Nghiên cu tn dng bã thi t quá trình sn
xut tinh bt sn và dong ri ch to than
hot tính ng dng trong x ng c

i hc Khoa hc T nhiên
Luchuyên ngành: Khoa hng; Mã s: 60 85 02
ng dn: PGS.TS Trn Th Hng
o v: 2012 Abstract: Nghiên cu ch than hot tính t  . Tn dng cht
thi( bã thi s ch to sn phm than hot tính có giá tr, góp phn ci thin
u qu kinh t. Khc tính ca than, kho sát kh p
ph c, và kho sát các yu t ng ti quá trình hp
ph cu ch c.

Keywords: Khoa hng; Than hot tính; Cht thi; X lý môi ng Content
1. M ĐU
Mt trong các l 




, ( ), 








  (

 ,  ; 






 )  .  , 



 , 











 


 



xanh metylen c vi các ni dung: 1)
Nghiên cu ch than hot tính t ; 2) Khc tính ca than; và 3) Kho sát kh
p ph xanh metylen trong c ca than ch to  chi phí ch to than.
2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu, hóa chất, thiết bị
-   sn (lc tinh), tinh bt dong ring 




 h
- 





xanh metylen (



pha t dung dch xanh metylen gc)  có 


Hình 1. Quy trình ch to than hot tính t 












, dong ring
Bã , bã dong ring  khô t nhiên
Ngâm trong axit H
2
SO
4
c 98% 1 


t trong 3 gi  250
o
C
ng dung dch NaHCO
3

2mm) 0,1 và 0,2g/200 ml dung dch xanh metylen (

trong khong 20-100mg/L). Hn hp
c cho vào bình tam giác 250 ml, lc vi t 150 vòng/phút  nhi phòng.
Sau các khong thi gian 0; 10; 25; 55; 70; 85  115 phút, ly mt phn dung dc qua
giy lng xanh metylen còn li trong dung dch.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả chế tạo than hoạt tính tƣ
̀
ba
̃
să
́
n
Kt qu ch to c và hiu sut t ln nht khoi vi t l axit:bã 1,5:1
theo khng. So sánh vi vt liu ch to t than tre  nhi nung 900
o
C hiu sut
49,5% thì hiu sut ch to than hot tính t  c là khá cao [4, 5].
3.2. Kết quả khảo sát đặc tính của than chế tạo
Tn m



 c 2 và 0,2mm ( 2) c tính
than (chp SEM và phân tích BET).













 ,




 

 



 u. So sánh kt qu chp
SEM ca mu than CAS
150
cho thy c l ca các mu than ch to t bã sn trong
kho. Din tích b mc khá ln ng vi than
c 0,2 và 2mm. So vi các cacbon hot hoá t các vt liu khác thì cacbon hot hoá t
bã sn có din tích b mt riêng khá cao, ví d than ch to t bi bông có din tích b mt là






 20; 40; 80;  100 mg/



: 86,9; 84,9; 80 73,9%. So vi các
nghiên cc hiu qu có thnhiu [6, 7, 8, 9].
3.4. Kê
́
t qua
̉
xác định dung lƣợng hấp p hụ cực đại và động học quá trình hấp phụ
ng hc quá trình hp ph xanh metylen theo sau:

𝑞 =
(𝐶
𝑜
− 𝐶)𝑉
𝑚
𝑡

T q- ng hp ph ti thm cân bng (mg/g)
C
0
 n xanh metylen u (mg/L)
C  n xanh metylen còn li c (mg/L)

128
100
26,0
148

T kt qu bng 1 xây dng nhit hp ph Langmuir (hnh 5).
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150
Nng độ xanh
metylen cn lại sau
hấp phụ (mg/L)
Thi gian hấp phụ (pht)
20 (mg/L)
40 (mg/L)
80 (mg/L)
100 (mg/L)
Hình 4. Kt qu kho sát kh
p ph màu ca mu than
CAS150 theo thi gian và n
xanh metylen (0,1g/200ml dung
dch xanh metylen) Hình 5. ng nhit hp ph Langmuir (a) và Freundlich (b) ca mu than CAS

