ボトムアッシュ由来活性炭中空繊維による染料排水処理：アシッドブルー93の脱色と部分的なCOD削減の同時達成

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This study provides insights into adsorption mechanisms of waste-derived carbon materials for dye removal, useful for material design.

🏢実務担当者:The BAACHF material could be a low-cost alternative for industrial wastewater treatment, though scalability needs assessment.

🏛政策担当者:Supporting waste-to-resource technologies can enhance circular economy policies and reduce environmental burdens from textile wastewater.

色素を含む廃水は、強い発色団を呈するだけでなく、化学的酸素要求量（COD）として定量される substantial な有機負荷にも寄与するため、二重の除去課題を提示する。したがって、効果的な処理は、色素の脱色と色素由来の有機種の除去の両方に同時に対処しなければならない。本研究では、酸性ブルー93（AB93）とそれに伴うCODの同時除去を達成するために、革新的な廃棄物由来のボトムアッシュ–活性炭中空繊維（BAACHFs）を開発した。BAACHFsは、試験したすべての濃度で効果的な脱色を達成し、一方、COD吸着容量は、より高い初期色素負荷量に伴い0.7から4.3 mg g⁻¹へと増加した。速度論解析により、擬二次モデルがCOD取り込みに最も適合することが示され、吸着プロセスは物質移動のみではなく表面関連の相互作用によって支配される可能性が示唆された。平衡データはTemkinおよびDubinin–Radushkevich（D–R）等温線によって合理的に記述され、エネルギー的に不均一な吸着サイトとエネルギー依存プロセスを示した。熱力学解析により、負のΔH°値と、高温でゼロに近づく小さな負のΔG°値が明らかになり、比較的弱い駆動力を持つ発熱プロセスを示した。pH pzc、FTIR、およびXPS分析による特性評価結果は、プロトン化されたBAACHF表面とアニオン性AB93との間の静電引力、ならびに可能な水素結合または表面錯体形成を含む、複数の相互作用が吸着に寄与する可能性を示唆している。全体として、焼却炉ボトムアッシュの活性炭中空繊維への変換は、資源回収と廃水処理のための有望な経路を提供する。BAACHFsが色とCODを同時に低減する能力は、特に視覚的および有機的汚染物質の両方の除去が要求される用途において、色素含有廃水のための代替吸着剤としての可能性を強調する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Dye-containing wastewater presents a dual removal challenge, contributing not only intense chromophores but also substantial organic loads quantified as Chemical Oxygen Demand (COD). Therefore, effective treatment must simultaneously address both dye decolorization and the removal of dye-derived organic species. In this study, innovative waste-derived Bottom Ash–Activated Carbon Hollow Fibers (BAACHFs) were developed to achieve the concurrent removal of Acid Blue 93 (AB93) and its associated COD. BAACHFs achieved effective decolorization across all tested concentrations, while COD adsorption capacities increased from 0.7 to 4.3 mg g⁻¹ with higher initial dye loadings. Kinetic analysis showed that the pseudo-second-order model provided the best fit for COD uptake, suggesting that the adsorption process may be governed by surface-related interactions rather than mass transfer alone. Equilibrium data were reasonably described by the Temkin and Dubinin–Radushkevich (D–R) isotherms, indicating energetically heterogeneous adsorption sites and an energy-dependent process. Thermodynamic analysis revealed negative ΔH° values and small negative ΔG° values, which approach zero at higher temperatures, indicating an exothermic process with a relatively weak driving force. Characterization results from pH pzc , FTIR, and XPS analyses suggest that multiple interactions may contribute to adsorption, including electrostatic attraction between protonated BAACHF surfaces and anionic AB93, as well as possible hydrogen bonding or surface complexation. Overall, the conversion of incinerator bottom ash into activated carbon hollow fibers provides a promising pathway for resource recovery and wastewater treatment. The ability of BAACHFs to simultaneously reduce color and COD highlights their potential as an alternative adsorbent for dye-containing wastewater, particularly in applications where both visual and organic pollutant removal are required.

• openalex https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2026.101317first seen 2026-06-20 05:38:28