Geri Dön

Tarımsal esaslı biyokütle karışımı ve bundan hazırlanan aktif karbonla sulu çözeltilerden Cr(VI) giderimi

Removal of Cr(VI) from aquatic solutions with agricultural based biomass mixture and activated carbon prepared from them

PDF İndir

  1. Tez No: 742716
  2. Yazar: AYŞEGÜL ÇELİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ERDEM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Uygulama kolaylığı ve çevre dostu olarak kabul edilen adsorpsiyon prosesi atıksuların ileri arıtımında en sık uygulanan arıtma yöntemlerinden biridir. Adsorpsiyon prosesi ucuz ve bol bulunan tarımsal atıklar ve bunlardan üretilen etkin adsorbentlerin kullanımıyla tercih edilen bir proses olmuştur. Bu çalışmada; Ülkemizde tarımsal faaliyetlerinin yaygınlığı nedeniyle önemli miktarlarda üretilen ve agro-endüstrilerde işlenen kayısı, badem ve şeftali çekirdeklerinin kabukları karışımından ve bu karışımın KOH ile kimyasal aktivasyon ve piroliziyle elde edilen aktif karbon (AC) olmak üzere iki adsorbent hazırlanmıştır. Her bir adsorbent; kül tayini, elementel analiz, BET yüzey alanı, gözenek hacmi, pHzpc, FT-IR, Boehm titrasyonu ve SEM analizleriyle karakterize edilmiştir. Hazırlanan her bir adsorbentin adsorplama etkinliğini ortaya koymak ve ticari AC ile kıyaslamak amacıyla, her bir adsorbentle ayrı ayrı Cr(VI) adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinde Cr(VI)'nın giderilmesi üzerine; başlangıç pH'sı, adsorbent dozu, temas süresi, sıcaklık, başlangıç Cr(VI) konsantrasyonu ve yabancı iyon varlığının etkileri incelenmiş, elde edilen sonuçlar adsorpsiyon izotermlerine, kinetik modellere uygulanmış ve elde edilen aktif karbonun Cr(VI) adsorpsiyon kapasitesi ve bazı termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Üçlü karışımdan doğrudan hazırlanan adsorbentin 5.32276 m2/g yüzey alanı ve 0.0048 cm3/g gözenek hacmine sahip olduğu, en iyi özelliklere sahip aktif karbonun (AC) ise üçlü karışımın KOH/üçlü karışım oranı 6/40 olacak şekilde KOH ile kimyasal aktivasyonu ve takiben piroliziyle elde edilmiştir. Elde edilen yeni AC'nin 1413 m2/g yüzey alanı ve 0.5937 cm3/g gözenek hacmine sahip olduğu belirlenmiştir. Ham karışımdan hazırlanan adsorbent, yeni AC ve ticari AC'nin sulardan 50 mg/L Cr(VI)'yı giderimi için en uygun pH, adsorbent dozu ve dengelenme süresinin; yeni AC için; pH 2, 4 g/L adsorbent dozu ve 30 dk, ticari AC için; pH 2, 5 g/L adsorbent dozu ve 90 dk, üçlü karışım için; pH 2, 20 g/L adsorbent dozu ve 60 dk olduğu belirlenmiştir. Kinetik verilerin üçlü karışımda birinci, yeni AC ve ticari AC'de ise 2. derece kinetik eşitliklere uyduğu tespit edilmiştir. Her bir adsorbent için aktivasyon enerjilerinin sırasıyla 19.499, 37.956 ve 69.24 kJ/mol olduğu hesaplanmıştır. Veriler Cr(VI) hadsorpsiyonunun Langmuir izotermine uyduğunu, termodinamik parametreler ise adsorpsiyonun eksotermik davranış gösterdiği ve kendiliğinden bir mekanizmayla meydana geldiğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Adsorption, which is considered to be easy to apply and environmentally friendly, is one of the most frequently applied treatment methods in the advanced treatment of wastewater. It has been a preferred process with the use of cheap and abundant agricultural wastes and effective adsorbents produced from them. In this study; a triple mixture of apricot and almond shells and peach stones that are produced in significant quantities due to the prevalence of agricultural activities in our country and processed in agro-indutries, and an activated carbon (AC) obtained from the triple mixture chemically activated with KOH by prolysis were prepared. Each adsorbent were characterized with ash content, elemental analysis, BET surface area, pore volume, pHzpc, FT-IR, Boehm titration and SEM analysis. In order to demonstrate the adsorbing efficiency of each adsorbent and to compare them with commercial AC, Cr(VI) adsorption experiments were carried out with each adsorbent separately. Effects of initial pH, adsorbent dosage, contact time, temperature, initial Cr(VI) concentration and presence of foreign ions on Cr(VI) adsorption were investigated. The obtained results were applied to adsorption isotherms and kinetic models, and the Cr(VI) adsorption capaties and some thermodynamic parameters were calculated. The adsorbent directly prepared from the triple mixture has a surface area of 5.32276 m2/g and a pore volume of 0.0048 cm3/g. New AC with the best properties was obtained from the triple mixture chemically activated with KOH/triple mixture ratio of 6/40 followed by pyrolysis. It was determined that the obtained new AC had a surface area of 1413 m2/g and a pore volume of 0.5937 cm3/g. The optimum pH, adsorbent dosage and equilibration time for the removal of 50 mg-Cr(VI)/L with the each adsorbent were found to be pH 2, 4 g/L adsorbent dosage and 30 min for new AC, pH 2, 5 g/L adsorbent dosage and 90 min for commercial AC, pH 2, 20 g/L adsorbent dosage and 60 min for triple mixture. It was determined that the kinetic data fit to the first order in the triple mixture and fit the second order kinetic equations for the new AC and commercial AC. The activation energies for each adsorbents were calculated to be 19.499, 37.956 and 69.24 kJ/mol, respectively. The data showed that Cr(VI) adsorption fit the Langmuir isotherm, and thermodynamic parameters showed that the adsorption is exothermic and occurre by a spontaneous mechanism.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    363522

    Anaerobic treatment of diluted waste from poultry industry and quantification of microbial communities

    Seyreltik kanatlı hayvan endüstrisi atıklarının havasız arıtımı ve mikrobiyal toplulukların kantitatif analizi

    AİGERİM JAXYBAYEVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ORHAN İNCE

  2. Tez No

    503014

    Konya bölgesi için alternatif biyokütle esaslı enerji sistemlerinin tekno-ekonomik değerlendirilmesi

    Tecno-economic evulation of alternative energy systems based on biomass for Konya region

    MUHAMMET ER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

  3. Tez No

    791587

    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

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEYDA BİLGİÇ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NAİLE KARAKEHYA

  4. Tez No

    181866

    Metanol-benzin karışımlarının MgO-ZrO2 termal bariyer çemberli bir motorda performans ve emisyonlara etkisi

    The effecet of different methanol-gasoline blends on performance and exhaust emissions of a si engine having piston with thermal barrier layer

    VEZİR AYHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADNAN PARLAK

  5. Tez No

    179763

    Orman ve tarımsal atıklardan üretilen kompozit levhalarda yüzey kimyasal özelliklerinin araştırılması

    Surface chemical properties of forest and agriculture residue based composites investigated

    MUSTAFA BURAK ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Ağaç İşleriSüleyman Demirel Üniversitesi

    Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HALİL TURGUT ŞAHİN

Geri Dön