Deri sanayisi atık sularından krom-VI'nın çeşitli katı adsorbentlerle giderimi
Removal of chromium-vi from leather industry waste water with various solid adsorbents
Yazar: ÜNVER OĞUZHAN LEVENT
Danışman: PROF. DR. MENDERES LEVENT
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji ve Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Deri sanayisi atık sularında, çevre üzerine toksik etkisi olan yüksek oranda Krom-VI bulunmaktadır. Bu çalışmada, deri sanayisi atık sularında Krom VI'nın  farklı katı adsorbanlar kullanılarak giderimi incelenmiştir. Endüstriyel deri atık sularındaki Krom-VI konsantrasyonları gözönünde bulundurularak, değişik konsantrasyonlarda (20,40,60,80,100 ppm) Krom-VI çözeltileri hazırlanmıştır. Bu çözeltilerde uygun miktarlar alınarak, farklı katı adsorbanların (Pomza, zeolit, kırmızı çamur, granül aktif karbon ve toz aktif karbon) adsorbsiyon kapasiteleri test edilmiştir. Deneysel çalışmalarda, çeşitli parametreler incelenmiş, her defasında parametrelerden bir tanesi değiştirilerek, diğer tüm parametreler sabit tutulmuştur.
 
Deneysel ölçümlerden yararlanarak, Krom-VI giderimi üzerine etkin olan parametreler tespit edilmiş, ve kullanılan katı adsorbanlarında adsorbsiyon kapasiteleri tespit edilmiştir. Kullanılan adsorbanlar içinde Nevşehir Pomzası ve Isparta Pomzasının adsorpsiyon kapasiteleri düşük bulunmştur. Kırmızı çamur, Bigadiç zeoliti ve moleküler elek(4A)'nın adsorpsiyon kapasiteleri orta seviyede bulunmuş ve HCl ile aktivasyon işlemi sonrasında iyileştirilmiştir. Granül aktif karbon ve Toz aktif karbonun adsorpsiyon kapasiteleri incelenmiş, granül aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi iyi seviyede bulunmuş ve toz aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesinin en iyi olduğu tespit edilmiştir. Granül ve toz aktif karbon deneysel verilerinin Freundlich ve Temkin izotermlerine iyi uyum sağladığı ve Langmuir izotermine kısmen uyum sağladığı görülmüştür. 

Adsorpsiyon işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe göre gerçekleştiği tespit edilmiş, yapılan hesaplamalardan, granül aktif karbon ve toz aktif karbon için ortalama aktivasyon enerjisi sırasıyla 45,0465 kJ/mol ve 31,0304 kJ/mol'dur. Adsorbsiyon işleminin denge parametreleri hesaplanmış, ∆G^°değeri negatif olarak, ∆H^° ve ∆S^° değerleri pozitif olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
In leather industry waste water, there is a high rate of  Chromium-VI, which has a toxic effect on the environment. In this study, removal of Chromium-VI in leather industry waste water has been investigated, by using different solid adsorbents. Considering the Chromium-VI concentrations in industrial leather waste water, Chromium-VI solutions at different concentrations (20,40,60,80,100 ppm) were prepared. By taking the appropriate amounts in these solutions, adsorption capacities of different solid adsorbents (pumices, zeolite, red mud, granular activated carbon and powder activated carbon) were tested. In experimental studies, various parameteres have been examined, one of the parameteres is changed each time, all other parameters were kept constant.

Utilizing experimental measurements, parameters effective on Chromium-VI removal were determined, and adsorption capacities were determined in the solid adsorbents used. Among the adsorbents used, the adsorption capacities of Nevşehir Pumice and Isparta Pumice were found to be low. Adsorption capacities of red mud, Bigadiç zeolite and molecular sieve(4A) were found at medium level, and improved after activation with HCl. Adsorption capacities of granular activated carbon and powdered activated carbon were investigated, adsorption capacity of granular activated carbon was found to be good, and it has been found that the adsorption capacity of powdered activated carbon is the best. Granular and powder activated carbon experimental data fit well with Freundlich and Temkin isotherms and Langmuir isotherm partial fit. 

It has been determined that the adsorption process takes place according to pseudo-second order kinetics, and from the calculations, the average activation energy for granular activated carbon and powder activated carbon is 45,0465 kJ/mol and 31,0304 kJ/mol, respectively. The equilibrium parameters of the adsorption process were calculated, the ∆G^° value was found to be negative and the ∆H^° and ∆S^° values to be positive.