Optimization of conditions for the sorption of phosphorus in starch.

The main subject of research is to create the most favorable conditions for phosphorus removal from aqueous solutions by starch. This is an issue important to the environment and economy. Too much of phosphorus causes eutrophication of lakes and rivers and too little can limit plant growth, hence the need for using chemical fertilizers in agriculture. Moreover, it is estimated that over the next 100 years of phosphorus resources may be depleted, and thus may not have enough material for the production of fertilizers, which implies scarcity and rising food prices. That is why this is an important aspect to develop methods for phosphorus recovery and reuse.Potato starch has in its structure a lot of hydroxyl groups able to bind phosphorus and also it has channels, which increase the contact surface of the sorbent with the solution. Moreover, it is readily available and inexpensive material, which makes it a very convenient absorbent material. It is nontoxic and so immediately after the adsorption can be used as fertilizer on crop fields.The experiments showed that the physicochemical parameters such as temperature, pH, concentration of the sorbate and the sorption time have a significant impact on the efficiency of sorption of phosphorus compounds in starch.

Przedmiotem badań niniejszej pracy licencjackiej jest stworzenie najdogodniejszych warunków usuwania fosforu z roztworów wodnych za pomocą skrobi. Jest to problem istotny z punktu widzenia środowiska i ekonomii. Zbyt duży ładunek fosforu powoduje eutrofizację zbiorników wodnych a zbyt mały limituje wzrost roślin, stąd konieczność stosowania nawozów sztucznych w rolnictwie. Ponadto szacuje się, że w ciągu najbliższych 100 lat zasoby fosforu mogą ulec wyczerpaniu, a co za tym idzie może zabraknąć surowca do produkcji nawozów sztucznych, co pociąga za sobą niedostatek i wzrost cen żywności. Dlatego ważnym aspektem jest opracowanie metod pozwalających na odzyskiwanie fosforu i ponowne wykorzystanie. Jako mechanizm odzyskiwania zaproponowano biosorpcję a jako sorbent skrobię ziemniaczaną.Skrobia ziemniaczana posiada liczne grupy hydroksylowe zdolne do wiązania fosforu oraz a jej struktura zawiera liczne kanały, które zwiększają powierzchnię kontaktu sorbentu z roztworem. Ponadto jest ona łatwo dostępnym i tanim materiałem, co czyni ją bardzo dobrym sorbentem. Jest nietoksyczna a więc bezpośrednio po sorpcji może być użyta jako nawóz na polach uprawnych.W toku eksperymentów wykazano, że parametry fizykochemiczne jak temperatura, pH, stężenie sorbatu oraz czas sorpcji mają istotny wpływ na efektywność sorpcji związków fosforu w skrobi