Potensi tanah gambut, batu kapur, zeolit dan karbon teraktif sebagai penjerap komposit untuk merawat larut resapan - Rosli, Mohd Arif (2017)
Matlamat utama kajian ini adalah untuk menghasilkan bahan komposit baharu yang terdiri daripada tanah gambut, batu kapur, zeolit dan karbon teraktif sebagai bahan mentahnya untuk menjerap ammonia-nitrogen (NH3-N) dan permintaan oksigen kimia (COD) secara serentak dari larut resapan stabil. Tahap kehidrofobikan (penolakan air) ditentukan melalui kaedah masa penembusan titik air (WDPT) dan sudut sentuhan air (WCA) untuk tanah gambut, batu kapur, zeolit dan karbon teraktif. Nisbah optimum dijalankan melalui ujikaji penjerapan kelompok. Simen Portland biasa (OPC) digunakan sebagai bahan pengikat sebanyak 40 peratus (mengikut berat). Tanah gambut dan karbon teraktif dikategorikan sebagai penjerap hidrofobik di mana nisbah optimum adalah 1.5:2.5. Batu kapur dan zeolit dikategorikan sebagai penjerap hidrofilik di mana nisbah optimum adalah 15:25. Nisbah optimum untuk penjerap hidrofobik dan hidrofilik telah dipilih sebagai 4:4 sesuai dengan tingkah laku penjerapan NH3-N dan COD ke atas penjerap. Pencirian penjerap komposit telah dilakukan dengan menggunakan pendarkilau sinar-x (XRF), spektroskopi inframerah transformasi (FTIR), mikroskop imbasan elektron (SEM), luas permukaan Brunauer Emmett Teller (BET), titratan Boehm dan pH di caj titik sifar (pHzpc). Analisis XRF bagi penjerap komposit menunjukkan kehadiran kalsium oksida dan silika oksida yang tinggi sebagai sebatian utama. Kumpulan-kumpulan berfungsi utama dalam penjerap komposit adalah O-H, N-H, O-C, C-N, C-O dan Si-O-Si. Analisis SEM mendedahkan bahawa penjerap komposit mempunyai permukaan liang yang heterogen dan kasar. Luas permukaan BET penjerap komposit adalah 105.96 m2/g. Kumpulan berfungsi permukaan jelas menunjukkan bahawa jumlah kumpulan asas lebih tinggi daripada jumlah kumpulan berasid. pHzpc untuk penjerap komposit adalah pada pH 11.25 di mana caj permukaannya adalah seimbang. Kesan kelajuan goncangan, masa sentuhan, pH, saiz partikel dan dos penjerap pada penyingkiran NH3-N dan COD telah diukur. Penjerap komposit telah digunakan dalam kajian isoterma penjerapan NH3-N dan COD dalam larut resapan Simpang Renggam pada keadaan optimum kelajuan goncangan 200 rpm, masa sentuhan 120 minit, pH 7 dan saiz partikel 2.36-3.35 mm. Kapasiti penjerapan untuk kesemua parameter (dalam mg/g) masing-masing 26.18 dan 47.39. Kajian perbandingan menunjukkan kapasiti penjerapan penjerap komposit terhadap NH3-N dan COD adalah lebih baik daripada zeolit dan karbon teraktif. Kajian kinetik penjerapan mendapati penjerap komposit mengikut hampir kesemua model yang dikaji iaitu pseudo-tertib pertama, pseudo-tertib kedua, Elovich dan pembauran intra-partikel dengan model pseudo-tertib kedua adalah paling dominan untuk keseluruhan parameter. Keadaan ini menunjukkan kemungkinan penentu langkah kawalan kadar adalah secara penjerapan kimia. Kajian penjerapan turus lapisan tetap menunjukkan penyingkiran sebanyak 99% untuk NH3-N manakala 98% untuk COD. Kapasiti bulus dan masa tepu didapati makin berkurangan dengan berlakunya peningkatan terhadap kadar aliran. Data ujikaji lebih mengikut model Thomas dan model Yoon-Nelson berbanding model Adams-Bohart. Penjerap komposit boleh digunakan semula selepas menjana semula dengan larutan NaCl 0.5 M pada pH 12 (dilaras dengan NaOH 1 M) dengan kapasiti penjerapan NH3-N dan COD (dalam mg/L) masing-masing 34.13 dan 33.22. Oleh itu, penjerapan NH3-N dan COD ke atas penjerap komposit yang didorong oleh tanah gambut, batu kapur, zeolit dan karbon teraktif mempunyai potensi yang besar untuk rawatan larut resapan stabil dari tapak pelupusan.