Remazol Brilliant Blue R (C.I. Reactive Blue 19) boyarmaddesinin tekstil atık sularından fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemler ile arıtımı ve yöntemlerin karşılaştırılması
Decolorization of  Remazol Brilliant Blue R (C.I. Reactive Blue 19) from textile wastewater by physical, chemical and biologycal methods and comparing of methods
Yazar: ECE UZEL
Danışman: PROF. DR. AFİFE GÜVENÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Atık su hacmi ve bileşimi göz önüne alındığında, tekstil endüstrisinin çevresel açıdan en kirletici endüstrilerden biri olduğu görülmektedir. Tekstil fabrikalarının çevreye boşalttığı boyarmadde içeren atık sular, canlılar üzerinde olumsuz etkilere sebep olmaktadır. Bu durumun önüne geçmek için, tekstil atık sularının arıtılması ve boyarmadde renginin giderilmesi gerekmektedir. Ancak, boyarmadde renk giderimi maliyetli olabilmektedir. Maliyeti düşürmek için ucuz madde ve yöntemler bulunmak zorundadır. 
Bu çalışmada tekstil endüstrisinde kullanılan Remazol Brilliant Blue R (C.I. Reactive Blue 19) sentetik boyarmaddesinin tekstil atık suyundan adsorpsiyon yöntemiyle fiziksel, ozonlama yöntemiyle kimyasal ve biyosorpsiyon yöntemiyle biyolojik arıtımı gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon yöntemiyle Remazol Brilliant Blue R (RBBR) giderimi çalışmalarında adsorplayıcı olarak yumurta kabuğu, limon kabuğu, yeşil çay atığı, siyah çay atığı, kağıt atığı, kahve telvesi, zeytin çekirdeği, ceviz kabuğu ve kozalak kullanılmıştır (C0=100 mg/L, CAd.=50 g/L, pH=6, T=30 °C, N=150 rpm, Elek genişliği (kahve telvesi hariç)=1000-2000 µm, kahve telvesinin elek genişliği=250 µm üstü). Yapılan çalışmalar sonucunda fiziksel arıtım için hem ön işlem gerektirmemesi hem de en yüksek renk giderimi (% 85) gerçekleştirmesi nedeniyle, en uygun adsorplayıcının yumurta kabuğu olduğu tespit edilmiştir. Kimyasal arıtımda ozonlama yöntemiyle RBBR giderimi çalışmalarında % 97 oranında giderim sağlanmıştır (C0=100 mg/L, pH=6, T=30 °C, Qozon=5 g/h). Biyolojik arıtımda biyosorpsiyon yöntemiyle RBBR giderimi çalışmalarında biyosorplayıcı olarak Pseudevernia furfuracca isimli liken kullanılarak % 81 oranında RBBR giderimi gerçekleştirilmiştir (C0=100 mg/L, CAd.=50 g/L, pH=6, T=30 °C, N=150 rpm, Elek genişliği=1000-2000µm). Yumurta kabuğu ve liken ile yapılan kinetik çalışmalar sonucunda, hem yumurta kabuğu ile adsorpsiyonun hem de liken ile biyosorpsiyonun yalancı-ikinci-mertebe hız modeline uyduğu görülmüştür. Buna ek olarak yumurta kabuğu ve liken ile yapılan denge çalışmaları sonucunda ise, hem yumurta kabuğu ile adsorpsiyonun hem de liken ile biyosorpsiyonun Langmuir denge modeline uyduğu tespit edilmiştir. Yumurta kabuğunun adsorpsiyonu ile rengi giderilmiş atık suyun, likenin biyosorpsiyonu ile rengi giderilmiş atık suyun ve ozonlama ile rengi giderilmiş atık suyun kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ölçümleri yapılmış olup, ozonlama ile rengi giderilmiş atık suda % 9 KOİ giderimi sağlanmıştır. Bununla birlikte,  her üç yöntemle renk giderimi yapılan suların renk açısından zehirli olup olmadığı da araştırılmıştır.  Atık suda canlı yaşayabilirliğini tespit etmek amacıyla Pseudomonas putida KT2440 (DSM 6125) isimli bakteri türü ile yapılan çalışmalar neticesinde bakterilerin arıtılmış atık sularda üreyebildikleri görülmüştür (T=30 °C, N=150 rpm, tçoğalma=28 h, pH=7). En fazla bakteri üremesinin (21.8 g/L), yumurta kabuğuna adsorpsiyon ile arıtılmış atık suda gerçekleştiği saptanmıştır.
Haziran 2018, 145 sayfa 
Anahtar Kelimeler: Remazol Brilliant Blue R (C.I. Reactive Blue 19), adsorpsiyon, biyosorpsiyon, ozonlama, renk giderimi

Abstract:
When the volume and composition of wastewater are taken into consideration, it appears that the textile industry is one of the most polluting industries in terms of environment. Wastewater containing dyes emanated by textile factories cause negative effects on living things. In order to prevent this situation, it is necessary to clean the textile waste water and remove the color of the dyestuff. However, dye color removal can be costly. Inexpensive materials and methods are needed to reduce costs.

In this study, removal of Remazol Brilliant Blue R (CI Reactive Blue 19) dye used in textile industry has been realized by physical (adsorption), chemical (ozonation) and biological (biosorption) methods. Egg shell, lemon peel, green tea waste, black tea waste, paper waste, Turkish coffee grounds, olive kernels, walnut shells and pine cones were used as adsorbent in Remazol Brilliant Blue R (RBBR) removal by adsorption method (C0=100 mg/L, CAd.=50 g/L, pH=6, T=30 °C, N=150 rpm, sieve width (except coffee grounds)=1000-2000 µm, sieve width of coffee grounds = over 250 µm). As a result of the experiments done, it has been determined that the most suitable adsorbent is egg shell because it does not need pre-treatment for physical treatment and it performs the highest color removal (85 %). Ozonation method provided 97 % recovery of RBBR removal (C0=100 mg/L, pH=6, T=30 °C, Qozon=5 g/h). In the study of RBBR removal by biosorption method, 81 % RBBR removal was performed by using Pseudevernia furfuracca lichen as biosorbent (C0=100 mg/L, CAd.=50 g/L, pH=6, T=30 °C, N=150 rpm, sieve width = 1000-2000µm). As a result of the kinetic experiments made with egg shell and lichen, it was found that both the adsorption with egg shell and the biosorption with lichen matched the pseudo-second-order velocity equation. In addition, as a result of balance studies with egg shell and lichen, it was determined that both egg shell adsorption and lichen biosorption meet the Langmuir equation. Chemical oxygen demand (COD) measurements of wastewater removed dye by egg shell (adsorption), ozon (ozonation) and lichen (biosorption) have been carried out and it has been seen that COD of the effluent wastewater is reduced by 9 % by ozonation. In addition, it has been researched whether the water that has been color-repellent by all three methods is poisonous in vivo. As a result of experiments with Pseudomonas putida KT2440 (DSM 6125) named bacteria species in order to determine viable viability in wastewater, it has been found that bacteria can be produced (21.8 g) in treated wastewater during studies (T=30 °C, N=150 rpm, treproduction=28 h, pH=7). It was determined that the highest amount of bacterial reproduction occurred in the waste water removed RBBR by egg shell (adsorption).



June 2018, 145 pages

Key words: Remazol Brilliant Blue R (C.I. Reactive Blue 19), adsorption, biosorption, ozonation, decolorization