In the present work, modern trends in removing heavy metals from wastewaters are studied through a bibliographic review.
It is well known that heavy metal industries (Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Zn, Ni) reject large quantities of contaminated waste into the environment, which is why they are considered the most dangerous among the chemical industries. Because of their high solubility in the aquatic environment, heavy metals can be absorbed by living organisms. Once they enter the food chain, large quantities of heavy metals can accumulate in the human body, causing serious disturbances. Therefore, it is necessary to treat heavy water contaminated waters before being discharged into the environment. Removal of heavy metals from inorganic wastes can be accomplished by conventional processing operations, such as chemical precipitation, flotation, ion exchange, membrane separation, electrodialysis and agglomeration - flocculation.
Recently, many approaches have been explored to develop cheaper and more efficient technologies, both for reducing the amount of wastewater produced and for improving the quality of treated wastewater. Adsorption has become one of the alternative processes, as has also been the search for low-cost search for various adsorbers.
Especially, in this work, was studied the removal of heavy metals by absorption into natural materials such as zeolites and clay minerals (montmorillonite, kaolinite, vermiculite), as well as proved that industrial by-products such as coal fly ash, sludges, red mud and water blust furnace slag can be chemically modified to enhance its removal performance for heavy metal removal from wastewater. New resources such as orange peel, sorghum husk, rice husk, coconut shell, walnut shell, almond shell, corn hob, sugarcane bagasse wastes, tea wastes, coffee wastes, cow dung, bacteria and algae can also be used as an adsorbent for heavy metal uptake after chemical modification. Finally, new polysaccharide based-materials are described as biopolymer adsorbents (derived from chitin, chitosan, and starch) were used for the removal of heavy metals from the wastewater. Also hydrogels, which are cross linked hydrophilic polymers, were widely used in the purification of wastewater.
Στην παρούσα εργασία μελετούνται μέσω από μια βιβλιογραφική ανασκόπηση οι σύγχρονες τάσεις στην απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από υγρά απόβλητα.
Είναι γνωστό ότι οι βιομηχανίες που φέρουν βαρέα μέταλλα, όπως τα Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Zn, Ni, απορρίπτουν στο περιβάλλον μεγάλες ποσότητες μολυσμένων λυμάτων, γι’αυτό και θεωρούνται οι πιο επικίνδυνες μεταξύ των χημικών βιομηχανιών. Τα βαρέα μέταλλα, λόγω της μεγάλης διαλυτότητάς τους στο υδάτινο περιβάλλον, μπορούν να απορροφηθούν από ζωντανούς οργανισμούς. Μόλις εισέλθουν στην τροφική αλυσίδα, μεγάλες συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων μπορούν να συσσωρεύονται στο ανθρώπινο σώμα, προκαλώντας σοβαρές διαταραχές. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να επεξεργαστούν τα μολυσμένα με βαρέα μέταλλα ύδατα, πριν την απόρριψή τους στο περιβάλλον. Η απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από ανόργανα απόβλητα μπορεί να επιτευχθεί με συμβατικές διεργασίες επεξεργασίας, όπως χημική κατακρήμνιση, επίπλευση, ιονανταλλαγή, διαχωρισμό με χρήση μεμβρανών, ηλεκτροδιάλυση και συσσωμάτωση – κροκίδωση.
Πρόσφατα, έχουν μελετηθεί πολυάριθμες προσεγγίσεις για την ανάπτυξη φθηνότερων και πιο αποτελεσματικών τεχνολογιών, τόσο για τη μείωση της ποσότητας των παραγόμενων λυμάτων, όσο και για τη βελτίωση της ποιότητας των επεξεργασμένων λυμάτων. Η προσρόφηση έχει γίνει μια από τις εναλλακτικές διεργασίες, όπως επίσης έχει ενταθεί η αναζήτηση χαμηλού κόστους διάφορων προσροφητών.
Ειδικότερα, σε αυτή την εργασία μελετήθηκε η απομάκρυνση των βαρέων μετάλλων με ρόφηση σε φυσικά υλικά όπως ζεόλιθοι και αργιλικά ορυκτά (μοντμοριλλονίτης, καολινίτης, βερμικουλίτης), καθώς επίσης αποδείχθηκε ότι βιομηχανικά υποπροϊόντα όπως η ιπτάμενη τέφρα άνθρακα, διάφορες λάσπες, κόκκινη λάσπη και σκουριά υψικαμίνου, μπορούν να τροποποιηθούν χημικά για να βελτιώσουν την ικανότητα απομάκρυνσης βαρέων μετάλλων από λύματα. Νέοι πόροι, όπως φλοιός πορτοκαλιού, φλοιός σόργου, φλοιός ρυζιού, κέλυφος καρύδας, κέλυφος καρυδιού, κέλυφος αμυγδάλου, καλαμπόκι, απορρίμματα ζαχαροκάλαμου, απορρίμματα τσαγιού, απορρίμματα καφέ, κοπριά αγελάδων, βακτήρια και φύκια, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως προσροφητές πρόσληψης βαρέων μετάλλων μετά από χημική τροποποίηση. Επίσης, περιγράφονται νέα υλικά, με βάση πολυσακχαρίτες, ως βιοπολυμερή (που προέρχονται από χιτίνη, χιτοζάνη και άμυλο) για την απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από τα λύματα. Τέλος υδροπηκτώματα, τα οποία είναι υδρόφιλα πολυμερή με σταυροειδείς δεσμούς, χρησιμοποιήθηκαν ευρέως στον καθαρισμό λυμάτων.
Περιέχει: πίνακες, σχήματα, εικόνες
