Dye adsorption on modified fly-ash

The ever increasing demand of energy from coal requires environmental and cost effective strategy to use the carbonaceous waste products from coal combustion. The unburnt carbon in fly-ash, the carbonaceous waste product can be utilized effectively for water treatment. Accordingly this paper demonstrates the careful conversion of fly-ash to a porous adsorbent to remove methylene blue dye from the aqueous stream. The developed adsorbent was characterized by different physical and chemical methods like carbon yield, surface area, ash content etc. The application of the adsorbent for methylene blue removal was observed to be influenced by the variation in these parameters like carbon dose, pH, contact time, temperature and initial adsorbate concentration. The adsorption achieved equilibrium within 50 minutes with optimized fly-ash carbon dose 1 g/dm3. The adsorbent showed maximum reduction at pH = 7. The rate of adsorption was inversely proportional to the temperature. The initial dye concentration was varied between 1 mg/dm3 to 20 mg/dm3. The adsorbent showed a significant reduction of methylene blue 93% at initial concentration 10 mg/dm3. The process follows first order rate kinetics. The adsorption involves endothermic reaction and well fitted to the Langmuir isotherm.

---

Wzrastające zapotrzebowania na energię z węgla wymaga tanich i przyjaznych dla środowiska metod utylizacji odpadów z jego spalania. Niedopalony węgiel w popiołach lotnych może być skutecznie wykorzystywany do uzdatniania wody. W tym artykule opisano przekształcenie popiołów lotnych w porowaty adsorbent, usuwający błękit metylenowy ze strumienia wody. Właściwości adsorbentu opisano za pomocą różnych metod fizycznych i chemicznych, określono m.in. zawartość węgla, powierzchnię właściwą i skład popiołów. Wpływ na adsorpcję barwnika miały takie parametry, jak: zawartość węgla, pH, czas kontaktu, temperatura, początkowe stężenie adsorbatu. Stan równowagi adsorpcji był osiągany po 50 min przy Optymalnej ilości węgla 1 g/dm3. Skuteczność adsorbentu była największa przy pH = 7. Szybkość adsorpcji była odwrotnie proporcjonalna do temperatury. Stężenie początkowe barwnika zmieniało się od 1 mg/dm3 do 20 mg/dm3. Zmniejszenie ilości błękitu metylenowego o 93 % następowało przy stężeniu początkowym 10 mg/dm3. Proces zachodził zgodnie mechanizmem reakcji 1. rzędu. Adsorpcja była procesem endotermicznym dobrze opisanym izotermą Langmuira.