Studium využítí odpadního materiálu z potravinářského průmyslu pro odstraňování kovů z odpadních vod

Abstract

V této bakalářské práci je diskutováno potenciální využití matolin z výroby vína pro odstraňování kovů z odpadních vod. Matoliny tvořené směsí třapin, slupek a semen byly bez jakéhokoliv předchozího chemického ošetření zhomogenizovány a propláchnuty destilovanou vodou za účelem odstranění rozpustných nečistot. Analýzou upraveného materiálu pomocí IČ spektrometrie byly charakterizovány hlavní funkční skupiny odpovědné za adsorpci kovových iontů. Experimentální část této práce spočívala ve stanovení optimální hodnoty pH pro adsorpci mědi a maximálních adsorpčních kapacit použitého materiálu při průtokové a vsádkové metodě. Ze zjištěných výsledků vyplývá, že měď z roztoku adsorbuje na matoliny nejlépe v rozmezí pH 3 – 4. Maximální adsorpční kapacity byly vypočítány z Langmuirova modelu adsorpční izotermy a činily 0,260 4 mg/g Cu při průtokové metodě a 1,246 2 mg/g Cu po 30 minutách adsorpce vsádkovou metodou. Dále bylo experimentálně prokázáno, že adsorpce mědi závisí kromě pH také na počáteční koncentraci mědi v roztoku, kontaktním čase a dalších parametrech, jejichž optimalizací by bylo dosaženo větší adsorpční kapacity použitého materiálu. Výsledky této práce dokazují, že matoliny z výroby vína mají dobrý potenciál pro odstraňování kovů z odpadních vod.In this bachelor thesis is discussed the potential use of the marc from the wine production for the removal of metals from wastewaters. Marc containing stems, peels and seeds without any prior chemical treatment were homogenized and rinsed with distilled water to remove soluble impurities. IR spectrometry was used for characterization of the major functional groups responsible for the adsorption of metal ions. The experimental part of this work consisted of the assessment of the optional pH value for adsorption of copper and the maximum adsorption capacity of the used material in column and batch method. The results show that the optional pH values for adsorption of copper were in the range pH 3 – 4. Maximum adsorption capacity were calculated form adsorption isotherms by applying the Langmuir model and found to be 0,260 4 mg/g Cu at a column method and 1,246 2 mg/g Cu after 30 minutes the batch adsorption method. Further, it was experimentally demonstrated that the adsorption of copper in addition to the pH depends also on the initial copper concentration in the solution, contact time and other parameters whose optimization would achieve greater adsorption capacity of the referred material. The results indicate that the marc from the wine production have good potential form removing metals from wastewaters by adsorption.