Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
Offener Zugang

Abstrakt

Modellierung und Optimierung des Farbstoffentfernungsprozesses mithilfe der Hybrid Response Surface Methodology und eines genetischen Algorithmus

Narayana Saibaba KV, Pulipati-König

In der vorliegenden Studie wurde ein effizientes, wirtschaftliches und umweltfreundliches „grünes“ Kohlenstoff-Biosorbent, das aus dem pflanzlichen Bioabfall der Frucht Akazie arabica gewonnen wird, zur Behandlung wässriger Lösungen mit dem basischen Farbstoff Methylenblau (MB) verwendet. Die Wirkung verschiedener Prozessparameter wie Temperatur, pH-Wert der Lösung, anfängliche Farbstoffkonzentration und Biosorbentdosierung auf die Farbstoffentfernung wurde anhand von Versuchsdurchläufen untersucht, die von Central Composite Design entwickelt wurden. Die Optimierungsstudien wurden durch Veränderung der Temperatur im Bereich von 293–323 K, des pH-Werts zwischen (6–11), der anfänglichen Farbstoffkonzentration zwischen (25–150 mg/l) und der Adsorbentdosierung zwischen (0,05–0,25 g) durchgeführt. Regressions- und ANOVA-Daten wurden analysiert, um die Wechselwirkung des Farbstoffs auf das Biosorbent zu bestimmen. Es wurde erfolgreich eine hybride, auf RSM-GA basierende Technik entwickelt, um den Biosorptionsprozess zu modellieren, zu simulieren und zu optimieren. Die Leistung der RSM-GA-Methode erwies sich als sehr beeindruckend. Die Ergebnisse zeigten, dass der hergestellte grüne Kohlenstoff-Biosorbent für die Entfernung von Methylenblau aus wässrigen Lösungen äußerst effizient und wirtschaftlich war.