Rhizopus arrhizus'a farklı reaktif boyarmaddelerin biyosorpsiyonunun çeşitli reaktör tiplerinde incelenmesi
Investigation of biosorption of different reactive dyes on to Rhizopus arrhizus in various types of reactors
- Tez No: 131053
- Danışmanlar: PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atıksu, boyarmadde, biyosorbent, biyosorpsiyon, R. arrhizus, kesikli karıştırmalı kap, dolgulu kolon, adsorpsiyon denge modelleri, kinetik modeller, Wastewater, dye, biosorbent, biosorption, R. arrhizus, batch stirred reactor, packed bed, adsorption equilibrium models, kinetic models
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Rhizopus arrhizus'A FARKLI REAKTİF BOYARMADDELERİN BİYOSORPSİYONUNUN ÇEŞİTLİ REAKTÖR TİPLERİNDE İNCELENMESİ Şeyda Şen Çağatay Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Bu tez çalışmasında Türkiye tekstil endüstrisi atıksularında sıkça karşılaşılan reaktif boyarmaddelerden Gemazol Turquise Blue-G, Gemacion Red H-E7B(A) ve Gemactive Black HFGR'nin kurutulmuş Rhizopus arrhizus'a biyosorpsiyonu kesikli karıştırmalı reaktörde ve dolgulu kolonda incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak, başlangıç pH'ının, Gemazol Turquise Blue-G, Gemacion Red H- E7B(A) ve Gemactive Black HFGR boyarmaddelerinin biyosorpsiyon hız ve kapasitesine etkileri incelenmiş ver her üç boyarmadde için de optimum pH 2.0 olarak bulunmuştur. Gemazol Turquise Blue-G ve Gemacion Red H-E7B(A) için 45 °C'da, Gemactive Black HFGR için ise 25 °C'da en yüksek biyosorpsiyon hız ve kapasite değerlerine ulaşılmıştır. Her üç boyarmadde için de derişimin 700-800 mg/L'ye kadar artışıyla biyosorpsiyon hız ve kapasitesinin arttığı gözlenmiştir. Biyosorbent derişiminin etkisi biyosorbent derişimi 0.5-2.0 g/L aralığında değiştirilerek incelenmiş ve her üç boyarmadde için de 0.5 g/L'de en yüksek denge alım ve biyosorpsiyon hız değerleri elde edilmiştir. Tek kademeli bir arıtma prosesi olarak tanımlanan sisteme ait kütle denkliğinden gerekli arıtım için ne kadar biyosorbent gerektiğini ya da belli biyosorbent miktarıyla ne kadarlık bir arıtım sağlanabileceğini veren bir model geliştirilmiş ve deneysel verilerin modele iyi uyduğu gözlenmiştir. Biyosorpsiyon dengesinin matematiksel olarak tanımlanmasında her bir boyarmadde için Langmuir, Freundlich ve Redlich-Peterson adsorpsiyon modelleri kullanılmış, model sabitleri nonlineer regresyon analiz yöntemi yardımıyla saptanmış ve adsorpsiyon dengesinin hangi modele en iyi uyduğu belirlenmiştir. Biyosorpsiyon kinetiğini incelemek amacıyla birinci ve ikinci derece kinetik modeller ile doygunluk tipi kinetik model kullanılmış ve deneysel sonuçların ikinci derece kinetik modelle uyum içinde olduğu bulunmuştur. Ayrıca her bir boyarmadde için adsorpsiyonun kinetik modellemesi yapılarak kinetik sabitler ve aktivasyon enerjileri bulunmuştur. Biyosorpsiyon termodinamik parametreleri de, termodinamik eşitlikler kullanılarak her bir boyarmadde için hesaplanmıştır. Çalışmaların ikinci aşamasında dolgulu kolon reaktörde her üç boyarmadde için 100 mg/L sabit derişimde, akış hızının kolonun biyosorpsiyon kapasitesi, kolonun denge alım değeri ve verimliliği üzerine etkileri incelenmiş ve maksimum değerlere 0.8 ml_/dk akış hızında ulaşılmıştır. Bu akış hızında Gemazol Turquise Blue-G ve Gemactive Black HFGR için başlangıç boyarmadde derişimindeki artışın kolonun biyosorpsiyon kapasitesini, denge alım değerini ve verimliliğini arttırdığı gözlenmiştir. Kolon tasarımında önemli olan kinetik parametrelerin saptanabilmesi ve kırılma eğrilerinin tahmin edilebilmesi için kolon verilerine Thomas Modeli uygulanmış ve genel olarak çalışılan tüm akış hızları ve besleme derişimlerinde her üç boyarmadde için de modelin uygun olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF BIOSORPTION OF DIFFERENT REACTIVE DYES ONTO Rhizopus arrhizus IN VARIOUS TYPES OF REACTORS Şeyda Şen Çağatay Hacettepe University, Chemical Engineering Section ABSTRACT In this thesis study, the biosorption of Gemazol