Ham ve modifiye thymus pannonicus ile atık sulardan bakır giderimi
Copper removal from wastewater with raw and modified thymus pannonicus
Yazar: FEYZANUR TEKKE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FERDA ÖZMAL
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Atık su = Waste water ; Atık su arıtma = Waste water treatment ; Bakır = Copper ; Biyosorpsiyon = Biosorption ; Thymus pannonicus = Thymus pannonicus ; İzotermler = Isotherms

Özet:
Bu çalışmada, kesikli ve sürekli sistemlerde ham (HTP) ve modifiye edilmiş Thymus pannonicus (MTP) yapraklarının Cu(II) biyosorpsiyon potansiyeli araştırılmıştır. Biyokütlenin karakterizasyonu için FTIR, SEM, SEM-EDX analizleri kullanılmıştır. Kesikli sistemde pH, biyosorbent miktarı, başlangıç ağır metal konsantrasyonu, temas süresi ve sıcaklık parametreleri incelenmiştir. Kesikli sistemde belirlenen optimum pH ve biyosorbent miktarına göre sürekli sistemde modifiye Thymus pannonicus ile çalışmalara devam edilmiştir. Akış hızı ve kolon yatak yüksekliğinin biyosorpsiyon üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çözeltilerdeki Cu(II) konsantrasyonu, AAS ile analiz edilmiştir. Biyosorpsiyon mekanizmasını açıklamak için Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri kullanılmış ve her iki biyokütlenin Langmuir izotermine uyduğu görülmüştür. Kinetik çalışmalarda yalancı birinci dereceden ve yalancı ikinci dereceden kinetik modeller kullanılmıştır. Hem HTP hem de MTP yapraklarının yalancı ikinci dereceden kinetik modeline daha iyi uyduğu görülmüştür. Cu(II)'nin ham biyokütle ile giderilmesinde denge 20 dakikada kurulurken, modifiye edilende bu değer 30 dakikaya çıkmıştır. Maksimum tek tabakalı biyosorpsiyon kapasitesi, HTP için 46.2082 mg/g ve MTP için 82.6979 mg/g olarak belirlenmiştir. Kolon çalışmaları, modifiye biyokütlenin sürekli sistemdeki sulu çözeltilerden Cu(II)'yi gideriminde başarılı olduğunu göstermiştir ve kırılma noktası eğrisi ile  kolonun 390. dakikada tamamen tükendiği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the Cu(II) biosorption potential of raw (HTP) and modified Thymus pannonicus (MTP) leaves was investigated in batch and continuous systems. FTIR, SEM, SEM-EDX analyzes were used for the characterization of biomass. In the batch system, pH, biosorbent amount, initial heavy metal concentration, contact time and temperature parameters were investigated. According to the optimum pH and amount of biosorbent determined in the batch system, studies were continued with modified Thymus pannonicus in the continuous system and the effect of flow rate and column bed height on biosorption was investigated. The Cu(II) concentration in the solutions was analyzed by AAS. Langmuir and Freundlich isotherm models were used to explain the biosorption mechanism and it was seen that both biomasses fit the Langmuir isotherm. Pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models were used in kinetic studies. Both HTP and MTP were found to better fit the pseudo-second-order kinetic model. While the equilibrium was established in 20 minutes in removing Cu(II) with raw biomass, this value increased to 30 minutes in the modified one. The maximum monolayer biosorption capacity was determined as 46.2082 mg/g for HTP and 82.6979 mg/g for MTP. Column studies showed that the modified biomass was successful in removing Cu(II) from aqueous solutions in the continuous system, and it was determined that the column was completely consumed at the 390th minute with the breakthrough curve.