Evaluating the adsorption potential of sugarcane bagasse and lemongrass for Chromium (VI) removal in wastewater treatment

Abstract

The increasing levels of chromium (VI) ions in textile wastewater pose significant environmental challenges, necessitating effective treatment methods. This study evaluates the biosorption potential of sugarcane bagasse (SCB) and lemongrass (LM), both individually and in blend form, for the removal of chromium (VI) ions. Batch adsorption experiments were conducted to assess the impact of contact time and adsorbent dosage on removal efficiency. BET analysis revealed that the blend had the highest surface area (1047.885 m²/g), enhancing its adsorption capacity, while FTIR spectroscopy identified key functional groups such as hydroxyl and carbonyl that facilitate metal binding. Results indicated that the blend exhibited superior adsorption capacity, with kinetic studies showing that the adsorption process followed a Pseudo-second order model, suggesting chemisorption as the dominant mechanism. Isotherm analyses indicated that the Langmuir model best-described adsorption on SCB, while the Freundlich model was more suitable for LM and the blend. This research recommends the practical application of SCB and LM in wastewater treatment and encourages further investigation into their potential for removing other heavy metals, highlighting a sustainable approach to environmental remediation.

Nivelurile crescânde de ioni de crom (VI) în apele uzate din industria textilă reprezintă provocări semnificative de mediu, necesitând metode eficiente de tratare. Acest studiu evaluează potențialul de biosorbție al borhotului de trestie de zahăr (SCB) și lemongrass (LM), atât individual, cât și sub formă de amestec, pentru îndepărtarea ionilor de crom (VI). A fost efectuată adsorbția în loturi pentru a evalua impactul timpului de contact și al dozei de adsorbant asupra eficienței de îndepărtare. Analiza BET a arătat că amestecul a avut cea mai mare suprafață (1047,885 m²/g), sporind capacitatea sa de adsorbție, în timp ce spectroscopia FTIR a identificat grupuri funcționale cheie, cum ar fi hidroxil și carbonil, care facilitează legarea metalelor. Rezultatele au indicat că amestecul a prezentat o capacitate de adsorbție superioară, studiile cinetice arătând că procesul de adsorbție a urmat un model de ordinul pseudo-doi, sugerând chimisorbția ca mecanism dominant. Analiza izotermelor a indicat că modelul Langmuir a descris cel mai bine adsorbția pe SCB, în timp ce modelul Freundlich a fost mai potrivit pentru LM și amestec. Această cercetare recomandă aplicarea practică a SCB și LM în tratarea apelor uzate și încurajează investigarea ulterioară a potențialului lor de îndepărtare a altor metale grele, evidențiind o abordare durabilă a remedierii mediului.