牡蠣殼粉移除水中磷之等溫吸附與混合取代研究

Abstract

牡蠣為台灣西南沿海常見的養殖生物，其副產物牡蠣殼卻造成相當嚴重的廢棄物問題。若可利用牡蠣殼成為現地處理中，吸附污水中磷的介質，不但可減少牡蠣殼過多的數量問題，也可降低水中磷的濃度，改善水質優養化。 本研究主要探討不同粒徑間，三種粒徑的牡蠣殼粉(0.42~0.84mm)，透過Langmuir等溫吸附實驗設計，求取牡蠣殼對磷的最大吸附量，並與其他吸附材料做比較。另外，以混合取代(Miscible Displacement)的實驗，研究磷在三種粒徑的牡蠣殼粉孔隙中動力傳輸的情形，並計算磷在三種粒徑的牡蠣殼粉的延散係數(Dispersion Coefficient)。最後，分析牡蠣殼化學成分，主要分析重金屬的含量。希望藉由以上研究，建立牡蠣殼吸附磷的能力和相關參數，供日後牡蠣殼移除污水中磷之應用。 其結果顯示，牡蠣殼對磷的吸附與Langmuir isotherm的假設接近。粒徑為0.42 mm，0.59 mm，0.84 mm，其最大吸附量(qm)分別為：200 mg/kg，166.67 mg/kg，125 mg/kg，最大吸附量隨著粒徑減小而增加。和不同種類的土壤和常用於吸附磷的材料比較，牡蠣殼也能夠成為吸附磷的介質，其效果相似。 另外，根據混合取代理論，求得磷在牡蠣殼的延散係數為0.42mm：17.05 cm2/s；0.59mm：0.90 cm2/s；0.84mm：0.21 cm2/s，隨著粒徑減小有增大的趨勢。