce Pollution from Aqueous Solutions. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (استفاده¬ی مجدّد از خاک رنگبر مستعمل کارخانه¬ی روغن نباتی در کاهش آلایندگی از محیط¬های آبی)
Arezoo Merikhy.pdf

Download (704kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

In this research, regeneration of Spent Bleaching Earth (SBE), a waste from vegetable oil refinery plant, was carried out using thermal and organic solvent extraction methods to reduce its environmental hazards. To find the optimum time and temperature of carbonization, themally regeneration experiments were carried out based on full factorial design and results were analyzed and optimised using response surface methodology (RSM). In solvent extraction method, n-Hexane and Acetone were used as non-polar and polar organic solvents to desolve remnant oil and non-polar and polar organic compounds in SBE, respectively. The regenerated samples were investigated in terms of morphology, elemental analysis, and chemical structure with scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), compared to Bleaching Earth (BE), respectively. The regenerated samples were used as adsorbents for the removal of Methylene Blue (MB) dye, a model pollutant, from aqueous solution in a batch mode. In this step, the effects of pH of the solution, adsorbent dose, mixing time, and MB initial concentration as well as the isotherms and kinetics studies were investigated. The results revealed that RSM can be used as an appropriate and cost-effective alternative for conventional method to optimizate the time and temperature of carbonisation. In conventional method, samples were regenerated at different temperatures and times, then the time and temerature of the carbonization were optimized based on characterization tests for each of the studied samples. Sequentionally extracted SBE with n-Hexane and Aceton was the most similar sample to BE, and based on the results of studying the samples regenerated separately with the aforementioned solvents, Acetone was better than n-Hexane. The batch adsorption studying results reveal that the applied regeneration methods by converting SBE into an efficient adsorbent for water/wastewater treatment could overcome the environmental problems caused by disposal of SBE. Maximum adsorption capacities obtained from Toth isotherm model at pH=5±0.1 were 138.7 mg g-1 for BE, 108.6 mg g-1 for n-Hexane and Acetone extracted SBE, 88.96 mg g-1 for Acetone extracted SBE, 72.07 mg g-1 for n-Hexane extracted SBE and 53.34 mg g-1 for thermally regenerated SBE.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: استفاده¬ی مجدّد از خاک رنگبر مستعمل کارخانه¬ی روغن نباتی در کاهش آلایندگی از محیط¬های آبی
Persian Abstract: در این پژوهش احیای خاک رنگبر مستعمل (پسماند کارخانه¬ی پالایش روغن نباتی)، جهت کاهش مضرات زیست-محیطی آن، به دو روش حرارتی و استخراج توسط حلال آلی انجام گرفت. در روش احیای حرارتی، بهینه¬سازی دما و زمان در مرحله¬ی کربنیزاسیون با استفاده از چیدمان آزمایشات بر مبنای طرح فول فاکتوریل و همچنین آنالیز و بهینه¬سازی داده¬ها بر اساس روش سطح پاسخ، انجام گرفت. در روش استخراج توسط حلال، از دو حلال آلی نرمال هگزان به عنوان حلال غیر قطبی و استون به عنوان حلال قطبی به ترتیب جهت انحلال مواد آلی غیر قطبی و قطبی موجود در خاک رنگبر مستعمل استفاده شد. سپس خصوصیات ساختاری جاذب¬های احیا شده از جمله مورفولوژی سطح، آنالیز عناصر و ساختار شیمیایی به ترتیب توسط آزمون¬های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف-سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) و طیف¬سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، در مقایسه با خاک رنگبر اولیه، مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله¬ی بعدی رنگ متیلن بلو به عنوان آلاینده¬ی آبی انتخاب شده و حذف آن توسط جاذب¬های احیا شده و خاک رنگبر اولیه در سیستم ناپیوسته مورد آزمایش قرار گرفت. در آزمایشات این بخش اثر pH، مدت زمان تماس، مقدار جاذب مصرفی و غلظت اولیه¬ی متیلن بلو بر جذب متیلن بلو توسط جاذب-های احیا شده و همچنین مطالعات سینتیکی و ایزوترمی فرآیند جذب مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش سطح پاسخ می¬تواند جایگزین مناسب و مقرون به صرفه¬ای نسبت به روش متداول به کار رفته جهت بهینه¬سازی دما و زمان در مرحله¬ی کربنیزاسیون باشد. در روش متداول، ابتدا نمونه¬هایی در دماها و زمان¬های مختلف احیا شده، سپس با به کارگیری انواع آزمون¬های ساختاری برای هر یک از نمونه¬ها، دما و زمان بهینه¬ی احیا به دست می¬آید. از طرفی مشاهده شد که خاک رنگبر مستعمل احیا شده با استفاده از روش استخراج متوالی توسط حلال¬های آلی نرمال هگزان و استون بیشترین شباهت را به خاک رنگبر اولیه داشته و همچنین در استفاده¬ی جداگانه از حلال¬های نرمال هگزان و استون، مشاهده شد که استفاده از حلال استون به تنهایی نتایج بهتری را نسبت به استفاده از حلال نرمال هگزان ارائه می¬دهد. نتایج آزمایشات جذب متیلن بلو نشان داد که با استفاده از روش¬های احیای به کار رفته، می¬توان با تبدیل این پسماند به جاذبی مفید در صنعت تصفیه¬ی آب و پساب مشکلات حاصل از دفن پسماند صنعتی خاک رنگبر مستعمل را رفع کرد. بیشینه¬ی ظرفیت جذب متیلن بلو به دست آمده در 1/0±5=pH، برای خاک رنگبر 7/138، خاک رنگبر مستعمل احیا شده توسط نرمال هگزان و استون 6/108، خاک رنگبر مستعمل احیا شده توسط استون 96/88، خاک رنگبر مستعمل احیا شده توسط نرمال هگزان 07/72 و خاک رنگبر مستعمل احیا شده توسط روش حرارتی 34/53 میلی¬گرم بر گرم می¬باشد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Heydari, AmirUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Eskandari, HabibollahUNSPECIFIED
Ghamin, MoharramUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 13 Oct 2018 14:38
Last Modified: 13 Oct 2018 14:38
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/595

Actions (login required)

View Item View Item