Agricultural waste to environmental solution : white bean straw as a promising biosorbent for cationic and anionic dye removal /
Amany Gamal Badwey Abo Mousa,
Agricultural waste to environmental solution : white bean straw as a promising biosorbent for cationic and anionic dye removal / النفايات الزراعية كحل بيئي : قش الفاصوليا البيضاء كمواد ماصة واعدة لإزالة الأصباغ الكاتيونية والأنيونية by Amany Gamal Badwey Abo Mousa ; Supervisors Prof. Dr. Mai Mohamed Kamal Eldin, Prof. Dr. Mamdouh Ayad Gadalla, Prof. Dr. Rehab Motasiem Nasr Ali El-Maghraby. - 156 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 131-156.
In the current thesis, white bean straw (WBS), an underutilized agricultural residue, is
investigated as a low-cost biosorbent for the removal of with various classes of dyes,
including Malachite Green (MG), a cationic dye; Alizarin Red S (ARS), an anionic
dye; and Methyl Red (MR), an anionic azo dye. from aqueous solutions. To enhance
its adsorption capacity for ARS, WBS was modified by loading it with aluminum oxide
nanoparticles (Al₂O₃-NPs) synthesized from recycled aluminum beverage cans. This
green synthesis approach not only adds value to agricultural and urban waste but also
contributes to circular economy strategies by promoting waste-to-resource conversion.
The adsorption performance of the biosorbent was evaluated through batch
experiments under different conditions. This was addressed by determining the effects
of temperature, pH, adsorbent dose, contact time, particle size, and dye concentration
on the adsorption efficiency تتناول الدراسة استخدام قش الفاصوليا البيضاء (WBS)، وهو نفايات زراعية منخفضة التكلفة، كممتز حيوي لإزالة الأصباغ الكاتيونية والأنيونية من المياه الملوثة. أظهر WBS الخام كفاءة عالية في إزالة الأصباغ، حيث بلغت 98.2% للمالاكيت جرين و95.7% للميثيل رد و61.2% للأليزارين ريد S، مع توافق النتائج مع نموذج فروندليش ومعادلة الحركية شبه الثانية. تم تعزيز الكفاءة بتحميل نانو أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) على القش، مما رفع إزالة الأليزارين ريد إلى 80.12%. في نظام العمود الثابت، بلغت السعة القصوى 28.96 ملغم/غم للمالاكيت جرين، مع توصيف جيد لمنحنيات الاختراق باستخدام نماذج Adams-Bohart وThomas وYoon-Nelson. التحليل الاقتصادي أظهر أن تكلفة معالجة المتر المكعب من المياه باستخدام WBS بلغت 1.12 دولار فقط، أي أقل بنسبة 69% من الكربون المنشط التجاري، مما يؤكد جدواه الاقتصادية واستدامته.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Agricultural Waste
النفايات الزراعية
White bean straw biosorbents aluminum cans harmful synthetic dyes adsorption الامتزاز الحيوي قش الفاصوليا البيضاء
662.87
Agricultural waste to environmental solution : white bean straw as a promising biosorbent for cationic and anionic dye removal / النفايات الزراعية كحل بيئي : قش الفاصوليا البيضاء كمواد ماصة واعدة لإزالة الأصباغ الكاتيونية والأنيونية by Amany Gamal Badwey Abo Mousa ; Supervisors Prof. Dr. Mai Mohamed Kamal Eldin, Prof. Dr. Mamdouh Ayad Gadalla, Prof. Dr. Rehab Motasiem Nasr Ali El-Maghraby. - 156 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 131-156.
In the current thesis, white bean straw (WBS), an underutilized agricultural residue, is
investigated as a low-cost biosorbent for the removal of with various classes of dyes,
including Malachite Green (MG), a cationic dye; Alizarin Red S (ARS), an anionic
dye; and Methyl Red (MR), an anionic azo dye. from aqueous solutions. To enhance
its adsorption capacity for ARS, WBS was modified by loading it with aluminum oxide
nanoparticles (Al₂O₃-NPs) synthesized from recycled aluminum beverage cans. This
green synthesis approach not only adds value to agricultural and urban waste but also
contributes to circular economy strategies by promoting waste-to-resource conversion.
The adsorption performance of the biosorbent was evaluated through batch
experiments under different conditions. This was addressed by determining the effects
of temperature, pH, adsorbent dose, contact time, particle size, and dye concentration
on the adsorption efficiency تتناول الدراسة استخدام قش الفاصوليا البيضاء (WBS)، وهو نفايات زراعية منخفضة التكلفة، كممتز حيوي لإزالة الأصباغ الكاتيونية والأنيونية من المياه الملوثة. أظهر WBS الخام كفاءة عالية في إزالة الأصباغ، حيث بلغت 98.2% للمالاكيت جرين و95.7% للميثيل رد و61.2% للأليزارين ريد S، مع توافق النتائج مع نموذج فروندليش ومعادلة الحركية شبه الثانية. تم تعزيز الكفاءة بتحميل نانو أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) على القش، مما رفع إزالة الأليزارين ريد إلى 80.12%. في نظام العمود الثابت، بلغت السعة القصوى 28.96 ملغم/غم للمالاكيت جرين، مع توصيف جيد لمنحنيات الاختراق باستخدام نماذج Adams-Bohart وThomas وYoon-Nelson. التحليل الاقتصادي أظهر أن تكلفة معالجة المتر المكعب من المياه باستخدام WBS بلغت 1.12 دولار فقط، أي أقل بنسبة 69% من الكربون المنشط التجاري، مما يؤكد جدواه الاقتصادية واستدامته.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Agricultural Waste
النفايات الزراعية
White bean straw biosorbents aluminum cans harmful synthetic dyes adsorption الامتزاز الحيوي قش الفاصوليا البيضاء
662.87