Farklı endüstriyel atıklardan sentezlenen hidroksiapatitin adsorban olarak kullanılmasıyla atık sulardan ağır metal geri kazanımı
Heavy metal recovery from waste waters using hydroxyapatite which syhnthesized from different industrial wastes as an adsorbent
- Tez No: 442591
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Endüstriyel atıkların bertarafı ve yeniden kullanımı her geçen gün önemi artan bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Endüstriyelleşme arttıkça, atık miktarı ve çeşidi de artmaktadır ve bu atıklar çevre ve canlı sağlığına zarar vermektedir. Bu nedenle endüstriyel katı ve sıvı atıkların yönetimi giderek önem kazanmaktadır. Farklı endüstrilerde oluşan ve çevreye salınan atık sular özellikle içerdikleri ağır metal iyonları nedeniyle büyük tehlike arz etmektedir. Toprak veriminin azalmasından, insanda kansere kadar pek çok olumsuz sonuca yol açan ağır metallerin atık sulardan uzaklaştırılması, bu nedenle oldukça önem taşıyan bir konudur. Termik santraller, enerji ihtiyacının hızla arttığı dünyamızda ve ülkemizde bu ihtiyacı karşılamanın en yaygın çözümü olarak sunulmaktadır. Bu sebeple termik santral atıkları da sürekli artmaktadır. Bu atıkların en zararlılarından biri termik santralde enerji üretiminin ilk basamağını oluşturan yakma prosesinden kaynaklanan baca gazlarıdır. Bu baca gazları, baca gazı desülfürizasyon ünitelerinde tutulmakta, kireç taşı ile çöktürülerek baca gazı desülfürizasyon ünitesi atığı (BGD) oluşturulmaktadır. Doğrudan atık sahasına gönderilen ya da kontrolsüz depolamaya bırakılan bu atığın değerlendirilmesi hem çevreye olan etkilerinin azaltılması, hem de içerdiği yüksek oranda kalsiyumun değerlendirilmesi açısından önem arz etmektedir. Hidroksiapatit daha çok biyo uyumluluğuyla bilinen, biyo medikal uygulamalarda tercih edilen bir materyaldir. Ancak taşıdığı fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde (yüzey şarjı, gözeneklilik vb.) aynı zamanda iyi bir adsorban olarak da kullanılabilmektedir. Adsorpsiyon, bir yüzey işlemi olup, atık sulardan istenmeyen safsızlıkların arıtılmasında sıklıkla tercih edilen bir metottur. Ekonomik, hızlı ve pratik oluşu gibi etmenler adsorpsiyonun bu alanda kullanımını arttırmaktadır. Bu çalışmada öncelikle iki farklı termik santralden (Çayırhan ve Orhaneli Termik Santralleri) elde edilen BGD atıkları kullanılarak farklı sıcaklık, mol oranı ve süre koşullarında HAP partikülleri sentezlenmiş; optimum koşulların bulunmasının ardından üretilen HAP partiküllerinin adsorpsiyon ile atık sulardan Zn ve Cd ağır metalini giderim etkinlikleri farklı adsorpsiyon parametreleri için (adsorban, miktarı, ağır metal konsantrasyonu, süre) belirlenmiş ve uygun kinetik model önerilmiştir. Sonuç olarak, Çayırhan ve Orhaneli Termik Santrali Baca Gazı Arıtım Ünite'lerinden elde edilen atık ile HAP sentezi gerçekleştirilmiştir. Süre ve sıcaklığın sentez verimi üstünde belirgin bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Adsorpsiyon denemelerinde ise her iki kaynaktan sentezlenen HAP partiküllerinin hem Zn hem Cd ağır metallerinin geri kazanma verimleri % 95 - % 100 arasında değişmiştir. Temas süresi ve adsorban miktarındaki artışın, genellikle adsorpsiyonu arttırıcı etkisinin olduğu görülmüştür. Her iki atıktan sentezlenen HAP partiküllerinin adsorpsiyon denklemleri ikinci mertebe olup; izotermleri Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygunluk göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Remove and reuse of industrial wastes is an important issue which gains importance day by day. Amount and type of wastes are increasing with the rise on industrialization and all these wastes damage environment and living health. Because of this reason; management of industrial solid and liquid wastes comes in to prominence, recently. Waste water which comes from different industries and discharges to clean water sources, directly, pose a danger because of including heavy metals. The waste water causes a lot of problem from decreasing soil productivity to fatal diseases. For these reasons; treatment of industrial waste water is in a critical issue. Coal-power plants are common solutions to solve energy problem in our world which needs much more energy, each passing day. As a result of that, wastes of coal power plants increase in landfills. One of the most hazardous wastes of coal power plants is flue gas. Flue gas is constituted from combustion reaction of fuel in coal- power plant. This fuel gases, generally, are absorbed in flue gas desulfurization units (FGD) and precipitated with limestone. FGD waste comes out as a result of this reaction. Evaluation of this waste which is sending storage area or rapid stored has significant importance because of not only decreasing detrimental effects but also evaluation of high amount of calcium in the waste. Hydroxyapatite is a biocompatible material and generally it is used in biomedical applications. However, it can be used as an adsorbent under favour of it's physical and chemical properties such as high porosity, surface charge etc. Adsorption is a surface process. It can be used for treatment of waste waters from undesirable impurities. Being economical option, fat and practical are the most particular properties of adsorption process. In this study; firstly, HAP particles were synthesized from waste FGD's which obtained from two different coal power plants (Çayırhan and Orhaneli Coal- Power Plant) in different molar ratio, temperature and reaction time conditions. After determined optimum conditions for HAP production; the yield of Zn and Cd heavy metal from waste water using produced HAP particles was investigated for different experimental parameters (amount of adsorbent, concentration of heavy metal, reaction time). Consequently, HAP production was realised with both waste FGD's. It was seen that, there is no significant effect of time and temperature on synthesis yield. Adsorption yields of Zn and Cd ions from waste water is calculated between 95-100 % for both two different HAP which synthesized two different waste. Increasing of reaction time and the amount of adsorbent has positive effect on adsorption, generally. Adsorption equations are suitable with second order mechanism and both Langmuir and Freundlich isotherms
Benzer Tezler
- Kitosan esaslı biyobozunur nanokompozitlerin sentezlenmesi ve yüzey özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis of chitosan-based biodegradable nanocomposites and determination of surface properties
TUĞBA İREM GÜNAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA BİLGİÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİLE KARAKEHYA
- Doğal hammadde ve atıklardan alümina-silika esaslı aerojel üretimi
Alumina-silica based aerogel production from natural raw materials and wastes
ÖZGE KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİL TOPLAN
- Metal katkılı ZnO esaslı nanofotokatalizörlerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of metal doped ZnO based nanophotocatalysts and their applications
ŞENAY ŞEN TÜRKYILMAZ
- Atıklardan nişasta eldesi, karboksimetil nişasta sentezi, karakterizasyonu ve kullanım alanlarının araştırılması
Synthesis, characterization and application of carboxymethyl starch obtained from waste
SÜMEYYE AKARSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DOLAZ
YRD. DOÇ. DR. YAKUP CUCİ
- Facile phosphorylation of synthetically and commercially important polymers via metal-free azide-alkyne cycloaddition
Ticari ve sentetik öneme sahip polimerlerin metalsiz azid-alkin click yöntemiyle fosforlanması
GÖKHAN SAĞDIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRKAN HIZAL