Ponovna upotreba letećeg pepela kao adsorbenta za uklanjanje organskih i neorganskih zagađujućih materija iz vode
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
http://orcid.org/0000-0002-4112-9316
Apstrakt
Leteći pepeo je glavni industrijski nusproizvod sagorevanja uglja, i predstavlja ekološki izazov, ali i resurs sa visokim potencijalom za valorizaciju. Tradicionalno odlaganje letećeg pepela na deponijama narušava kvalitet zemljišta, i dovodi do povećanja rizika od zagađenja životne sredine. U cilju smanjenja negativnog ekološkog uticaja letećeg pepela u današnje vreme se sve više pažnje poklanja njegovoj ponovnoj upotrebi u različitim sektorima.
Jedna od najčešćih primena letećeg pepela je u građevinskoj industriji, gde služi kao dodatni materijal u proizvodnji betona i drugih građevinskih kompozita. Ovakav pristup obezbeđuje značajno smanjenje količine letećeg pepela na deponijama, kao i dobijanje građevinskih materijala poboljšane mehaničke čvrstoće, i dugoročne izdržljivosti i otpornosti na hemijsku degradaciju. Ponovno korišćenje letećeg pepela u proizvodnji građevinskih materijala u skladu je sa principima cirkularne ekonomije i održivog razvoja.
Pored svoje primene u oblasti građevinarstva, leteći pepeo sve više nalazi primenu u zaštiti životne sredine, kao adsorbent za uklanjanje zagađujućih materija u tretmanu voda. Zbog svog hemijskog sastava i porozne strukture, sirovi leteći pepeo pokazuje umereni kapacitet za adsorpciju. Međutim, različite tehnike modifikacije, kao što su alkalni tretman, hidrotermalna karbonizacija, hemijska aktivacija, polimerizacija, primenjuju se kako bi se poboljšale adsorpcione osobine letećeg pepela. Modifikovani leteći pepeo pokazao je značajnu efikasnost u uklanjanju organskih (npr. boje, pesticidi, farmaceutski proizvodi) i neorganskih (npr. teški metali, arsen) zagađujućih materija iz otpadnih voda. Ovako dobijeni materijali predstavljaju jeftine i efikasne adsorbente, koji su pogodni za korišćenje u sistemima za prečišćavanje vode.
Upotreba letećeg pepela u oblasti građevinarstva i kao adosrbenata, ne samo da ublažava ekološke rizike povezane sa njegovim odlaganjem, već i povećeva isplativost tehnologija za kontrolu zagađenja životne sredine. Budući napreci u modifikaciji materijala mogu dodatno doprineti bezbednoj i širokoj primeni letećeg pepela u cilju zaštite životne sredine.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Reference
[2] Drljača, D., S. Maletić, B. Dalmacija, Uklanjanje amonijum jona zeolitima sintetizovanih alkalnim fuzionim postupkom od različitih vrsta letećeg pepela, Hemijska industrija,73 (2019),pp. 249–264.
[3] Hosseini Asl, S.M., H. Javadian, M. Khavarpour, C. Belviso, M.Taghavi, M. Maghsudi, Porous adsorbents derived from coal fly ash as cost-effective and environmentally-friendly sources of aluminosilicate for sequestration of aqueous and gaseous pollutants: A review, Journal of Cleaner Production,208 (2019), pp. 1131–1147.
[4] Kara De Maeijer, P., B. Craeye, R. Snellings, H. Kazemi-Kamyab, M. Loots, K. Janssens, G. Nuyts, Effect of ultra-fine fly ash on concrete performance and durability,Construction and Building Materials,263(2020), art no. 120493.
[5] Hussain, Z., N. Chang, J. Sun, S. Xiang, T. Ayaz, H. Zhang, H. Wang, Modification of coal fly ash and its use as low-cost adsorbent for the removal of directive, acid and reactive dyes,Journal of Hazardous Materials,422 (2022), art. no. 126778.
[6] El Alouani, M., B. Aouan, Y. Rachdi, S. Alehyen, E. H. El Herradi, H. Saufi, J. Mabrouki, N. Barka, Porous geopolymers as innovative adsorbents for the removal of organic and inorganic hazardous substances: A mini-review,International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 10 (2022), pp. 4784–4796.
[7] Aigbe, U.O., K. E. Ukhurebor, R. B. Onyancha, O. A. Osibote, H. Darmokoesoemo, H. S. Kusuma, Fly ash-based adsorbent for adsorption of heavy metals and dyes from aqueous solution: A review, Journal of Materials Research and Technology, 14 (2021), pp. 2751–2774.
