Abstract This work aimed at explori

Abstract This work aimed at exploring the potential use
of chicken feathers as a biosorbent for the removal of
phenol from aqueous solutions. Batch kinetics and
isotherm studies were performed to evaluate the effects
of process parameters such as pH, temperature, initial
phenol concentration, and sorbent concentration.
Complete adsorption of phenol was noticed under certain
process conditions. The adsorption of phenol increased
with increasing initial phenol concentration, solution pH,
temperature, and sorbent concentration. The adsorption
equilibrium was well represented by the Freundlich and
Langmuir adsorption isotherm models. The thermody-
namic parameters obtained by means of the Langmuir
model showed that the adsorption process was endoth-
ermic.
Introduction
The presence of phenol and its derivatives in water and
wastewater are of major concern because of their toxicity
and threat to human life and environment. Phenols are
found naturally in fossil fuels but they are also produced
by many industries. Although phenol has not been shown
to be a carcinogen in humans there is some evidence
from animal studies that phenol may be a reproductive
toxin. Phenolic compounds with chlorine produce
complexes with very objectionable taste and odor. Chlo-
rine substitution on phenols not only increases taste and
odor but also toxicity effects (Damis et al. 1998). Strin-
gent US Environmental Protection Agency (EPA) regula-
tions call for lowering phenol content in the wastewater
to less than 1 mg/L (Dutta et al. 1992). The methods used
to remove phenolic compounds from aqueous solutions
were classified into destructive methods, such as oxida-
tion with ozone, and recuperative methods, such as
adsorption into porous solids (Dutta et al. 1998). Because
of its strong affinity to most organic and inorganic pollu-
tants and its high surface area per unit volume, activated
carbon was the most widely studied adsorbent. However,
because of the relatively high cost of activated carbon,
many researchers have studied the feasibility of using low
cost, naturally occurring materials as potential adsor-
bents.
Since the beginning of last decade, the use of biosor-
bents for the removal of heavy metals has been an area
of active research, due to their potential to provide an
effective and economic means for the treatment of heavy
metal polluted wastewater (Tobin and Cooper 1990;
Kapoor and Viraraghavan 1998). Chicken feathers were
among the biosorbents that had been used for this
purpose (Syama et al. 1996). Chicken feathers wasted in
the process of food production are made of a fibrous
protein known as keratin that has a complicated struc-
ture and contains a large surface area. Scientists at
Auburn University estimated that there are 27,000 tons of
cleaned and dried poultry feathers produced by the US
poultry industry each week (Merka 1997). As chicken
consumption in the world keeps growing, feather genera-
tion, as a by-product, will also grow. Figuring out what
to do with all these feathers can be a real headache. Most
farmers, at present, throw them away or grind them up
and mix them into animal feed to add protein to animal
diets. The success in using chicken feathers in decontam-
ination of wastewater would add value to this by-product.
Syama et al. (1996) used chicken feathers for the biosorp-
tion of precious metal ions such as gold and platinum.
They found that chicken feathers were capable of
adsorbing precious metal ions selectively from their
dilute aqueous solutions with high yield in short contact
time. The uptake of metal ions was found to be pH
dependent. Nonetheless, little work has been done using
biosorbents for the removal of organic pollutants such as
phenol from aqueous and non-aqueous solutions (Payne
et al. 1992; Tumbas et al. 1998).
The present study investigates the possible use of
chicken feathers as an adsorbent for the removal of
organic pollutants represented by phenol as a model
component. Removal of phenol from aqueous solutions
has often been employed as a test for adsorbability of
organic compounds by activated carbon (Halhouli et al.
1995; Kilduff and King 1997). The effect of system condi-
tions that might influence the adsorbability of phenol by
chicken feathers, such as temperature and pH of solution,
are also investigated.
Materials and methods
Adsorbent
Raw chicken feathers directly obtained from a poultry-
processing plant were washed with a detergent, rinsedEnviron Engg and Policy 2 (2000)
86
Fig. 1. Effect of sorbent concentration on the removal
percentage of phenol
several times with distilled water, and then left to dry at
room temperature. The dry feathers were ground to pass
a 20-mesh screen and then used in the sorption tests.
