Investigation of applicability of clay minerals in wastewater treatment
Kil minerallerinin atık su arıtımında uygulanabilirliğinin araştırılması
- Tez No: 213347
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ DÖLGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, agır metaller, atıksu arıtımı, kaolin, kil mineralleri, Adsorption, clay minerals, heavy metals, kaolinite, wastewater treatment
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Kil mineralleri iyon degistirme kapasitesi ve adsorpsiyon özelligi olan dogal koloidal maddelerdir. Çevre mühendisliginde genellikle su ve atıksu arıtımak için adsorbans ve iyon degistirici olarak, katı atık depolama sahalarında ise geçirimsiz tabaka olarak yeraltı suyu kirliliginin önlenmesi için kullanılırlar. Bu çalısmanın amacı, kil minerallerini atık su arıtımında kullanmaktır. Bu amaçla kaolin sucul ortamlardan bakır, demir, nikel ve çinko gibi bilinen metalleri gidermek için adsorban olarak kullanılmıstır. Sentetik ve endüstriyel atıksular kesikli adsorpsiyon deneylerinde kullanılmıstır. Deneylerde, metal giderim verimlerine pH'ın, partikül boyutunun, adsorban dozunun, temas süresinin ve giris konsantrasyonun etkisi arastırılmıstır. Deneysel sonuçlar kaolinin çok güçlü bir adsorban oldugunu göstermistir. Metal alımı pH parametresinden etkilenmistir. Maksimum Cu, Ni ve Zn adsorpsiyonu pH 10'da elde edilmistir. Bakır derisimi 1000 ?g/L'dan 5 ?g/L mertebesine inmis ve %99.4 oranında giderim verimi saglanmıstır. Nikel ve çinko iyonları için maksimum verim sırasıyla %98 ve %97% olarak elde edilmistir. Demir iyonları için ise maksimum verim pH 5'de saglanmıs, %99 oranında demir giderimi elde edilmistir. Adsorpsiyon verimi partikül boyutundan fazla etkilenmemekle birlikte kullanılan en küçük partikül büyüklügünde (0.053 mm) en yüksek performans elde edilmistir. Bakır ve çinko iyonları için etkin adsorbent dozu 0.1 g/L olarak belirlenmistir. Nikel ve demir adsorpsiyonunda ise nisbeten daha yüksek dozlarda adsorban kullanılması gerekmistir. Bunlara ek olarak, metal alımı çok hızlı gerçeklesmistir. Etkili metal giderimi için 15 dakikalık temas süresi yeterli bulunmustur. Ayrıca, adsorpsiyon kinetikleri incelenmistir. Bakır, demir ve nikel iyonu adsorpsiyonun Freundlich izotermine uydugu belirlenmis olup bu durum süreçte fiziksel adsorpsiyon mekanizmasının etkili oldugu seklinde açıklanmıstır.
Özet (Çeviri)
Clay minerals are natural, colloidal materials which have ion exchange capacity and adsorption properties. In environmental engineering clay minerals are used generally as adsorbance and ion exchanger in order to treat both water and wastewater, and as an impermeable layer in order to prevent groundwater contamination in landfill areas. The aim of this study was to utilize the clay minerals in wastewater treatment. Hence, kaolinite is used as an adsorbent to remove certain metals (i.e. Cu, Fe, Ni, Zn) from aqueous solutions. Synthetic and industrial wastewaters were used in batch adsorption experiments. In the experiments, the effects of the pH, particle size, adsorbent dosage, contact time, and initial concentrations on metal removal were investigated. Experimental results were showed that kaolinite is a very strong adsorbent. Metal uptake was strongly affected from the pH of the metal solution. The maximum Cu, Ni and Zn adsorption were observed at pH 10. Copper concentration was reduced from 1000 ?g/L to 5 ?g/L yielding 99.4% removal efficiency. The maximum efficiency for Ni and Zn ions were 98% and 97% respectively. However, highest iron ion adsorption was obtained at pH 5 yielding 99% efficiency. Although, adsorption efficiency was not significantly affected from the particle size, the smallest particle size, i.e. 0.053 mm was determined as an effective diameter for the kaolinite. Required adsorbent doses were 0.1 g/L for copper and zinc ions. Relatively higher doses were required for nickel and iron adsorption. In addition, metal uptakes were accomplished very quickly. 15 minutes contact time was enough for the effective metal removal. Besides, adsorption kintecis were evaluated. Adsorption data for copper, iron and nickel was fitted to Freudlich equation which exhibits that physical adsorption mechanism is effective in the process.
Benzer Tezler
- Bigadiç klinoptilolit rezervinin NH+4 değişimi ve CO2 adsorpsiyonu yardımıyla karekterizasyonu
Başlık çevirisi yok
AHMET SİRKECİOĞLU
- Zaman ortamı yapay uçlaşma verilerinin mühendislik jeofiziğinde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigating applicability of time-domain induced polarization data in engineering geophysics
YILDIRIM GÜNDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Jeofizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET BAŞOKUR
- Tokat-Reşadiye bölgesi bentonitinin duvar karosu bünyelerinde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigations of the applicability of Tokat-Reşadiye region bentonites in wall tile bodies
BÜŞRA ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECİP ÜNLÜ
- Su içeriğinin kil içeren kayaların mühendislik davranışı üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of water content on engineering behaviour of the clay-bearing rocks
ZEYNAL ABİDDİN ERGÜLER
Doktora
Türkçe
2007
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. REŞAT ULUSAY
- Hoek-Brown ölçütünün fisürlü killerin yenilme davranışlarına uygulanabilirliğinin araştırılması
Investigation of the applicability of the Hoek-Brown criteria to the failure behaviour of the fissured clays
HARUN SÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2001
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞAT ULUSAY