[8] Omran, A. A., O. Hamad Salah, H. F. Shamikh Al-Saedi, M. M. Karim, H. A. Abdulridui, A. H. Kareem, Evaluation of Activity Coal Fly Ash as Low Cost an Adsorbent for the Removal of Pollutants: Equilibrium and Isotherm Studies of Pharmaceutical Compounds, Asian Journal of Green Chemistry, 8 (2024), pp. 161–172.
[9] Vukčević, M., D. Trajković, M. Maletić, M. Mirković, A. Perić Grujić, D. Živojinović, Modified Fly Ash as an Adsorbent for the Removal of Pharmaceutical Residues from Water, Separations, 11 (2024), art no. 337
[10] Trivunac, K., M. Vukčević, M. Maletić, N. Karić, B. Pejić, A. Perić Grujić, Waste materials as adsorbents for heavy metals removal from water: comparative analysis of modification techniques, Tekstilna industrija, 70 (2023), 1, pp. 4-10.
[11] Radojičić, T., K. Trivunac, M. Vukčević, M. Maletić, N. Palić, I. Janković-Častvan, A. Perić Grujić, Rare Earth Element Adsorption from Water Using Alkali-Activated Waste Fly Ash, Materials 18 (2025), art no. 699.
[12] Grela, A., J. Kuc, A. Klimek, J. Matusik, J. Pamuła,W. Franus, K. Urbanski, T. Bajda, Erythromycin scavenging from aqueous solutions by zeolitic materials derived from fly ash, Molecules, 28(2023), art no. 798.
[13] Zhu,J., S. Liu, J. Ge, X. Guo, X. Wang, H. Wu, Synthesis of Fe2O3–TiO2/fly-ash-cenosphere compositeand its mechanism of photocatalytic oxidationunder visible light, Research on Chemical Intermediates, 42 (2016), pp. 3637–3654.
[14] Lin, L., Y. Lin, C. Li, D. Wu, H. Kong, Synthesis of zeolite/hydrous metal oxide composites from coal fly ash asefficient adsorbents for removal of methylene blue from water, International Journal of Mineral Processing, 148 (2016),pp. 32–40.
[15] EL Alouani, M., S. Alehyen, M. EL Achouri, M. Taibi, Removal of Cationic Dye – Methylene Blue- from Aqueous Solution by Adsorption on Fly Ash-based Geopolymer, Journal of Materials and Environmental Science 9 (2018), 1, pp. 32–46.
[16] Novais, R. M., G. Ascensao, D. M. Tobaldi, M. P. Seabra, J. A. Labrincha, Biomass fly ash geopolymer monoliths for effective methylene blueremoval from wastewaters, Journal of Cleaner Production, 171 (2018), pp. 783–794.
[17] Rodrigues Bertolini, T. C., J. de Carvalho Izidoro, R. Reis Alcântara, L. C. Grosche,D. A. Fungaro, Surfactant-Modified Zeolites from Coal Fly and Bottom Ashes as Adsorbentsfor Removal of Crystal Violet from Aqueous Solution, Acta Velit, 1 (2015), 4, 78–94.
[18] Javadian, H., F. Ghorbani, H.Tayebi,S. M. Hosseini Asl,Study of the adsorption of Cd (II) from aqueoussolution using zeolite-based geopolymer,synthesized from coal fly ash; kinetic, isotherm andthermodynamic studies, Arabian Journal of Chemistry,8 (2015), pp. 837–849
[19] Visa, M., L. Isac, A. Duta, Fly ash adsorbents for multi-cation wastewater treatment, Applied Surface Science, 258 (2012) pp. 6345– 6352.
[20] Golbad, S., P. Khoshnoud, N. Abu-Zahra, Hydrothermal synthesis of hydroxy sodalite from fly ashfor the removal of lead ions from water, International Journal of Environmental Science and Technology, 14 (2017), pp. 135–142.
[21] Cui,J., Q. Wang, J. Gao, Y. Guo, F. Cheng, The selective adsorption of rare earth elements by modified coal fly ashbased SBA-15, Chinese Journal of Chemical Engineering 47 (2022), pp. 155–164.
[22] Karić, N., M. Maletić, S. Živojinović, M. Vukčević, M. Milošević, K. Trivunac, A. Perić Grujić, Proceedings International Scientific and Professional Conference POLITEHNIKA 2023, The Academy of Applied Technical Studies Belgrade, Beograd, Srbija, 2023.
[23] Karić, N., S. Živojinović, M. Vukčević, M. Maletić, A. Perić Grujić, K. Trivunac, Proceedings XIV Conference of Chemists, Technologists and Environmentalists of Republic of Srpska, Tehnološki fakultet, Univerzitet u Banjoj Luci,Banja Luka, Republika Srpska, B&H, 2023.