Batch adsorption experiments
Sorbent was transferred into bottles containing 50 mL of
phenol solution to give a final sorbent concentration of
4 mg/mL. The phenol concentrations were in the range of
10–100 ppm. Distilled water was used in preparing the
solutions. A temperature-controlled shaker (Kottermann,
Germany) was used to agitate the mixture at the desired
temperature. Experiments were carried out at 20 7C,
unless otherwise stated. Samples from the solutions were
taken at predetermined time intervals, for the purpose of
studying the kinetics of the sorption process. Otherwise,
the mixture was allowed to attain equilibrium and then
the bottles were removed from the shaker for analysis.
The sorbent was separated from the samples by centrifu-
gation (300 g, for 10 min) and the supernatant was then
analyzed for residual concentration of phenol. The
method of Gales and Booth (1976), which is based on
spectophotometric analysis of the developed color
resulting from the reaction of phenol with 4-aminoanti-
pyrine, was followed.
Sorption experiments were carried out at 20 7C, 35 7C,
and 45 7C to find out the effect of temperature. The effect
of pH was determined by studying the adsorption of
phenol over a pH range of 2–8. The pH was adjusted by
addition of a diluted acid or base. Each experiment was
carried out in triplicate and the average results are
presented in this work. The results are expressed in
terms of the amount of phenol adsorbed per unit weight
of sorbent, i.e., the uptake.

Kết quả (Việt) 1:

Tóm tắt công việc này nhằm vào khám phá việc sử dụng tiềm nănggà lông như là một biosorbent cho việc loại bỏphenol từ dung dịch. Hàng loạt động học vàIsoTherm nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá những tác độngcủa quá trình tham số như pH, nhiệt độ, ban đầuphenol tập trung, và sorbent tập trung.Hoàn toàn hấp phụ của phenol được nhận thấy dưới một sốđiều kiện quá trình. Hấp phụ của phenol tăngvới sự gia tăng nồng độ ban đầu phenol, giải pháp pH,nhiệt độ, và sorbent tập trung. Hấp phụcân bằng cũng được đại diện bởi Freundlich vàLangmuir hấp phụ isotherm mô hình. Thermody-NAMIC tham số thu được bằng phương tiện của LangmuirMô hình cho thấy rằng quá trình hấp phụ là endoth-ermic.Giới thiệuSự hiện diện của phenol và dẫn xuất của nó trong nước vàxử lý nước thải của mối quan tâm lớn do độc tính củavà mối đe dọa cho cuộc sống con người và môi trường. Phenol làtìm thấy tự nhiên trong nhiên liệu hóa thạch, nhưng họ cũng được sản xuấtbởi nhiều ngành công nghiệp nhất. Mặc dù phenol đã không được hiển thịlà một chất gây ung thư ở người có là một số bằng chứngtừ nghiên cứu động vật phenol có thể là một sinh sảnchất độc. Sản xuất các hợp chất phenolic với clotổ hợp với hương vị rất khó chịu và mùi. Chlo-rine thay thế trên lớp phenol không chỉ làm tăng hương vị vàmùi mà còn hiệu ứng độc tính (Damis et al. năm 1998). Strin-Gent chúng tôi môi trường bảo vệ cơ quan (EPA) regula-tions gọi cho việc giảm phenol nội dung trong nước thảiít hơn 1 mg/l (Dutta et al. 1992). Các phương pháp được sử dụngđể loại bỏ các hợp chất phenolic từ dung dịch nước giải phápđược phân loại thành các phương pháp phá hoại, chẳng hạn như oxida-tion với ôzôn và recuperative phương pháp, chẳng hạn nhưHấp phụ vào xốp chất rắn (Dutta et al. năm 1998). Bởi vìcủa mối quan hệ mạnh mẽ để đặt hữu cơ và vô cơ pollu-tants và diện tích cao cho mỗi đơn vị khối lượng, kích hoạtCarbon là sắc nghiên cứu rộng rãi nhất. Tuy nhiên,bởi vì chi phí tương đối cao của than,nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu tính khả thi của việc sử dụng thấpchi phí, nhiên liệu là tiềm năng adsor-bents.Kể từ đầu thập kỷ qua, việc sử dụng của biosor-bents cho việc loại bỏ các kim loại nặng đã là diện tíchhoạt động nghiên cứu, do khả năng của mình để cung cấp mộtcó nghĩa là hiệu quả và kinh tế để điều trị nặngnước thải bị ô nhiễm kim loại (Tobin và Cooper 