Farklı adsorbent türleri ile sulardan ağır metallerin giderimi

Abstract

ÖZET Doktora Tezi FARKLI ADSORBENT TÜRLERİ İLE SULARDAN AĞIR METALLERİN GİDERİMİ Emine MALKOÇ Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Yaşar NUHOĞLU Sürekli ve kesikli adsorpsiyon çalışmalarında çay fabrikası atığı, zeytinyağı fabrikası atığı (prina) ve palamut atığı (Quercus ithaburensis) adsorbent olarak kullanılmış ve bu üç adsorbent ile Ni2+ ve Cr iyonlarının giderimleri araştırılmıştır. Kesikli adsorpsiyon çalışmalarında; palamut atığı ile çay fabrikası atığının adsorplama kapasitesinin prinaya göre daha iyi olduğu görülmüştür. Farklı sıcaklıklarda elde edilen deneysel verilerin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uygunlukları araştırılmış ve atık çay ile Cr6+ ve Ni2+ iyonlarının gideriminin Langmuir izotermine, palamut atığı ile Cr6+ ve Ni2+ iyonlarının gideriminin Langmuir ve Freundlich izotennlerinin her ikisine de, prina ile Cr6* ve Ni2+ iyonlarının gideriminde ise deneysel veriler Langmuir izotermine uygunluk göstermiştir. Sabit yataklı adsorpsiyon kolonlarında da, üç adsorbentin yatak kapasitelerinin başlangıç besleme konsantrasyonu, kolona verilen çözeltinin pH değeri, adsorpsiyon yatağının derinliği, kolona gönderilen çözeltinin akış hızı, adsorbentin partikül boyutu ve adsorpsiyon ortamının sıcaklığı parametreleri ile değişimi incelenmiştir. Kesikli çalışmalara benzer şekilde prinanın diğer adsorbentlere oranla yatak kapasitesi daha düşük bulunmuştur. Adsorpsiyon kolonlarının dinamik davranışını belirlemek ve sabit yataklı adsorpsiyon yataklarının performansım karakterize etmek için elde edilen deneysel veriler Thomas ve Yoon-Nelson modeline uygulanmış ve deneysel verilerin her iki modele de uygunluk gösterdiği görülmüştür. Yapılan denemeler sonunda, atık çay ile palamut meşesi atığının Cr6* ve Ni2+ iyonlarını iyi giderdiği görülmüştür. Atık çay ve palamut meşesi atığının çevre mühendisliğinde aktif karbona alternatif adsorbentler olarak kullanılabileceği düşünülmektedir. 2005, 261 sayfa Anahtar Kelimeler: Ağır metal, sabit yataklı kolon, model, adsorpsiyon izotermleri, adsorpsiyon

ABSTRACT Ph. D. Thesis REMOVAL OF HEAVY METALS FROM WATERS BY DIFFERENT ADSORBENT TYPES Emine MALKOÇ Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Environmental Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Yaşar NUHO?LU The wastes of tea and olive oil factory (prina) and valonia oak (Quercus ithaburensis) were used for the sorptive removal of Ni2+ and Cr6* ions in continuous and batch adsorption processes. In the batch processes, it was found that the adsorption capacity of tea and valonia oak wastes was higher than that of prina. In order to investigate the sorption isotherms at different temperatures, two equilibrium models were analysed: the Langmuir and the Freundlich isotherm equations. The Langmuir isotherm fitted best for the sorption of Cr6* and Ni2+ ions on tea and prina wastes while both the Langmuir and the Freundlich isotherms fitted best for the sorption of Cr6* and Ni2+ ions valonia oak waste. In the fixed bed adsorption columns, the variation of bed capacities of three adsorbents with the parameters such as initial feeding concentration, pH value and flow rate of solution for column, the depth of adsorption bed, the particle size of adsorbent and the temperature of adsorption environment were investigated. It was found that the bed capacity of prina was lower than those of other adsorbents similar to batch studies. In order to determine the dynamic behavior of adsorption columns and to characterize the performance of fixed bed adsorption processes, the obtained data were applied to Thomas and Yoon-Nelson models. The experimental data fitted to both models. It was observed that Cr6+ and Ni2+ ions were removed from synthetic wastewater by the waste tea and valonia oak. It has been thougt that the waste tea and valonia oak can be used as alternative adsorbents instead of activated carban in the environmental applications. 2005, 261 pages Keywords: Heavy metal, fixed bed column, modelling, adsorption isotherms, adsorption 11