Atık metal tozlarının fenton benzeri proses ile boya ve krom gideriminde katalizör olarak kullanılması
The use of waste welding powders as catalysts in dye and Cr(VI) removal by fenton-like process
Yazar: HANDE BULUT
Danışman: PROF. DR. NADİR DİZGE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tekstil endüstrisi sanayinin gelişmesiyle birlikte kullanımı yaygınlaşan bir sektördür. Tekstil endüstrisinde kullanılan çeşitli proseslerden renkli atık sular oluşmaktadır. Bu atık suların kompleks ve kararlı yapılarından dolayı arıtımı oldukça zordur. Fazla kirlilik yüküne sahip, boya içeren atık suların deşarj edilmeden önce arıtılması büyük bir yükümlülüktür.
Bu çalışmada, atık metal tozlarının (WWP) Fenton benzeri proseste ve sulu çözeltiden Reaktif Orange 16 (RO16) boya gideriminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çözelti pH'ı, katalizör miktarı, H2O2 miktarı, başlangıç kirletici konsantrasyonları, reaksiyon süresi ve sıcaklık parametreleri optimize edilmiştir. %100 RO16 boya giderim verimliliği pH: 2, boya konsantrasyonu: 100 mg/L, katalizör miktarı: 1 g/L ve H202 miktarı: 2,5 μL/L'de elde edildi. Ayrıca pH:2, Cr(VI) konsantrasyonu: 10 mg / L, katalizör miktarı: 0,25 g/L ve H2O2 miktarı: 2,5 μL/L'de % 99,7 Cr(VI) giderim verimi elde edilmiştir. Ayrıca WWP'nin karakterizasyonu SEM, EDX, XRD ve zeta potansiyel analizleri ile de gerçekleştirilmiştir. WWP'nin hem boya hem de Cr(VI)'nın sulu çözeltiden uzaklaştırılması için uygun bir katalizör olduğu düşünülebilir. WWP'nin sentetik atık su ile optimizasyon deneyleri tamamlandıktan sonra gerçek atık su üzerinde test edilmiştir. Gerçek atıksu ile yapılan deneyler sonucunda tekstil atıksularında 60 dakikada %100, Cr(VI) içeren atıksularda 45 dakikada %100 giderim verimi elde edilmiştir . Bu, WWP'nin gerçek atık suyun arıtımı için umut verici bir katalizör olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
The textile industry is a sector whose use has become widespread with the development of the industry. Colored wastewater is produced from various processes used in the textile industry. The treatment of these wastewaters is quite difficult due to their complex and stable structure. Waste minimization is one of the important issue nowadays.
In this study, the usability of waste welding powders (WWP) was investigated in the Fenton-like process and Reactive Orange 16 (RO16) dye removal from aqueous solution. Solution pH, amount of catalyst, amount of H2O2, initial pollutants concentrations, reaction time and temperature parameters were optimized. 100% RO16 dye removal efficiency was obtained at pH: 2, dye concentration: 100 mg/L, catalyst amount: 1 g/L, and H2O2 amount: 2.5 μL/L. Besides, 99.7% Cr(VI) removal efficiency was obtained at pH: 2, Cr(VI) concentration: 10 mg/L, catalyst amount: 0.25 g/L, and H2O2 amount: 2.5 μL/L. In addition, the characterization of WWP was also carried out by SEM, EDX, XRD and zeta potential analyses. WWP can be considered to be a viable catalyst for both dye and Cr(VI) removal from aqueous solution. After WWP's optimization experiments with synthetic wastewater were completed, it was tested on real wastewater. As a result of experiments with real wastewater, 100% removal efficiency was obtained in textile wastewater at 60 min and 100% removal efficiency in wastewater containing Cr(VI) at 45 min. This has revealed that WWP is a promising catalyst for the treatment of real wastewater.