Çevre dostu ve düşük maliyetli adsorbent kullanılarak atıksulardan boya giderimi

Abstract

Bu tez çalışması, bir doğal atık olan ayçekirdeği kabuğunun RB 221 (Reactive Blue 221) ve Red X-5GN (Basic Red 14) boyalarının atıksudan gideriminde potansiyel bir adsorbent olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amacıyla yapılmıştır. Bu amaçla, adsorpsiyona etki eden pH, başlangıç boya derişimi, adsorbent miktarı ve temas süresi gibi faktörlerin adsorpsiyon kapasitesi ve boya verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu çalışmalarda Red X-5GN için %92’lik optimum verime pH 4’de, 1 g/100 mL adsorbent dozajında ve 44 mg/L başlangıç boya konsantrasyonunda, RB 221 için ise yine %92’lik optimum verime pH 2’de, 0,4 g/100 mL adsorbent dozajında ve 43 mg/L başlangıç boya konsantrasyonunda ulaşılmıştır. Maksimum adsorpsiyon kapasiteleri incelendiği takdirde ise Red X-5GN boyasında 27,40 mg/g, RB221 boyasında ise 30,58 mg/g değerleri elde edilmiştir. Renk giderim çalışmaları sonucunda elde edilen deneysel verilerin hem Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modellerine hem de yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve partikül içi difüzyon kinetik modellerine uygunluğu değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde Red X-5GN için en uygun izotermin Freundlich olduğu (R2=0,996) ve verilerin yalancı ikinci derece reaksiyon modeline (R2=0,999) uyduğu tespit edilmiştir. RB 221 için ise uygun izoterm modeli Langmuir modeli (R2=0,986) olarak belirlenmiştir. Ayrıca bu boya için en uygun kinetik model yine yalancı ikinci derece reaksiyon modelidir (R2=0,994). Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, çevre dostu ve ucuz bir adsorbent olan ham ayçekirdeği kabuğu tozunun renk giderim çalışmalarında yüksek giderim verimleri ile kullanılabileceği anlaşılmıştır.

The aim of this thesis is to investigate the usability of sunflower seed husk as a potential adsorbent for RB 221 (Reactive Blue 221) and Red X-5GN (Basic Red 14) removal from wastewater. For this purpose, the effects of factors such as pH, initial dye concentration, adsorbent amount and contact time on adsorption capacity and dye yield were investigated. In these studies, optimum yield of 92% was obtained for Red X-5GN at pH 4, 1 g/100 mL adsorbent dosage and 44 mg/L initial dye concentration, optimum yield of 92% for RB 221 was obtained at pH 2, 0.4 g/100 mL adsorbent dosage and 43 mg/L initial dye concentration. The maximum adsorption capacities for Red X-5GN and RB 221 dyes were found to be 27,40 and 30,58 mg/g, respectively. The suitability of experimental data obtained from color removal studies to both Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models as well as pseudo first order, pseudo second order and intraparticle diffusion kinetics models were evaluated. The most suitable isotherm model for Red X-5GN was Freundlich (R2=0,996). The experimental data were best fitted to pseudo second order reaction model ((R2=0,999). The suitable isotherm model for RB 221 was determined to be Langmuir model (R2=0,986), Furthermore, the most appropriate kinetic model for this dye was once again pseudo second order reaction model (R2=0,994). According to the results obtained in this study, it was understood that raw sunflower seed powder an environmentally friendly and cheap adsorbent could be used in color removal studies with high removal efficiencies.