Tekstil atıklarından üretilen aktif karbonların tekstil atık sularının renk gideriminde kullanımı
Color removal from textile wastewater using activated carbons produced from textile wastes
Yazar: EMİRE ÜLKÜ PARMAKOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ÇAY ; PROF. DR. JALE YANIK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Tekstil Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında, tekstil endüstrisi katı atıklarından aktif karbon eldesi ve bu aktif karbonların tekstil atık sularından renk gideriminde kullanılabilme potansiyeli araştırılmıştır. Tekstil endüstrisi katı atıkları olarak, tekstil boyahanelerinde büyük oranda ortaya çıkan pamuklu ve pamuk/poliester karışımlı kumaş atıkları ile atık su arıtma çamuru seçilmiştir. Aktif karbon üretimi için çinkoklorür ile kimyasal aktivasyon yöntemi kullanılmıştır. Aktif karbonların karakterizasyonu elementel analiz, FT-IR, SEM ve BET analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Hammaddeye göre aktif karbon verimi % 28-34 olarak tespit edilmiştir. Pamuklu tekstil atıklarından üretilen aktif karbonların en yüksek yüzey alanına sahip olduğu (~1350 m2/g), bunu sırasıyla pamuk/poliester ve arıtma çamuru esaslı olanların izlediği görülmüştür. Üretilen aktif karbonlarda yüzey oksijenli asidik miktarının, bazik gruplara göre daha yüksek olduğu saptanmıştır. Tekstil atıklarından üretilen aktif karbonların tekstil atık sularındaki reaktif boyarmaddeleri adsorplama özellikleri, adsorban tipi, adsorban miktarı, boya konsantrasyonu ve adsorpsiyon süresi dikkate alınarak araştırılmıştır. Arıtma çamuru esaslı aktif karbonların en yüksek boya adsorplama kapasitesine sahip olduğu saptanmıştır. Adsorpsiyon işleminin gerek Laungmir gerekse de Freundlich izotermi ile uyumlu olduğu, adsorpsiyon kinetiğinin ise yalancı ikinci dereceden kinetik model ile yüksek oranda uyumluluk gösterdiği ortaya konmuştur.

Abstract:
In this thesis, upcycling of solid textile wastes into activated carbon and the potential use of these activated carbons in color removal from textile wastewater were investigated. Cotton and cotton/polyester blended fabric wastes and textile wastewater treatment sludge were selected as textile solid wastes. Chemical activation with zinc chloride was used for activated carbon production. The characterisation of activated carbons were determined by elemental analysis, FT-IR, SEM and BET analysis. Activated carbon yield was determined to be 28-34%. Cotton textile waste based activated carbons were found to have the highest surface area (~1350 m2/g); followed by cotton/polyester and wastewater treatment sludge based ones. Acidic groups of the produced activated carbons were found to be higher than basic groups. The reactive dye adsorpsiton properties of activated carbons produced from textile wastes were investigated by considering adsorbent type, adsorbent amount, dye concentration and adsorption time. When the adsorption values were analyzed in general, it was seen that the treatment sludge-based activated carbons have the highest dye adsorption capacity. It has been demonstrated that the adsorption process is compatible with both Langmuir and Freundlich isotherms, while the adsorption kinetic is highly compatible with the presudo-second-order kinetic model.