1990;Kapoor và Viraraghavan năm 1998). Gà lôngtrong số các biosorbents đã được sử dụng cho việc nàymục đích (Syama et al. 1996). Gà lông lãng phí trongquá trình sản xuất thực phẩm được làm bằng một sợiprotein được gọi là keratin có một struc phức tạp-Ture và có một diện tích bề mặt lớn. Các nhà khoa họcĐại học Auburn ước tính rằng có 27.000 tấnchăn nuôi gia cầm làm sạch và khô lông được sản xuất bởi Hoa Kỳngành công nghiệp gia cầm mỗi tuần (Merka năm 1997). Như gàtiêu thụ trong giữ thế giới đang phát triển, lông chi-tion, như là một sản phẩm, sẽ cũng phát triển. Figuring ra những gìđể làm với tất cả các lông có thể là một nhức đầu thực sự. Hầu hếtnông dân, hiện nay, vứt đi hoặc xay chúngvà kết hợp chúng vào thức ăn chăn nuôi để thêm protein động vậtchế độ ăn uống. Sự thành công trong việc sử dụng lông gà trong decontam-ination nước thải sẽ thêm giá trị cho sản phẩm này.Syama et al. (1996) sử dụng gà lông cho biosorp-tion của các ion kim loại quý như vàng và bạch kim.Họ thấy rằng gà lông đã có khả năngadsorbing các ion kim loại quý có chọn lọc từ của họpha loãng các giải pháp dung dịch nước với năng suất cao trong ngắn liên hệthời gian. Sự hấp thu của các ion kim loại được tìm thấy là pHphụ thuộc. Tuy nhiên, ít công việc đã được thực hiện bằng cách sử dụngbiosorbents cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ nhưphenol từ giải pháp dung dịch nước và phòng không dung dịch nước (Payneet al. 1992; Tumbas et al. năm 1998).Nghiên cứu hiện nay điều tra việc sử dụng có thểgà lông như một sắc cho việc loại bỏCác chất ô nhiễm hữu cơ được đại diện bởi phenol là một mô hìnhthành phần. Loại bỏ các phenol từ dung dịch nước giải phápthường được sử dụng như là một thử nghiệm cho adsorbability củaCác hợp chất hữu cơ của than (Halhouli et al.năm 1995; Kilduff và vua năm 1997). Hiệu quả của hệ thống condi-tions có thể ảnh hưởng đến adsorbability phenol bởigà lông, chẳng hạn như nhiệt độ và độ pH của giải pháp,cũng đang điều tra.Vật liệu và phương phápSắcGà nguyên lông trực tiếp thu được từ một chăn nuôi gia cầmnhà máy chế biến đã được rửa sạch với một chất tẩy rửa, rinsedEnviron Engg và chính sách 2 (2000)86Hình 1. Tác dụng của sorbent tập trung vào việc loại bỏtỷ lệ phần trăm của phenolnhiều lần với nước cất, và sau đó trái khô tạinhiệt độ phòng. Lông khô được mặt đất để vượt quamột màn hình 20-lưới và sau đó được sử dụng trong các bài kiểm tra sorption.Lô hấp phụ thí nghiệmSorbent đã được chuyển vào chai có 50 mLphenol giải pháp để cung cấp cho một tập trung sorbent cuối cùng của4 mg/mL. Nồng độ phenol trong phạm vi của10-100 ppm. Nước cất được sử dụng trong việc chuẩn bị cácgiải pháp. Một shaker kiểm soát nhiệt độ (Kottermann,Đức) đã được sử dụng để khuấy động hỗn hợp tại các mong muốnnhiệt độ. Thí nghiệm đã được thực hiện tại 20 7C,trừ khi được nêu. Mẫu từ các giải pháp đãthực hiện tại các khoảng thời gian định trước, vì châm củanghiên cứu động học của quá trình sorption. Nếu không,hỗn hợp đã được cho phép để đạt được cân bằng và sau đócác chai được tháo dỡ từ shaker để phân tích.Các sorbent đã được tách ra từ các mẫu bởi centrifu-nhiên (300 g cho 10 phút) và supernatant là sau đóphân tích cho các nồng độ dư của phenol. CácCác phương pháp của Gales và gian hàng (1976), mà dựa trênspectophotometric phân tích của màu sắc phát triểnkết quả từ phản ứng của phenol với 4-aminoanti -pyrine, được theo sau.Sorption thí nghiệm đã được tiến hành ra lúc 20 7C, 35 7C,và 45 7C để tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ. Các hiệu ứngpH được xác định bằng cách nghiên cứu hấp phụ củaphenol trên một phạm vi độ pH của 2-8. Độ pH được điều chỉnh bởiNgoài ra một pha loãng axít hoặc cơ sở. Thử nghiệm mỗi làmang ra trong triplicate và mức trung bình của kết quảtrình bày trong công việc này. Các kết quả được thể hiện trongCác điều khoản của số tiền của phenol adsorbed mỗi đơn vị trọng lượngcủa sorbent, tức là, sự hấp thu.

