NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC NHUỘM XANH METHYLENE BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ CHẤT THẢI DỆT MAY

Hoàng Trung Kiên; Văn Hữu Tập; Hoàng Văn Hùng; Vi Thuỳ Linh; Nguyễn Thị Bích Hạnh; Nguyễn Thị Mai Linh; Nguyễn Thu Hường; Hoàng Lê Phương; Văn Hữu Lương Nguyên; Đỗ Diệp Anh

doi:10.34238/tnu-jst.13207

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC NHUỘM XANH METHYLENE BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ CHẤT THẢI DỆT MAY

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 10/07/25 Ngày hoàn thiện: 24/09/25 Ngày đăng: 24/09/25

Các tác giả

1. Hoàng Trung Kiên, Trường Đai học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
2. Văn Hữu Tập , Đại học Thái Nguyên
3. Hoàng Văn Hùng, Đại học Thái Nguyên
4. Vi Thuỳ Linh, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
5. Nguyễn Thị Bích Hạnh, Trường Đai học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
6. Nguyễn Thị Mai Linh, Trường Đai học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
7. Nguyễn Thu Hường, Trường Đai học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
8. Hoàng Lê Phương, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
9. Văn Hữu Lương Nguyên, Iris School, tỉnh Thái Nguyên
10. Đỗ Diệp Anh, Đại học Thái Nguyên

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng than sinh học, được nhiệt phân từ rác thải dệt may ở nhiệt độ 600 °C trong điều kiện yếm khí, để xử lý thuốc nhuộm xanh methylen trong nước, đồng thời tạo ra một loại vật liệu hấp phụ thân thiện với môi trường. Các thí nghiệm được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của các thông số vận hành như nhiệt độ nhiệt phân (400, 600 và 800 °C), pH dung dịch (3–11), khối lượng vật liệu hấp phụ (0,1–1,0 g), thời gian tiếp xúc (30–240 phút) và nồng độ xanh methylene ban đầu (50–500 mg/L) đến hiệu quả xử lý. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu bao gồm nhiệt độ nhiệt phân 600 °C, thời gian hấp phụ 90 phút, nồng độ xanh methylene 100 mg/L, pH = 9 và liều lượng than sinh học 0,4 g. Dưới các điều kiện này, hiệu suất loại bỏ màu đạt 97,97% và giảm COD đạt 68,38%, cho thấy khả năng xử lý ô nhiễm hữu cơ đáng kể. Dữ liệu hấp phụ phù hợp với mô hình đẳng nhiệt Freundlich (R² = 0,9365, K_F = 1,38), phản ánh quá trình hấp phụ đa lớp trên bề mặt không đồng nhất và có ái lực tương đối cao. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng vật liệu than sinh học từ rác thải dệt may có thể ứng dụng trong xử lý nước thải công nghiệp có chứa xanh methylen, góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường và thúc đẩy xuhướng phát triển bền vững trong ngành công nghiệp hóa chất và môi trường.

Từ khóa

Than sinh học; Xanh methylen; Chất thải dệt may; Hấp phụ; Nước thải

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] P. Pattnaik and G. S. Dangayach, “Analysis of Influencing Factors on Sustainability of Textile Wastewater: a Structural Equation Approach,” Water. Air. Soil Pollut., vol. 230, no. 7, 2019, Art. no. 156.

[2] S. Benkhaya, S. M'rabet, and A. E. Harfi “A review on classifications, recent synthesis and applications of textile dyes,” Inorganic Chemistry Communications, vol. 115, pp. 107-891, 2020.

[3] G. A. Mahmoud, S. F. Mohamed, and H. M. Hassan, “Removal of methylene blue dye using biodegradable hydrogel and reusing in a secondary adsorption process,” Desalination and Water Treatment, vol 54, pp. 2765–2776, 2015.

[4] T. Q. H. Nguyen, K. T. Le, M. K. Nguyen, and T. N. H. Le, "Potential of Biochar Production from Agriculture Residues at Household Scale: A Case Study in Go Cong Tay District, Tien Giang Province, Vietnam,” Environment and Natural Resources Journal, vol. 16, no. 2, pp. 68-78, 2018.

[5] S. E. Ibitoye, C. Loha, R. M. Mahamood, T.-C. Jen, M. Alam, and I. Sarkar, “An overview of biochar production techniques and application in iron and steel industries,” Bioresour Bioprocess, vol. 11, 2024, Art. no. 66.

[6] A. E. Nemr, O. Abdelwahab, A. El-Sikaily, and A. Khaled, “Removal of direct blue-86 from aqueous solution by new activated carbon developed from orange peel,” Journal of Hazardous Materials, vol. 161, pp. 102-110, 2009.

[7] M. N. Chong, B. Jin, C. W. K. Chow, and C. Saint, “Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review,” Water Research, vol. 44, no. 10, pp. 2997–3027, 2010.

