Çeşitli biyokütleler ile farklı bazik boyar maddelerin atıksulardan uzaklaştırılması

Abstract

Bu çalışmada adsorpsiyon prosesi ile Basic Blue 41 (BB41) ve Basic Violet 16 (BV16) boyar maddelerinin giderimi amaçlanmıştır. Deneylerde pH’ın, adsorbent dozajının, deney süresinin, başlangıç boyar madde konsantrasyonunun ve sıcaklığın adsorpsiyon sürecine etkisi incelenmiştir. Adsorbent olarak meşe palamudu şapkası (Quercus coccifera) ve atık adaçayı (Salvia Officinalis) kullanılmıştır. Deneyler 125-500 μm partikül boyut aralığına sahip adsorbentlerle yürütülmüş olup, BB41 çözeltisi ile yapılan çalışmalarda pH değeri 8 ve adsorbent dozajı 0,1 g/100 mL iken; meşe palamudu şapkası için %95,8 verime, atık adaçayı için %95,97 verime ulaşıldığı belirlenmiştir. BV16 çözeltisi ile gerçekleştirilen çalışmalarda ise aynı pH değeri ve adsorbent dozajında meşe palamudu şapkası için %87,25, atık adaçayı için ise %91,33 giderim verimi elde edilmiştir. Bu değerler 25°C’de yapılan çalışmalar için geçerlidir. İzoterm modelleme çalışmaları neticesinde, izoterm modelleri kıyaslandığında elde edilen veriler açısından meşe palamudu şapkasının Langmuir, atık adaçayı adsorbentinin ise genel olarak Freundlich izoterm modeline uyumluluk gösterdiği belirlenmiştir. Meşe palamudu şapkası BB41 ve BV16 için sırasıyla 222,22 mg/g ve 106,38 mg/g maksimum tutma kapasitesi sunarken, atık adaçayı ise BB41 ve BV16 için sırasıyla 344,83 mg/g ve 147,06 mg/g maksimum tutma kapasiteleri sergilemiştir. Kinetik ve difüzyon modellerinin kıyaslanmasında ise her iki adsorbentin de yalancı 2. dereceden kinetik modeline uyum sağladığı belirlenmiştir. Adsorbentler kıyaslandığında, atık adaçayının meşe palamudu şapkasından düşük dozajda bile az da olsa daha iyi giderim verimine ve daha iyi tutma kapasitesine sahip olduğu gözlemlenmekle birlikte iki adsorbentin de farklı bazik boyar maddeler için önemli adsorpsiyon potansiyeli taşıdıkları ve yenilikçi ve çevre dostu olmaları açısından umut vadettikleri sonucuna varılmıştır.

The aim of this study was to remove Basic Blue 41 (BB41) and Basic Violet 16 (BV16) dyes by adsorption process. In the experiments, the effects of pH value, adsorbent dosage, test period, initial dyestuff concentration and temperature on the adsorption process were examined. Acorn cupule (Quercus coccifera) and waste sage tea (Salvia Officinalis) were used as adsorbents. The experiments were carried out with adsorbents with a particle size range of 125-500 μm. In the studies conducted with BB41 solution, while the pH value was 8 and the adsorbent dosage was 0.1 g/100 mL, it was determined that 95.8% efficiency was achieved for acorn cupule and 95.97% efficiency for waste sage tea. In studies carried out with BV16 solution, 87.25% removal efficiency was obtained for acorn cupule and 91.33% removal efficiency for waste sage tea at the same pH value and adsorbent dosage. These values obtained are valid for studies performed at 25 °C. As a result of isotherm modeling studies, when the isotherm models were compared, it was determined that the acorn cupule was compatible with the Langmuir model and the waste sage tea adsorbent was generally compatible with the Freundlich isotherm model. While acorn cupule presented maximum uptake capacities of 222.22 mg/g and 106.38 mg/g for BB41 and BV16 dyes, respectively, waste sage tea exhibited maximum uptake capacities of 344.83 mg/g and 147.06 mg/g for BB41 and BV16 dyestuffs, respectively. In the comparison of kinetic and diffusion models, it was determined that both adsorbents suited the pseudo-second-order kinetic model. When the adsorbents are compared, it is observed that waste sage tea has slightly better removal efficiency and better uptake capacity than acorn cupule even at low dosage, and it has been concluded that both adsorbents have significant adsorption potential for different basic dyes and are promising in terms of being innovative and environmentally friendly.