NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG DỊCH CHIẾT TỪ PHỤ PHẨM CÂY ĐAY (Corchorus capsularis L.) LÀM CHẤT TRỢ KEO TỤ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM
DOI:
https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol26.no4.672Từ khóa:
Cây đay, Corchorus capsularis L., polysaccharide, keo tụ - tạo bông, nước thải dệt nhuộm.Tóm tắt
Nước thải công nghiệp dệt nhuộm đặc trưng bởi hàm lượng cao các hợp chất màu tổng hợp, chất hữu cơ bền vững sinh học và ion kim loại nặng, tiềm ẩn nguy cơ gây rối loạn hệ sinh thái thủy sinh và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng khi xử lý không triệt để. Trong đó, công nghệ keo tụ - tạo bông sử dụng polyacrylamide (PAA) tổng hợp, mặc dù đạt hiệu suất xử lý cao, song làm phát sinh lượng bùn thải chứa monomer acrylamide độc hại – tác nhân gây suy thoái đất và tích lũy sinh học qua chuỗi dinh dưỡng. Nghiên cứu này đề xuất giải pháp thay thế bằng nguồn polyme sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp. Cây đay (Corchorus capsularis L.), một loài bản địa phân bố rộng tại Việt Nam, chứa hàm lượng đáng kể polyme trong thân và lá. Dịch chiết polysaccharide thu nhận thông qua quy trình cơ lý bao gồm nghiền mẫu, thủy phân nhiệt (80 °C, 60 phút), lọc sợi 0,4 mm và ly tâm phân tách (3000 rpm, 5 phút). Thí nghiệm Jartest đánh giá hiệu quả phối hợp giữa phèn nhôm (Al2(SO4)3) và dịch chiết đay cho thấy: Ở điều kiện pH 7,0, liều lượng 75 mg/L Al2(SO4)3 và 15 mg/L dịch chiết cây đay, quá trình xử lý đạt hiệu suất loại bỏ 89,0% độ màu, 89,3% độ đục và 62,0% COD sau 15 phút lắng. Kết quả khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng dịch chiết từ phụ phẩm cây đay như chất trợ keo tụ sinh học, mở ra hướng tiếp cận bền vững trong quản lý nước thải dệt nhuộm thông qua tận dụng phế liệu nông nghiệp và giảm phụ thuộc vào hóa chất tổng hợp.
Tài liệu tham khảo
[1] P. Kumar, R. Agnihotri, K. L. Wasewar, H. Uslu, & C. K. Yoo, “Status of adsorptive removal of dye from textile industry effluent,” Desalination and Water Treatment, vol. 50, nos. 1–3, pp. 226–244, 2012, doi: https://doi.org/10.1080/19443994.2012.719472
[2] J. Bell, J. J. Plumb, C. A. Buckley, & D. C. Stuckey, “Treatment and Decolorization of Dyes in an Anaerobic Baffled Reactor,” Journal of Environmental Engineering, vol. 126, no. 11, pp. 1026–1032, 2000, doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(2000)126:11(1026)
[3] S. Gautam & G. Saini, “Use of natural coagulants for industrial wastewater treatment,” Global Journal of Environmental Science and Management, vol. 6, no. 4, pp. 553–578, 2020, doi: https://doi.org/10.22034/gjesm.2020.04.10
[4] A. Koocheki, A. R. Taherian, S. M. A. Razavi, & A. Bostan, “Response surface methodology for optimization of extraction yield, viscosity, hue and emulsion stability of mucilage extracted from Lepidium perfoliatum seeds,” Food Hydrocoll, vol. 23, no. 8, pp. 2369–2379, 2009, doi: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2009.06.014
[5] C. S. Lee, M. F. Chong, J. Robinson, & E. Binner, “A review on development and application of plant-based bioflocculants and grafted bioflocculants,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 53, no. 48, pp. 18357–18369, 2014, doi: https://doi.org/10.1021/ie5034045
[6] A. Patchaiyappan & S. P. Devipriya, “Application of plant-based natural coagulants in water treatment. Cost Effective Technologies for Solid Waste and Wastewater Treatment,” Elsevier, pp. 51–58, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822933-0.00012-7
