Renkli atıksulardan endüstriyel atık malzeme (liç atığı) kullanılarak adsorpsiyon sisteminde boya giderimi

Bu tez çalışması, rezerv bakımından Dünya'da söz sahibi olduğumuz değerli bir maden olan bor minerali kullanılarak çevre mühendisliği alanındaki atıksu arıtımında kullanımına ilişkin veriler yer almaktadır. Çalışma sırasında bor cevheri, bor zenginleştirme atığı (liç atığı), hidroklorik asit (HCl) ile modifiye edilmiş bor zenginleştirme atığı, Ultrases ile modifiye edilmiş bor zenginleştirme atığı ve HCl+Ultrases ile modifiye edilmiş bor zenginleştirme atığı adsorban olarak kullanılmış olup sulu çözeltilerden renk giderme verimleri araştırılmıştır. Malzemelerin, taramalı elektron mikroskobu (SEM), x-ışını kırınım yöntemi (XRD) ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri yaptırılmıştır. Tez çalışması kapsamında boya konsantrasyonu, adsorban dozu, temas süresi, pH, karıştırma hızı ve sıcaklık kriterlerinin etkisi araştırılmıştır. Sentetik atıksu hazırlamak için Metilen Mavisi (Basic Blue 9, C.I. 52015) ve Malahit Yeşili (Basic Green 4, C.I. 42000) boyar maddeleri kullanılmıştır. Renk giderim verimleri kullanılan adsorban türüne göre değişmekle birlikte %72 ile başlayıp %92 'a kadar çıkmıştır. Renk giderim çalışması sonucunda elde edilen deneysel verilerin Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modellerine uygunluğu değerlendirilmiştir. Ayrıca kinetik model parametreleri ve gibbs serbest enerji değişimi (ΔG°), entalpi değişimi (ΔH°) ve entropi değişimi (ΔS°) gibi termodinamik parametreler de değerlendirilmiştir. Malahit yeşili ve metilen mavisi için adsorpsiyon kapasiteleri ise adsorban çeşidine göre sırasıyla 19,23 mg/g ile 500 mg/g arasında ve 2,02 mg/g ile 250 mg/g arasında bulunmuştur. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, bor cevherinin, bor zenginleştirme atığının ve modifikasyonlarının renk giderim çalışmalarında kullanılabileceğini ve yüksek verim elde edilebileceğini göstermiştir.

In this thesis study, the data are provided regarding wastewater treatment application in the field of Environmental Engineering by the use of a valuable mineral, boron, which has its largest deposits in Turkey. In the study, boron ore, boron enrichment waste (leach waste), HCI-modified boron enrichment waste, Ultrasound-modified boron enrichment waste and HCl+Ultrasound-modified boron enrichment waste were utilized as adsorbents, and colour removal efficiency from aqueous solution was investigated. Scanning Electron Microscope (SEM) Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-Ray Diffraction (XRD) analyses were conducted on the materials. The effects of dye concentration, adsorbent dose, contact time, pH, stirring speed and temperature criteria were investigated. Methylene Blue (MB, Basic Blue 9, C.I. 52015) and Malachite Green (BG, Basic Green 4, C.I. 42000) as colourants were used in order to prepare synthetic waste water. Colour removal efficiency varied according to the adsorbent used, being 72% minimum and 92% maximum. The suitability of the data obtained from colour removal studies to Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were evaluated. Besides, thermodynamic parameters such as kinetic model parameters and gibbs free energy ΔG0 change, enthalpy ΔH0 and entropy ΔS0 change were also examined. The adsorption capacities were found between 19,23 mg/g and 500 mg/g according to type of adsorbent for malachite green removal and 2,02 mg/g and 250 mg/g for methylene blue. The findings of this study indicate that boron ore, boron enrichment waste and its modifications can be utilized in colour removal studies and that high efficiency can be obtained.