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Keywords:

  • chemical oxygen demand;
  • periwinkle shell;
  • activated carbon;
  • adsorption;
  • kinetic

Abstract

The present investigation was undertaken to compare the adsorption efficiency of a low cost adsorbent, periwinkle shell—based granular activated carbon (PSC) with the adsorption efficiency of the commercial activated carbon (CAC) and a ratio 1:1 mixture of PSC and CAC (PSC/CAC) with respect to uptake of the organic components responsible for the chemical oxygen demand (COD) of industrial wastewater. The influence of treatment time, adsorbent dose, pH of the media, agitation speed and adsorbent particle size on the rate of percent COD removal is evaluated. PSC has shown quite effective adsorbent capacity for COD removal with 77.5% efficiency. Though its capacity is slightly lower than that of CAC with 79% efficiency, however the low material cost makes it an attractive option for the treatment of COD. The equilibrium adsorption study can be described by the Linear, Langmuir and Freundlich models. The mechanisms of the rate of adsorption of COD were analysed using the Elovich equation and a pseudo-second-order model. The models provided a very high degree of correlation of the experimental adsorption rate data suggesting either model could be used in design applications.

La présente étude a été menée dans le but de comparer l'efficacité d'adsorption d'un adsorbant bon marché, du carbone activé granulaire (PSC) venant de la coque de bigorneau, avec l'efficacité d'adsorption du carbone activé commercial (CAC) et d'un mélange de rapport 1:1 de PSC et CAC (PSC:CAC), en tenant compte de l'absorption en composés organiques responsables de la demande chimique en oxygène (COD) des eaux usées industrielles. L'influence du temps de traitement, de la dose d'adsorbant, du pH des milieux, de la vitesse d'agitation et de la taille de particule de l'adsorbant sur la vitesse de retrait de COD en pourcentage est évaluée. Le PSC montre une capacité d'adsorption assez efficace pour le retrait de COD avec une efficacité de 77,5%. Bien que sa capacité soit légèrement inférieure à celle du CAC qui est de 79%, le faible coût du matériau en fait un choix intéressant pour le traitement du COD. L'étude d'adsorption à l'équilibre peut être décrite par les modèles linéaires de Langmuir et de Freundlich. Les mécanismes de la vitesse d'adsorption de COD ont été analysés à l'aide de l'équation d'Elovich et d'un modèle de pseudo second ordre. Les modèles fournissent un très haut degré de corrélation des données de vitesse d'adsorption expérimentales, ce qui permet de penser qu'ils pourraient servir à des applications de conception.