[7] M. Sfiligoj, S. Hribernik, K. Stana, & T. Kree, “Advances in Agrophysical Research”, InTech, 2013, doi: http://dx.doi.org/10.5772/52372
[8] S. Akter, M. A. Satter, K. S. Ahmed, S. Biswas, & M. A. Bari, “Nutritional composition, bioactive compounds, and pharmacological activities of tossa jute sprout (Corchorus olitorius L.): A potential functional food,” Food Bioscience, vol. 60, pp. 104324–104338, 2024, doi: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.104324
[9] W. E. Federation, “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,” American Public Health Association, 2005, doi: https://www.standardmethods.org/doi/book/10.2105/SMWW.2882
[10] M. Pivokonský, K. Novotná, L. Čermáková, & R. Petříček, “Jar Tests for Water Treatment Optimisation,” IWA Publishing, 2022, doi: https://doi.org/10.2166/9781789062694
[11] A. B. Yeh, “Fundamentals of Probability and Statistics for Engineers,” Technometrics, vol. 47, no. 2, pp. 239–248, 2005, doi: https://doi.org/10.1198/tech.2005.s266
[12] F. R. Spellman, “Mathematics Manual for Water and Wastewater Treatment Plant Operators: Wastewater Treatment Operations: Math Concepts and Calculations,” CRC Press, 2023, doi: https://doi.org/10.1201/9781003354314
[13] J. Wolberg, “Data analysis using the method of least squares: Extracting the most information from experiments,” Springer Science & Business Media, 2006, doi: https://doi.org/10.1007/3-540-31720-1
[14] D. Hendricks, “Fundamentals of Water Treatment Unit Processes: Physical, Chemical, and Biological,” CRC Press, 2016, doi: https://doi.org/10.1201/9781439895092
[15] A. Nath, A. Mishra, & P. P. Pande, “A review of natural polymeric coagulants in wastewater treatment,” Materials Today, vol. 46, pp. 6113–6117, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.551
[16] M. T. F. De Souza, E. Ambrosio, C. A. De Almeida, F. De Souza, & L. B. Santos, “The use of a natural coagulant (Opuntia ficus-indica) in the removal for organic materials of textile effluents,” Environmental Monitoring and Assessment, vol. 186, no. 8, pp. 5261–5271, 2014, doi: https://doi.org/10.1007/s10661-014-3775-9
[17] G. S. Madrona, G. B. Serpelloni, A. M. Salcedo, L. Nishi, K. C. Cardoso, & R. Bergamasco, “Study of the effect of Saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seed’s active component for water treatment,” Water Air Soil Pollution, vol. 211, nos. 1–4, pp. 409–415, 2010, doi: https://doi.org/10.1007/s11270-009-0309-0
[18] F. Chi & W. Cheng, “Use of chitosan as coagulant to treat wastewater from milk processing plant,” Journal of Polymers and the Environment, vol. 14, no. 4, pp. 411–417, 2006, doi: https://doi.org/10.1007/s10924-006-0027-2
[19] N. A. Awang & H. A. Aziz, “Hibiscus rosa-sinensis leaf extract as coagulant aid in leachate treatment,” Applied Water Science, vol. 2, no. 4, pp. 293–298, 2012, doi: https://doi.org/10.1007/s13201-012-0049-y
[20] H. N. J. Hoong & N. Ismail, “Removal of Dye in Wastewater by Adsorption-Coagulation Combined System with Hibiscus sabdariffa as the Coagulant,” MATEC Web of Conferences EDP Sciences, pp. 1–14, 2018, doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201815201008
[21] J. Saravanan, D. Priyadharshini, & A. Soundammal, “Wastewater Treatment using Natural Coagulants,” International Journal of Civil Engineering, vol. 4, no. 3, pp. 40–42, 2017, doi: https://doi.org/10.14445/23488352/IJCE-V4I3P109
