Yüksek fırın cürufu ve kazanaltı külünün asidik boyarmaddelerin gideriminde kullanılabilirliği
Removal of acid dyes by using granulated blast furnace slag and furnace bottom ash
Yazar: AŞKIN OĞUZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYTEN GENÇ
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Bölümü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada Erdemir Demir Çelik Fabrikası ve Çatalağzı Termik Santrali katı atıklarından olan granüle yüksek fırın cürufu ile kazanaltı külünün boyarmadde gideriminde adsorbent olarak kullanılabilirlikleri kesikli denge adsorpsiyon deneyleri yapılarak araştırılmıştır. Adsorbat olarak tekstilde yaygın kullanılımlarından dolayı acid yellow 99 ve acid red 183 boyarmaddeleri adsorbat olarak seçilmiş; 10?120 mg/L boyarmadde derişim aralığında çalışılmış ve deneylerde adsorbentin çözelti miktarına oranı sabit tutulmuştur. Ayrıca kesikli adsorpsiyon denge deneyleri farklı pH, tuz derişimleri, başlangıç boyarmadde derişimleri ve sıcaklıklar için tekrarlanmıştır.Kesikli denge adsorpsiyon deneylerinde granüle yüksek fırın cürufunun acid yellow 99 ve acid red 183 boyarmaddelerini adsorplamadığı, buna karşılık kazanaltı külünün her iki boyarmaddeyi adsorpladığı gözlenmiştir. Acid yellow 99 boyarmaddesi için düşük derişimlerde %50'lere ulaşan giderim verimleri elde edilmiştir. Her iki boyarmaddenin kazanaltı külüne adsorpsiyonu ile elde edilen giderim verimlerinin farklı pH değerlerinde (4-8) ve sıcaklıklarda (20ºC ve 40ºC) çok değişmediği gözlenmiştir. Tuz derişiminin acid red183 boyarmaddesinin kazanaltı külüne adsorpsiyonunu azalttığı, acid yellow 99 boyarmaddesinin adsorpsiyonunda ise etkisi olmadığı belirlenmiştir.Kesikli denge adsorpsiyon deney sonuçları Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich izotermleri kullanılarak incelenmiş ve her iki boyarmaddenin kazanaltı külüne adsorpsiyonunun en iyi şekilde Langmuir izotermi ile ifade edilebildiği belirlenmiştir. Ayrıca yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve Elovich hız denklemleri arasında acid yellow 99 ve acid red 183 boyarmaddelerinin kazanaltı külüne adsorpsiyonunu en iyi şekilde yalancı birinci derece hız kinetiğinin açıkladığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, the usability of granulated blast furnace slag (GBFS) and furnace bottom ash (FBA), which are locally available industrial waste materials from the Erdemir Iron and Steel Production Plant and Çatalağzı Thermal Power, as an adsorbent to remove dyes from aqueous solutions has been investigated by performing batch equilibrium experiments. Acid yellow 99 and acid red 183 were selected as adsorbates because they are widely used in textile industry. The study was carried out in varying concentration of dyes in the range of 10-120 mg/L by keeping solid to liquid ratio constant. In addition, the batch equilibrium adsorption experiments were repeated at different pH, salt concentration, initial dye concentration and temperature.The batch equilibrium adsorption experiments showed that acid yellow 99 acid red 183 were not adsorbed by GBFS, where as FBA adsorbed both dyes. The color removal efficiency for FBA could reach 50% depending on initial dye concentration. There was no significantchanges in the color removal efficiencies by the variations of pH 4-8 and temperature 200C-400C.It was also observed that the addition of salt decreases the adsorption of acid red 183 but had shown no effects on the adsorption of acid yellow 99 onto FBA.The batch equilibrium adsorption results were analyzed by using Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich isotherms and have shown that the adsorption behaviors of the studied dyes could be best described by the Langmuir model. It was also found that, among the pseudo first order, pseudo second order and Elovich rate equations, the kinetics of adsorption of acid yellow 99 and acid red 183 onto the surface of FBA at different operating conditions were best described by the pseudo first order rate equation.