[8] K. Y. Foo and B. H. Hameed, “Coconut husk derived activated carbon via microwave induced activation: Effects of activation agents, preparation parameters and adsorption performance,” Chemical Engineering Journal, vol. 184, pp. 57 - 65, 2012.

[9] R. Ahmad, “Studies on adsorption of crystal violet dye from aqueous solution onto coniferous pinus bark powder (CPBP),” Journal of Hazardous Materials, vol. 171, pp. 767 - 773, 2009.

[10] A. I. Abd-Elhamid et al., “Enhanced removal of cationic dye by eco-friendly activated biochar derived from rice straw,” Aplied Water Science, vol. 10, pp. 10 - 45, 2020.

[11] A. Mittal, L. Kurup, and J. Mittal, “Freundlich and Langmuir adsorption isotherms and kinetics for the removal of Tartrazine from aqueous solutions using hen feathers,” Journal of Hazardous Materials, vol. 146, pp. 243–248, 2007.

[12] T. D. Nguyen, D. D. Dang, and T. T. T. Phan, “Propose a research model: Factors affecting the logistics costs of textile and garment export enterprises in Vietnam,” HCMCOUJS-Economics and Business Administration, vol. 19, no. 9, pp. 31 - 83, 2024.

[13] D. Chang, “Second: Redesigning the Textile Recycling Experience Using a Circular Economy,” honors thesis, Texas State University, 2020.

[14] T. H. Nguyen, T. H. Khuat, T. M. Ngo, T. T. T. Nguyen, and T. T. Phan, “Study on Evaluating the Waste Gas Treatment Performance of the Incinerator in the Trial Operation Phase of the Soc Son Waste-to-Energy Plant and Proposing Solutions to Improve Efficiency,” TNU Journal of Science and Technology, vol. 228, no. 14, pp. 272 - 279, 2023.

[15] T. B. N. Duong, T. M. L. Nguyen, and T. T. Nguyen, “Study on the adsorption capacity of Methylene blue dye of adsorbent material made from corn cob and corn husk,” Forest Resources and Environment Management, vol. 2, pp. 77-81, 2013.

[16] R. Miranda, C. Sosa-Blanco, D. Bustos-Martínez, and C. Vasile, “Pyrolysis of textile wastes, Kinetics and yields,” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 80, pp. 489–495, 2007.

[17] L. Arjona, I. Barrós, A. Montero, R. R. Solís, A. Pérez, M. Á. Martín-Lara, G. Blázquez, and M. Calero, “Pyrolysis of textile waste: A sustainable approach to waste management and resource recovery,” Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 12, no. 6, 2024, Art. no. 114730.

[18] Q. D. Do, D. T. Bui, V. S. Nguyen, and T. C. Vo, “Production of biocarcoal from cassava skin waste application as methylene blue adsorptor in wastewater,” Journal of Science and Technology, Ho Chi Minh City University of Industry, no. 66, pp. 22-29, 2023.

[19] M. A. Mokhtari and H. A. Sabzi, “3D porous bioadsorbents based on chitosan/alginate/cellulose nanofibers as efficient and recyclable adsorbents of anionic dye,” Carbohydrate Polymers, vol. 265, 2021, Art. no. 118075.

[20] C. M. S. N. E. Mousa, V. R.-E. Pătescu, C. Onose, C. Tardei, D. Culiţă, O. Oprea, and D. Patroi, “Pb²⁺ removal from aqueous synthetic solutions by calcium alginate and chitosan coated calcium alginate,” Reactive and Functional Polymers, vol. 109, pp. 137-150, 2016, doi: 10.1016/j.reactfunctpolym. 2016.11.001.

[21] S. R. Al-Mhyawi, N. A. Abdel-Tawab, and R. M. E. Nashar, “Synthesis and Characterization of Orange Peel Modified Hydrogels as Efficient Adsorbents for Methylene Blue (MB),” Polymers, vol. 15, 2022, doi: 10.3390/polym15020277.

[22] X. He, Z. Liu, W. Niu, L. Yang, T. Zhou, D. Qin, Z. Niu, and Q. Yuan, “Effects of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of gas and biochar obtained from pyrolysis of crop residues,” Energy, vol. 143, pp. 746-756, 2021.

[23] H. Li, V. L. Budarin, J. H. Clark, M. North, and X. Wu, “Research on adsorption of methylene blue in aqueous environment using activated carbon made from durian peels,” Journal of Hazardous Materials, vol. 29, no. 2, 2023, Art. no. 129174.

[24] G. Crini and P. M. Badot, “Application of chitosan, a natural aminopolysaccharide, for dye removal from aqueous solutions by adsorption processes using batch studies: A review of recent literature,” Progress in Polymer Science, vol. 33, no. 4, pp. 399 - 447, 2008, doi: 10.1016/j.progpolymsci.2007. 11.001.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13207

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