Biosorption of zinc(II) ions onto powdered waste sludge in batch and fed-batch reactors
Kesikli ve kesikli beslemeli reaktörlerde çinko(II) iyonlarının toz atık çamur üzerine biyosorpsiyonu
- Tez No: 202646
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET KARGI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Bu çalısmada, farklı kosullarda toz arıtma çamuru (TAÇ) kullanarak sulu ortamlardançinko (Zn) iyonlarının biyosorpsiyonla giderimi kesikli çalkalayıcı ve kesikli beslemelireaktörlerde incelenmistir. Yüksek biyosorpsiyon kapasitesi nedeniyle DYO boyaendüstrisi atıksu arıtma tesisinden temin edilen arıtma çamurları çinko iyonlarınınbiyosorpsiyonunda kullanılmıstır.Biyosorpsiyon ile çinko giderimi toz arıtma çamuru konsantrasyonu, çalkalama hızı,sıcaklık ve pH'ın artmasıyla birlikte artmıstır. 25 santigrad derecede 1 g\l toz arıtmaçamuru ve 100 mg\l çinko kullanılarak, 53 ve 231 mikron arasındaki bes farklı tanecikçapında ön arıtıma tabi tutulmus TAÇ örnekleri üzerine çinko (II) iyonlarınınbiyosorpsiyonu kesikli deneylerle incelenmistir. Küçük parçacık çaplarında TAÇ'un dahagenis dıs yüzey alanına sahip olması nedeniyle, parçacık çapının azalmasıyla birlikte çinkoiyonlarının biyosorpsiyon verimi artmıs ve çözeltideki son çinko (II) konsantrasyonlarıazalmıstır. Optimum biyosorpsiyon kosulları 24 saat temas süresi ile kesikli çalkalayıcıdeneyleri sonucunda 150 rpm, 64 mikron ortalama parçacık çapı ve pH degeri 5 olarakbulunmustur.Biyosorpsiyon kinetiginin incelenmesinde birinci derece ve ikinci derece kinetik modellerifarklı deneysel kosullarda kullanılmıstır. kinci derece kinetik modeli çinko biyosorpsiyonprosesi için birinci derece kinetik modelinden daha uygun oldugu bulunmustur. Çinko veTAÇ konsantrasyonlarının degistirildigi deneylerde dengedeki biyosorpsiyon verileri içinüç farklı biyosorpsiyon izotermi kullanılmıs ve izoterm sabitleri belirlenmistir. Deneyselveriler kullanılarak degerlendirilen izotermler arasında Langmuir izoterminin digerizotermlere kıyasla daha uygun oldugu saptanmıstır. Maksimum biyosorpsiyon kapasitesi82 mg Zn\g TAÇ olarak bulunmustur.Kesikli beslemeli adsorpsiyon çalısmalarında çinko çözeltisi debisi, giris çinko ve TAÇkonsantrasyonları degistirilmistir. Deneysel sonuçlara göre, baslangıç TAÇ miktarı 3 goldugunda, çinko giderim yüzdesi ve katı faz çinko konsantrasyonu, debinin artmasıylaartmıstır. Baslangıç çinko konsantrasyonunun artmasıyla çinko giderim yüzdesi azalmıs vekatı faz çinko konsantrasyonu ise artmıstır. Baslangıç TAÇ miktarı arttırıldıgında,biyosorblanan çinko konsantrasyonu ve çinko giderim verimi artmıstır. Deneysel sonuçlargöstermektedir ki, yüksek çinko biyosorpsiyon kapasitelerine ulasmak için, biyosorpsiyonprosesi yüksek çinko çözeltisi debisinde, düsük çinko ve yüksek TAÇkonsantrasyonlarında isletilmelidir.
Özet (Çeviri)
In this study, the removal of zinc ions from aqueous solution using powdered waste sludge(PWS) under different experimental conditions was investigated in a batch shake flask andfed-batch reactors. Waste sludge from a paint industry wastewater treatment plant of DYO,Izmir was used for biosorption of zinc (II) ions because of its high biosorption capacity.Removal of zinc by adsorption increased with increasing PWS concentration, agitationspeed, temperature and pH. The performance of biosorption of zinc (II) ions onto pretreatedPWS samples were investigated for five different particle sizes of between 53 and231 micron using 1 g\l PWS concentration and 100 mg\l zinc concentration at 25centigrade degree. The extent of biosorption of zinc (II) ions increased and the final zincconcentration in solution decreased with decreasing particle size because of larger externalsurface area of PWS at small particle sizes. From the batch shake flask experiments,optimum conditions of biosorption were found 150 rpm, an average particle size of 64micron and Ph is equal to 5 with 24 hours of contact time.The biosorption kinetics was tested for the pseudo-first order and pseudo-second ordermodels at different experimental conditions. Zinc biosorption process fitted to the pseudosecondorder rate model better than the first order. Three different biosorption isothermswere used to correlate the equilibrium biosorption data for different zinc and PWSconcentrations and the isotherm constants were determined. The Langmuir isotherm wasfound to fit the experimental data better than the other isotherms tested. Maximumbiosorption capacity was found to be 82 mg Zn.\g PWS.The operating parameters varied in fed-batch biosorption studies were feed flow rate, feedzinc concentration and the initial PWS concentration. Data confirmed that percent zincremoval and biosorbed zinc concentration increased with increasing flow rate when initialPWS content was 3 g. Percent zinc removal decreased and biosorbed zinc concentrationincreased with increasing initial zinc concentration. When initial PWS content increased,percent zinc biosorption and biosorbed zinc concentration increased. The results alsoindicated that biosorption efficiency can be improved by using high flow rates, low zincconcentration in the feed and high PWS concentrations.
Benzer Tezler
- Bazı eser elementlerin zenginleştirilmesi, türlendirmesi ve biyosorpsiyonu
Enrichment, speciation and biosorption of some trace elements
ÖZGÜR DOĞAN ULUÖZLÜ
Doktora
Türkçe
2010
KimyaGaziosmanpaşa ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DURALİ MENDİL
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜZEN
- Oscillatoria sp.'nin Cr(VI) ve Zn(II) iyonlarını bağlama kapasitelerinin belirlenmesi
Determining the binding capacities of Cr(VI) and Zn(II) ions of Oscillatoria sp
GÜLŞAN SEZGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyolojiCelal Bayar ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRAN YILDIZ
- Phanerochaete chrysosporium biyoması ile sulardan çinko (ıı)'un biyosorpsiyonu
Zn (ıı) biosorption from water by the biomass of phanerochaete chrysosporium
MEHMET NURİ AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK ALGUR
- 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
- Metal tolerant aktinomiset izolatlarının eldesi, karakterizasyonu ve ağır metal giderimi
Isolation, characterization and metal biosorption of metal tolerant actinomycetes
AYŞE BETÜL KARADUMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA YAMAÇ