R² = 0.995
0
0.5
1
1.5
2
0 10 20 30
Ce/qe
Ce(mg/L)
y = 0.639x + 0.300
R² = 0.983
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 0.5 1 1.5
lgqe
lgCe
2.  Langmuir và Freundlich 
CAS
150

Langmuir
Freundlich
Q
0

́
t qua
̉
kha
̉
o sa
́
t kha
̉
năng hâ
́
p phu
̣
xanh metylen theo khô
́
i lƣơ
̣
ng và kích thƣớc than
Nghiên cu kh p ph c tin hành theo m vi 0,1 0,2


150



2mm và 200 ml dung d

 20; 40; 80 100 mg/L (xem b3).




(pht)
0
10
25
55
70
85
115
Nô
̀
ng đô
̣

xanh
metylen
(mg/L)
0,1g
than
20
12,1
9,8
7,6
5,5
2,6
2,5
40
25,8
19,3
15,4

2,1
0,9
-
80
45,8
39,6
10,7
8,5
2,2
0,8
100
63,2
57,4
19,6
13,5
5,4
1,8

4. 












55
70
85
115
Nô
̀
ng đô
̣
xanh metylen
cn lại (mg/L)
2mm 20
12,1
9,8
7,6
5,5
2,6
2,5
40
25,8
19,3
15,4
10,6
6,1
5,9
80
69,4
54,2

-
-
-
80
57,25
35,19
15,125
9,46
4,05
0,8
100
60,65
48,35
20,76
12,54
3,75
1,2















 0,2 mm, 


















 100% ch sau 55 phút,
trong khi than 2mm có tht cân bng khong sau 85 phút  u kin thí nghim.
3.6. Than chê
́
ta
̣
o tƣ
̀
ba
̃

Thi gian (phút)
Mẫu than(2g)
0
15
30
45
60
90
CAD
100
20
16,2
9,6
5,7
4,2
3,8
40
29,3
18,9
13,2
7,8
7,2
80
41,5
33,2
24,7
18,1
14,8
100
50,3

CAD
150

20
17,2
9,3
5,7
0,7
0,4
40
25,7
19,7
15,4
4,4
6,9
80
35,2
24,8
19,6
11,6
11,1
100
51,6
36,3
24,8
18,8
18,2
T kt qu  bng 5 d th s ph thuc ca n màu (xanh metylen) còn li trong
dung dch theo thi gian hp ph  các n c th hin  i






:

0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100
Nng độ xanh metylen
cn lại sau hấp phụ
(mg/L)
Thi gian hấp phụ (pht)
20 (mg/L)
40 (mg/L)
80 (mg/L)
100 (mg/L)
0
20
40
60
80
100
120
0 20 40 60 80 100

150

Kt qu ca bng 10 và các hình 14 cho thy rng: kh p ph màu (xanh metylen)
i gian hp ph (n xanh metylen gim theo thi gian hp ph), tht
cân bng hp ph là khong 60 phút. Và hiu sut hp ph ca các mc là khá cao,
trên 75%.
Kt qu hiu sut hp ph màu (xanh metylen), tính theo công thc ti thm cân bng hp
phc th hin  bng 5.
Bng 6. Kt qu hiu sut hp ph màu (xanh metylen) ti thm cân
bng hp ph 







