Modifiye zeolitler ile atıksulardaki kalıntı fosfatın giderimi
Removal of residual phosphate from wastewater with modified zeolites
Yazar: YASEMİN ATALAY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ACAR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, konvansiyonel sistemlerle atıksulardan istenilen düzeyde arıtılamayan ve alıcı ortamlarda biriktiğinde ötrofikasyona neden olabilecek fosfatın modifiye zeolitlerle adsorpsiyonu incelenmiştir. 
Doğal zeolit numunesinin modifikasyonunda eleme ve yıkama sonrası alkali, çeşitli tuzlar ve bir katyonik sürfaktan ile gerçekleştirilen kimyasal yöntemler uygulanmıştır. 
Bu kapsamda, kalsiyum hidroksit; kalsiyum klorür, magnezyum klorür ve amonyum klorür tuzları ve setiltrimetilamonyum bromür (CTAB) sürfaktanı kullanılmıştır. 
Sentetik atıksu numuneleri kullanılarak yapılan kesikli deneylerde en iyi ön deneme sonuçları kalsiyum hidroksit ve CTAB modifiyeli zeolitlerden alındığı için detaylı deneyler yalnızca bu iki ürüne uygulanmıştır. 
Yapılan deneyler sonucunda; kalsiyum hidroksit modifiyeli zeolit (CHMZ) için optimum değerler olarak belirlenen 10 g/L dozaj, 30 mg/L başlangıç fosfat konsantrasyonu ve pH≥6 için 8 saatlik denge süreci sonunda yaklaşık %94'lük bir fosfat giderimine ulaşılmıştır. 
CTAB modifiyeli zeolit (SMZ) için optimum değerler olarak belirlenen 20 g/L dozaj, 20 mg/L başlangıç fosfat konsantrasyonu ve pH 7 için 4 saatlik denge süreci sonunda yaklaşık %62'lik bir fosfat giderimi elde edilmiştir. 
Yapılan çalışmalardan SMZ ile fosfat gideriminde yalnızca adsorpsiyon ile giderim yapıldığı, CHMZ ile fosfat gideriminde hem adsorpsiyonun hem çökelme ile fosfat giderimi yapıldığı düşünülmektedir. 
Genel deneysel sonuçlar, CTAB ve özellikle de kalsiyum hidroksit ile modifiye edilen zeolitlerin ekonomik, kolaylıkla ulaşılabilir ve düşük çevresel etkilere sahip olması sayesinde sulu çözeltilerden fosfat gideriminde önemli bir potansiyele sahip olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, the adsorption of phosphate, which cannot be purified to the desired level from wastewater with conventional systems and may cause eutrophication when accumulated in receiving environments, was examined with modified zeolites.
In the modification of the natural zeolite sample, chemical methods using alkali, various salts and a cationic surfactant after sieving and washing were applied.
In this context, calcium hydroxide; Calcium chloride, magnesium chloride and ammonium chloride salts and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) surfactant were used.
Since the best preliminary test results were obtained from calcium hydroxide and CTAB modified zeolites in batch experiments using synthetic wastewater samples, detailed experiments were applied only to these two products.
As a result of the experiments; Approximately 94% phosphate removal was achieved at the end of an 8-hour equilibrium period for 10 g/L dosage, 30 mg/L initial phosphate concentration and pH≥6, which were determined as optimum values for calcium hydroxide modified zeolite (CHMZ).
Approximately 62% phosphate removal was achieved at the end of a 4-hour equilibrium period for 20 g/L dosage, 20 mg/L initial phosphate concentration and pH 7, which were determined as the optimum values for CTAB modified zeolite (SMZ).
From the studies conducted, it is thought that phosphate removal is done only by adsorption in SMZ, while phosphate removal is done by both adsorption and precipitation in CHMZ.
Overall experimental results have shown that zeolites modified with CTAB, and especially calcium hydroxide, may have significant potential in phosphate removal from aqueous solutions, as they are economical, easily accessible and have low environmental impacts.