Fındık kabuğunun aktifleştirilmesinde ve boyarmadde gideriminde ses ötesi dalgaların etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of ultrasonic waves on the activation of hazelnut shells and dyestuff removal
Yazar: YAVUZ KARADAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM TUNÇ DEDE
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aktif karbon = Activated carbon ; Fizikokimyasal arıtım = Physicochemical treatment

Özet:
Teknolojinin gelişmesi ve nüfusun artması ile birlikte endüstriyel, tarımsal, evsel amaçlı su kullanımı ve buna bağlı olarak oluşan atıksu miktarı gün geçtikçe artmaktadır. Atıksu, yapısında canlı yaşamını olumsuz etkileyici kirleticiler içermekte olup, alıcı ortama deşarj edilmeden önce mutlaka arıtılmalıdır. Özellikle tekstil endüstrisi atıksularının, içerdikleri kimyasallar ve aromatik yapılı boyarmaddeler nedeniyle arıtımı oldukça zordur. Aktif karbon homojen yapı, yüksek gözeneklilik, mekanik dayanıklılık gibi özelliklerinden dolayı sulardan kirletici gideriminde oldukça tercih edilen bir proses olan adsorpsiyon işleminde adsorbent olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak, ticari aktif karbonların yüksek maliyetli olması araştırmaları, ticari aktif karbonlara oranla maliyeti daha düşük olan tarımsal atıklardan elde edilen adsorbentlere yöneltmiştir.
Bu tez çalışmasında, Giresun ilinin tarımsal geçim kaynağı olan fındık üretiminden atık olarak oluşan fındık kabuklarının (FK) aktifleştirilmiş FK elde edilmesinde ve ham FK'nın bir azo boyarmadde olan EBT'nin gideriminde kullanılabilirliğine ses ötesi dalgalarının etkisi araştırılmıştır.  Fiziksel ve kimyasal aktivasyon çalışmaları neticesinde en yüksek yüzey alanına (171,18 m2/g) sahip adsorbent, 53 kHz frekanslı sonikasyon ortamında, %60'lık H3PO4 ile temas ettirilmiş fındık kabuklarının 350°C sıcaklıkta yakılması neticesinde elde edilmiştir. 
Fındık kabuğu ile EBT boyarmadde giderim çalışmaları, optimum pH 2'de, 5 ila 100 mg/L aralığında değişen başlangıç boyarmadde derişiminde ses ötesi dalgaların etkisinin iki farklı frekans değerinde (35 kHz ve 53 kHz) incelenmesi neticesinde gerçekleştirilmiştir. Ses ötesi dalgalarının boyarmadde giderim hız ve verimini pozitif yönde etkilediği tespit edilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında, fındık kabuğundan elde edilen adsorbent, EBT boyarmaddesinin gideriminde kullanılmış ve fındık kabuğuna göre daha yüksek bir boyarmadde giderimi elde edilmiştir.

Abstract:
With the development of technology and the increase in population, industrial, agricultural and domestic water use and the amount of wastewater generated accordingly are increasing day by day. Wastewater contains pollutants that negatively affect living life and must be treated before being discharged into the receiving environment. Especially textile industry wastewater is very difficult to treat due to the chemicals and aromatic dyestuffs. Activated carbon is widely used in adsorption process, which is a highly preferred process for pollutant removal from water due to its homogeneous structure, high porosity and mechanical resistance. However, the high cost of commercial activated carbons has directed the researches towards adsorbents obtained from agricultural wastes, which have lower costs compared to commercial activated carbons.
In this thesis, the effect of ultrasonic waves on the activation of hazelnut shells generated as waste in hazelnut production, which is the agricultural livelihood of Giresun province, and on the use of raw hazelnut shell for the removal of EBT dyestuff from water was investigated. As a result of physical and chemical activation studies, adsorbent with the highest surface area (171.18 m2/g) was obtained for hazelnut shells contacted with 60% H3PO4 in sonication environment with a frequency of 53 kHz and carbonization temperature of 350oC.
EBT dyestuff removal studies with hazelnut shell were carried out at optimum pH 2 for two different frequency values (35 kHz and 53 kHz) at initial dyestuff concentration ranging from 5 to 100 mg/L. It was determined that ultrasonic waves positively affected the dyestuff removal rate and efficiency. In the last stage of the study, adsorbent obtained from hazelnut shell was used for the removal of EBT dyestuff and higher removal was obtained compared to hazelnut shell.