H
hp
%
C
o
(mg/L)
Loại than
20
40
80
100
CAD
100

 /   , 




CAD
120

150










 20 mg/











ph theo công thc và kt qu c th hin  bng 6.
Bng 7. i thm cân b










CAD
100
CAD
120
CAD
150
C
o

(mg/L)
C
e
(mg/L)
q
e
(mg/g)
C
e

6,84
100
24,7
7,53
22,5
7,75
18,8
8.12
T kt qu bng 7  trên dng nhit hp ph Langmuir:

a) 
100
b) 
120
y = 0.059x + 1.798
R² = 0.945
Ce/qe
qe
y = 0.097x + 0.769
R² = 0.961
Ce/qe
qe

c) 
150
6. 
Kt qu ng nhit hp ph Freundlich ca các mu than CAD





T ng nhit hp ph Langmuir và Freundlich  trên, tính toán dung
ng hp ph ci và các h s ch Langmuir và Freundlich. ng kt
qu 
Bng 8. Kt qu tính toán các h s 














Langmuir
Freundlich
y = 0.514x + 0.199
R² = 0.992
y = 0.514x + 0.199
R² = 0.992
lgqe
lgCe

CAD
120
103
0,126
0,9613
1,943
1,58
0,9922
CAD
150
102,9
0,19
0,9306
2,22
2,13
0,974
Bng kt qu trên cho thy h s 
2
là rt cao, chng t c u phù
hp vi kt qu thc nghim.Tuy nhiên mô hình Freundlich là phù h
2
> 0,93). Theo
mô hình Langmuir ta thng hp ph p ci là khá cao và theo mô hình này
ng hp ph p ci ca mu than CAD
100
là ln nht (168,6 
theo mô hình Freundlich các h s a mu CAD
150
là ln nht n = 2,22; K
f




 2


150
; CAD
150
2






20; 40; 80 100 mg/L. 





 8 10 







CAS
150Thơ
̀
i gian hâ
́
p phu
̣

(pht)

0
10
25
55
70
85
115
Nô
̀
ng đô
̣
xanh metylen
cn lại (mg/L)
CAD
150

Thơ
̀
i gian hâ
́
p phu
̣
(pht) 0
15
30
45
60
90

Nô
̀
ng đô
̣
xanh metylen
cn lại (mg/L) 20
17,2
9,3


 9 



 S
150

150
 , 




 ,  , 






(xanh metylen ) 
150





150
, 



150
1,8.

2
SO
4
/ 
150
 => 1

2
SO
4

1,8

 
2
SO
4


3
2%.


2
SO

64,57% => 11,6kg bã dong
.

2
SO
4
/bã d
120
=> 1kg
 
2
SO
4

1,6 
2
SO
4


3
2%.


2
SO
4

giá 8.000
3





 

 










  ln thì chi phí sn
xut s gim và lc cho xã hi s  v mt kinh t ng.
KẾT LUẬN
  
- C : 41,2; 54,4 56,8% 






CAS100; CAS120; CAS150 
- 





 2mm.
- K (xanh metylen ) 






than CAS
150
 2

 



 .
-  1
19.265, 

 20.385








VOC
S
 
 .

References
1. Alexandre T. Paulino, Marcos R. Guilherme, Adriano V. Reis, Gilsinei M. Campese, Edvani
C. Muniz and Jorge Nozaki. Removal of methylene blue dye from an aqueous media using
superabsorbent hydrogel supported on modified polysaccharide, Journal of Colloid and
Interface Science. 301 (2006). 55-62.
2. Batzias F. A. and Sidiras D.K Simulation of methylene blue adsorption by salts-treated
beech sawdust in batch and fixed-bed systems. Journal of Hazardous Materials, 149 (2007), 8-
16.
3. Hameed B.H and Hakimi H peel as low cost

39 (2008), 2347- 2356
4. 

-37
5.   
 - 
-22.
6. Souvik Banerjee and M.G. Dastidar. Use of jute processing wastes for treatment of wastewater
contaminated with dye and other organics, Bioresource Technology , 96 (2005), 1919-1926.
7. Sandro Altenor, Betty Carene, Evens Emmanuel, Jacques Lambert, Jean-Jacques Ehrhardt,

ournal of Hazardous Materials, 165 (2009), 1029-
1039.