Kết quả (Việt) 2:

Tóm tắt công việc này nhằm mục đích khám phá tiềm năng sử dụng
của lông gà như một biosorbent cho việc loại bỏ các
phenol trong môi trường nước. Động học hàng loạt và
nghiên cứu đẳng nhiệt được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng
của các thông số quá trình như pH, nhiệt độ, ban đầu
tập trung phenol, và nồng độ chất hấp thụ.
Toàn bộ hấp phụ phenol được chú ý trong một số
điều kiện quá trình. Sự hấp thụ của phenol tăng lên
với sự gia tăng nồng độ ban đầu phenol, pH,
nhiệt độ, và nồng độ chất hấp thụ. Sự hấp thụ
cân bằng cũng đã được đại diện bởi các Freundlich và
mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir. Các thermody-
thông số namic thu được bằng phương tiện của Langmuir
mô hình cho thấy quá trình hấp phụ endoth-
ermic.
Giới thiệu
Sự hiện diện của phenol và các dẫn xuất của nó trong nước và
nước thải là mối quan tâm lớn vì độc tính của họ
và đe dọa đến cuộc sống của con người và môi trường. Phenol được
tìm thấy tự nhiên trong nhiên liệu hóa thạch, nhưng họ cũng được sản xuất
bởi nhiều ngành công nghiệp. Mặc dù phenol đã không được chứng minh
là một chất gây ung thư ở người có một số bằng chứng
từ các nghiên cứu trên động vật phenol có thể là một sinh
độc tố. Hợp chất phenol với clo sản
phức hợp với hương vị rất phản đối và mùi hôi. Chlo-
thay Rine trên phenol không chỉ làm tăng hương vị và
mùi mà còn ảnh hưởng độc tính (Damis et al. 1998). Strin-
gent Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) regula-
tions gọi cho hạ nội dung phenol trong nước thải
dưới 1 mg / L (Dutta et al. 1992). Các phương pháp được sử dụng
để loại bỏ các hợp chất phenolic từ dung dịch nước
đã được phân loại vào các phương pháp hủy diệt như oxy hóa
tion với ozone, và các phương pháp bổ sức, chẳng hạn như
khả năng hấp thụ vào chất rắn xốp (Dutta et al. 1998). Bởi vì
các mối quan hệ mạnh mẽ với hầu hết pollu- hữu cơ và vô cơ
những cố và diện tích bề mặt cao cho mỗi đơn vị thể tích, kích hoạt
carbon là chất hấp phụ được nghiên cứu rộng rãi nhất. Tuy nhiên,
do chi phí tương đối cao của than hoạt tính,
nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu tính khả thi của việc sử dụng thấp
chi phí, tự nhiên vật liệu như adsor- tiềm năng
bents.
Từ đầu thập kỷ qua, việc sử dụng các biosor-
bents cho việc loại bỏ các nặng kim loại đã là một lĩnh vực
nghiên cứu hoạt động, do tiềm năng của họ để cung cấp một
phương tiện hiệu quả và kinh tế để điều trị nặng
nước thải bị ô nhiễm kim loại (Tobin và Cooper 1990;
Kapoor và Viraraghavan 1998). Lông gà là
một trong những biosorbents đã được sử dụng cho việc này
mục đích (Syama et al. 1996). Lông gà bị lãng phí trong
quá trình sản xuất thực phẩm được làm bằng một sợi
protein được gọi là keratin có một trúc phức tạp
ture và có diện tích bề mặt lớn. Các nhà khoa học tại
Đại học Auburn ước tính có 27.000 tấn
lông gia cầm sạch và phơi khô được sản xuất bởi Mỹ
ngành công nghiệp gia cầm mỗi tuần (MERKA 1997). Như gà
tiêu thụ trên thế giới không ngừng tăng lên, lông genera-
ra, khi một sản phẩm do, cũng sẽ phát triển. Tìm ra những gì
để làm với tất cả những chiếc lông vũ có thể là một nhức đầu thực sự. Hầu hết
nông dân, hiện nay, ném chúng đi hoặc xay chúng lên
và trộn chúng vào thức ăn gia súc để thêm protein động vật để
chế độ ăn. Sự thành công trong việc sử dụng lông gà trong decontam-
ination nước thải sẽ làm tăng thêm giá trị cho sản phẩm này theo.
