Pirina kullanılarak sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle ağır metallerin giderimi

Abstract

Bu çalışmada zeytin ve zeytinyağı endüstrisi atığı olan pirina kullanılarak sulu çözeltilerden ağır metallerin adsorpsiyon yöntemi ile giderimi araştırılmıştır. Adsorpsiyon prosesinde ham pirina, kimyasal ön işlemli pirina ve aktifleştirilmiş pirina kullanılarak ağır metallerin (Kurşun(Pb), Kadmiyum(Cd), Krom(Cr), Nikel(Ni), Bakır(Cu) ve Çinko(Zn)) giderim verimine pH, sıcaklık, adsorban dozu, temas süresi ve başlangıç ağır metal konsantrasyonlarının etkileri incelenmiştir. Üç farklı pirina için artan pH (2-6) ve başlangıç ağır metal konsantrasyonlarında (5-100 mg/L) Pb, Cd, Cr, Ni, Cu ve Zn için giderim verimleri sırasıyla % 80-99'dan % 10-30'a ve % 89-99.7'den % 75-80'e azalmıştır. Ancak pH 6 'dan yüksek olduğunda kimyasal çökelme meydana gelmiştir. Ağır metallerin giderimi üzerine sıcaklığın etkisi incelendiğinde, sıcaklık arttıkça (20-60 0C) ağır metal giderim veriminde değişim görülmemiştir. Tüm ağır metaller için temas süresi 10-15 dk aralığında, pH ise 2.5-4 aralığında maksimum giderim sağlanmıştır. Adsorpsiyonda sıcaklık değişkeni 20 0C ve adsorban miktarı ise 0.5 g/100 mL olarak bulunmuştur. Bu çalışmada Pb, Cd, Cr, Ni, Cu ve Zn için maksimum adsorplanma kapasiteleri 5 ile 100 mg/L arasındaki başlangıç ağır metal konsantrasyonları için 0.9 ile 18.7 mg/g arasında bulunmuştur. Adsorpsiyonda en iyi giderim aktifleştirilmiş pirinada sağlanmıştır. Optimum çalışma koşulları altında aktifleştirilmiş pirinada en uygun izoterm ve kinetik modeller sırasıyla Langmuir, Freundlich, Tempkin, BET ve yalancı birinci kinetik olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre pirina düşük maliyetli adsorban olarak atıksu arıtımında çeşitli alanlarda uygulanabilir.Anahtar Kelimeler: Pirina, Ağır metal, Adsorpsiyon, İzoterm, Kinetik

In this study, olives and olive oil industrial waste, which by the method of adsorption of heavy metals removal from aqueous solutions using olive pomace was investigated. The effects of pH, temperature, adsorbent dosage, contact time and initial heavy metal concentration were investigation treatment removal of heavy metals (Lead(Pb), Cadmium(Cd), Chrome(Cr), Nickel(Ni), Copper(Cu) and Zinc(Zn)) with raw, chemically modified and activated olive pomace by adsorption process. With the increase of pH (from 2 to 6) and initial heavy metal concentration (from 5 to 100) the removal efficiencies of Pb, Cd, Cr, Ni, Cu and Zn was also decrease to % 80-99 to % 75-80, respectively but when ph was more than 6, chemical sedimentation was found for three types of olive pomace. The effects on the removal of heavy metals yields with temperature (from 20 to 60 0C) changes has not occurred. All heavy metals for contact time in the range of 10-15 min is provided and the maximum remove in the 2.5-4 range of pH. In the adsorption, variable of temperature 20 0C and the amount of adsorbent 0.5 g/100 mL was found. The maximum adsorption capacities (qe) were determined between 0.9 to 18.7 mg/g at initial concentrations between 5 to 100 mg/L for Pb, Cd, Cr, Ni, Cu and Zn in this study. The best removal of heavy metals in the adsorption with activated olive pomace was provided. The most suitable isoterms and kinetic were found to be Langmuir, Freundlich, Tempkin, BET and pseudo first kinetic under the optimum operation conditions in the activated olive pomace, respectively. The results show that, olive pomace material opens new door for various usage of the low cost adsorbents in different fields of application in the wastewater.Keywords : Olive pomace, Heavy metal, Adsorption, Isoterm, Kinetic.