Turquise Blue-G, Gemacion Red H-E7B(A) and Gemactive Black HFGR reactive dyes, which are frequently encountered in Turkish textile industry wastewaters onto dried Rhizopus arrhizus was investigated in a batch stirred and in a continuous packed bed column. Firstly, the effect of initial pH on the biosorption rate and capacity of Gemazol Turquise Blue-G, Gemacion Red H-E7B(A) and Gemactive Black HFGR was examined and optimum pH value was determined as 2.0 for all the dyes. Maximum biosorption rate and capacity values were obtained at 45 °C for Gemazol Turquise Blue-G and Gemacion Red H-E7B(A), and at 25 °C for Gemactive Black HFGR. The biosorption rate and capacity increased with increasing initial dye concentration up to 700-800 mg/L for each dye. The effect of biosorbent concentration was investigated by changing biosorbent concentration between 0.5-2.0 g/L and maximum equilibrium uptake and rate values were obtained at 0.5 g/L. A model developed from the mass balance of the system defined as a single staged adsorption process was used to find the amount of biosorbent necessary for required purification or to find the removal quantity with a definite amount of biosorbent. It was observed that the data fitted very well the model. Langmuir, Freundlich and Redlich- Peterson adsorption models were used to define the biosorption equilibrium mathematically and model constants were found by nonlinear regression analysis method and it was concluded that which model best correlates the adsorption equilibrium. In addition, the kinetic constants and activation energies belong to each sorbent were determined by kinetic modelling the adsorption process. Finally, thermodynamic parameters of adsorption were also calculated for each sorbent using the thermodynamic equations. At the second part of studies, for each dye the effect of flow rate on the biosorption capacity, equilibrium uptake and performance of the column at 100 mg/L constant concentration was investigated and maximum values were obtained at 0.8 mL/min flow rate. At this flow rate for Gemazol Turquise Blue-G and Gemactive Black HFGR, it was observed that biosorption capacity, equilibrium uptake and performance of the column increased with increasing initial dye concentration. Thomas Model was applied to column data in order to determine column kinetic constants and to predict breakthrough curves which are important for column design. In general, the model was found suitable for each dye at all studied flow rates and at all concentrations.
Benzer Tezler
- Tekstil endüstrisinde yer alan reaktif boyaların biyosorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of biosorption of reactive dyes existing in textile wastewaters
SEVİLAY TEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Yüzey modifiyeli Rhizopus arrhizus ve şeker pancarı küspesinin anyonik ve katyonik boyarmadde biyosorpsiyonunda kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the use of surface-modified Rhizopus arrhizus and sugar beet pulp for the biosorption of the anionic and cationic dyes
GÜLŞAH ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Atıksulardaki ağır metal ve ağır metal-siyanür kompleks iyon karışımlarının çeşitli türdeki mikroorganizmalarla biyosorpsiyonunun kesikli sistemde incelenmesi
Investigation of the biosorption of heavy metal and heavy metal-cyano complexs ion combinations by different kinds of microorganisms in a batch system
HANİFE GÜLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜRREZAK ÖNCÜ
- Çoklu metal sistemlerinden krom (VI), bakır (II), demir (III) iyonlarının R.arrhizusla biyosorpsiyonunun dolgulu kolon reaktörde incelenmesi
Başlık çevirisi yok
IŞIL HANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TÜLİN KUTSAL
- İkili ve üçlü ağır metal iyon karışımlarının q Arrfizus'a çok bileşenli biyosorpsiyonun incelenmesi ve yarışmalı adsorbsiyon modellerinin uygulanması
Başlık çevirisi yok
ARZU KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM SAĞ