Syama et al. (1996) sử dụng lông gà cho biosorp-
tion của các ion kim loại quý như vàng và bạch kim.
Họ thấy rằng lông gà đã có khả năng
hấp phụ ion kim loại quý có chọn lọc từ họ
dung dịch nước pha loãng với năng suất cao tiếp xúc ngắn
thời gian. Sự hấp thụ các ion kim loại được tìm thấy là pH
phụ thuộc. Tuy nhiên, rất ít công việc đã được thực hiện bằng cách sử dụng
biosorbents cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ như
phenol trong môi trường nước và không chứa nước (Payne
et al 1992;. Tumbas et al 1998)..
Các nghiên cứu này điều tra việc sử dụng có thể có của
lông gà như một vật liệu hấp phụ cho việc loại bỏ các
chất ô nhiễm hữu cơ đại diện bởi phenol như là một mô hình
thành phần. Loại bỏ các phenol từ dung dịch nước
thường được sử dụng như là một thử nghiệm cho adsorbability của
các hợp chất hữu cơ bằng than hoạt tính (Halhouli et al.
1995; Kilduff và King 1997). Hiệu quả của hệ thống điều kiện
tions mà có thể ảnh hưởng đến adsorbability của phenol bằng
lông gà, chẳng hạn như nhiệt độ và pH của dung dịch,
cũng được điều tra.
Vật liệu và phương pháp
hấp phụ
lông gà liệu thu được trực tiếp từ một poultry-
nhà máy chế biến đã được rửa sạch bằng chất tẩy rửa , rinsedEnviron Engg và chính sách 2 (2000)
86
Hình. 1. Ảnh hưởng của nồng độ chất hấp thụ vào việc loại bỏ
tỷ lệ phần trăm của phenol
nhiều lần với nước cất, sau đó để khô ở
nhiệt độ phòng. Các lông khô được nghiền để vượt qua
một màn hình 20-lưới và sau đó được sử dụng trong các cuộc thử nghiệm hấp phụ.
Thí nghiệm hàng loạt hấp phụ
liệu hút ẩm được chuyển vào lọ chứa 50 ml
dung dịch phenol để cung cấp cho một nồng độ chất hấp thụ thức của
4 mg / ml. Các nồng độ phenol là trong khoảng
10-100 ppm. Nước cất đã được sử dụng trong việc chuẩn bị các
giải pháp. Một shaker kiểm soát nhiệt độ (Kottermann,
Đức) đã được sử dụng để kích động hỗn hợp ở các mong muốn
nhiệt độ. Các thí nghiệm được tiến hành tại 20 7C,
trừ khi có quy định khác. Các mẫu từ các giải pháp đã được
thực hiện tại các khoảng thời gian định trước, với mục đích
nghiên cứu động học của quá trình hấp phụ. Nếu không,
hỗn hợp được cho phép để đạt được trạng thái cân bằng và sau đó
các chai đã được gỡ bỏ từ các shaker để phân tích.
Các chất hấp thụ được tách ra từ các mẫu của centrifu-
gation (300 g, 10 phút) và phần nổi sau đó được
phân tích cho nồng độ còn lại của phenol. Các
phương pháp Gales và Booth (1976), mà là dựa trên
phân tích spectophotometric màu phát triển
kết quả từ phản ứng của phenol với 4-aminoanti-
pyrine, đã được theo sau.
Thí nghiệm sorption được thực hiện tại 20 7C, 35 7C,
và 45 7C để tìm hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ. Ảnh hưởng
của pH được xác định bằng cách nghiên cứu sự hấp thụ của
phenol trong một phạm vi pH 2-8. PH được điều chỉnh bằng cách
bổ sung các acid hoặc base pha loãng. Mỗi thí nghiệm được
thực hiện trong ba lần và kết quả trung bình được
trình bày trong tác phẩm này. Các kết quả được thể hiện trong
điều khoản của lượng phenol hấp phụ trên một đơn vị trọng lượng
của chất hấp thụ, ví dụ, sự hấp thu.