Deri endüstrisi atıksularından kromun çeşitli alglerle biyosorpsiyonu

Abstract

iiiÖZETBu tez çalışmasında yapılan kinetik testlerin amacı, deri endüstrisi atıksularındanCr(VI) metalinin Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. yeşil algleri ilebiyosorpsiyonu için optimum reaksiyon süresinin ve optimum karıştırma hızınınbelirlenmesidir. Kinetik testler deri endüstrisi atıksuları ile aynı konsantrasyonlardaCr(VI) içeriği ile hazırlanan sentetik atıksuda tekrarlanmış ve sonuçlarkarşılaştırılmıştır. Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. ile orijinal atıksu vesentetik atıksuda yapılan Cr(VI) biyosorpsiyon çalışmaları sonucunda optimumkarıştırma süreleri sırasıyla 24 saat ve 6 saat olarak belirlenmiştir. Optimumkarıştırma hızını belirlemek için orijinal atıksu ve sentetik atıksu numuneleri ileyapılan biyosorpsiyon çalışmalarında 100, 150 ve 250 devir/dakika hızlarındaçalışılmış ve optimum karıştırma hızı her iki alg biyokütlesi için orijinal atıksu vesentetik atıksuda 150 devir/dakika olarak belirlenmiştir.Bu tez çalışmasında yapılan izoterm testlerinin amacı, deri endüstrisi atıksularındanCr(VI) metalinin Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. yeşil algleri ilebiyosorpsiyonu için optimum pH, optimum sıcaklık ve optimum alg dozajınıbelirlemektir. İzoterm testleri deri endüstrisi atıksuları ile aynı konsantrasyonlardaCr(VI) içeriği ile hazırlanan sentetik atıksuda tekrarlanmış ve sonuçlar atıksudayapılan testlerle karşılaştırılmıştır. İzoterm çalışmaları her alg türü için optimumkarıştırma süresi ve optimum karıştırma hızında, pH 1-5 arasında, 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2,2.5, 3, 5 ve 7.5 g/l alg dozajlarında yapılmıştır. Scenedesmus obliquus ve Chlorellasp ile orijinal atıksu ve sentetik atıksuda yapılan biyosorpsiyon çalışmalarısonucunda optimum pH'lar sırasıyla 2 ve 1 olarak belirlenmiştir. Sıcaklık deneyleri20, 25 ve 40 0C'lerde aynı alg dozajlarında yapılmıştır. Her iki alg türü için orijinalatıksu ve sentetik atıksuda optimum biyosorpsiyon sıcaklığı 250C olarakbulunmuştur. Optimum şartlarda orijinal atıksu ve sentetik atıksuda en yüksek Cr(VI)giderimi yapan alg dozajları, her iki alg türü için 0,5 g/l olarak belirlenmiştir.Deri endüstrisi atıksularından Cr(VI)'nın Scenedesmus obliquus ve Chlorella sp. ilebiyosorpsiyonu hakkında laboratuar veya gerçek tesis ölçeklerinde literatüre geçenbir çalışma mevcut değildir. Bu yüzden tez kapsamında, deri endüstrisi atıksularındabulunan krom(VI) ağır metal iyonlarının, yeşil alglerden Scenedesmus obliquus veChlorella sp. ile maksimum biyosorpsiyon kapasiteleri araştırılmış ve maksimumbiyosorpsiyon kapasiteyi sağlayacak reaktör işletme koşulları (optimum karıştırmasüresi, optimum karıştırma hızı, optimum pH, optimum sıcaklık, optimum algdozajı) belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon izotermi, biyosorpsiyon, Chlorella sp., Cr(VI),deri endüstrisi atıksuyu, Freundlich, kinetik, Langmuir, Scenedesmus obliquus,sentetik atıksu.

ivABSTRACTThe purpose of the kinetic tests of this thesis was to determine the optimum reactiontime and optimum agitation speed for biosorption of Cr(VI) from tannery effluentson Scenedesmus obliquus and Chlorella sp. the green algae. Kinetic tests wererepeated with synthetic wastewaters which was prepared at the same Cr(VI)concentration of tannery effluents and the results were compared. The results of Cr(VI) biosorption studies on Scenedesmus obliquus and Chlorella sp. with originalwastewater and synthetic wastewater, optimum contact time were determined 24 and6 hours, respectively. To determine the optimum agitation speed for biosorption onScenedesmus obliquus and Chlorella sp. studies, original wastewater and syntheticwastewater samples were agitated on an orbital incubator at 100 ,150 and 250 rpmand the optimum agitation speed for both algae species was determined at 150 rpm.The purpose of the isotherm tests was to determine the optimum pH, optimumtemperature and optimum algae dosage for biosorption of Cr(VI) from tanneryeffluents on Scenedesmus obliquus and Chlorella sp. the green algae. Isotherm testswere repeated with synthetic wastewaters which was prepared at the same Cr(VI)concentration of tannery effluents and the results were compared. The isothermexperiments for both algae species were performed with the dosages of 0.1, 0.5, 1,1.5, 2, 2.5, 3, 5 and 7.5 g/l at pH ranging from 1-5 with optimum agitation speed andoptimum contact time. The results of Cr (VI) biosorption studies on Scenedesmusobliquus and Chlorella sp. with original wastewater and synthetic wastewater,optimum pH were determined 2 and 1, respectively. Temperature experiments wereperformed at 20, 25 and 400C with the same algae dosages. The optimum biosorptiontemperatures for both algae species in original wastewater and synthetic wastewaterwere found at 250C. At optimum conditions, the algae dosages which made thehighest removal of Cr(VI) was found 0,5 g/l for original wastewater and syntheticwastewaters with both algae species.No laboratory- or full scale work was found in the literature that focused on Cr(VI)biosorption from tannery effluents on Scenedesmus obliquus and Chlorella sp. So inthis thesis, the maximum biosorption capacity was investigated for Cr (VI) heavymetal ion present in tannery effluents with Scenedesmus obliquus and Chlorella sp.,and the reactor operating conditions (optimum contact time, optimum agitationspeed, optimum pH, optimum temperature and optimum algae dosage) which supplymaximum biosorption capacity was determined.Key Words: Adsorption isotherms, biosorption, Cr(VI), Scenedesmus obliquus,Chlorella sp., Freundlich, Langmuir, kinetics, tannery effluents, synthetic wastewater