Değişik biyosorbentlerle tekli ve ikili yüzey aktif madde ve boyarmadde biyosorpsiyonunun incelenmesi ve yüzey aktif maddenin boyarmadde biyosorpsiyonu üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of individual and binary biosorptions of surfactant and dyestuff onto different biosorbents and the effects of surfactant on the biosorption properties of dyestuff
Yazar: SÜHEYLA PINAR KODAL
Danışman: PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında tekstil endüstrisinde oldukça yaygın olarak kullanılan ve atıksularında sıkça karşılaşılan reaktif boyarmaddelerden anyonik yapıdaki Remazol Black B (RBB)'nin ve yüzey aktif maddelerden katyonik karakterdeki Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB)'in şeker fabrikası atığı kuru şeker pancarı küspesine ve kurutulmuş Rhizopus arrhizus küf mantarına tekli ve ikili karışımlarının biyosorpsiyonu 25oC sabit sıcaklık ve karıştırma hızında kesikli sistemde incelenmiştir.RBB'nin ve CTAB'ın tekli olarak kuru şeker pancarı küspesine ve kurutulmuş R. arrhizus'a adsorpsiyonlarında optimum pH değerleri her iki adsorbent için de sırasıyla 2 ve 8 olarak saptanmıştır. Optimum olarak saptanan pH değerlerinde küspeye RBB adsorpsiyonunda başlangıç derişiminin 500 mg/l'ye, CTAB adsorpsiyonunda ise 200 mg/l'ye kadar artmasıyla her bir bileşen için adsorpsiyon hız ve kapasitesinin arttığı; adsorpsiyon veriminin ise azaldığı gözlenmiştir. R. arrhizus için ise 1250 mg/l başlangıç RBB derişiminde ve 200 mg/l başlangıç CTAB derişiminde en yüksek kapasite ve verim değerleri elde edilmiştir. Her bir kirletici-sorbent sistemi için adsorpsiyon dengesinin matematiksel tanımlanmasında Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson ve Koble-Corrigan adsorpsiyon modelleri kullanılmış, model sabitleri saptanmış ve adsorpsiyon dengesinin hangi modele en iyi uyduğu belirlenmiştir.RBB-CTAB ikili karışımlarının her iki biyosorbente adsorpsiyonunda da optimum pH değeri RBB için 8'e kaymıştır. Bu durumda ikili karışım deneyleri pH 8'de gerçekleştirilmiştir. RBB-CTAB ikili karışımlarının kuru şeker pancarı küspesine adsorpsiyonunda, kirleticilerden birinin derişimi sabit tutulurken diğer kirleticinin derişimi değiştirilerek, birinci bileşenin ikinci bileşenin adsorpsiyon kapasitesini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Ortamdaki CTAB varlığı, RBB adsorpsiyonunu çok fazla arttırırken (sinerjistik etki), RBB varlığı ise CTAB adsorpsiyonunu önemli ölçüde azaltmıştır (antagonistik etki). RBB-CTAB ikili karışımlarının kuru şeker pancarı küspesine adsorpsiyonunda, ikili karışımlara ait denge verilerinin çalışılan derişim aralığında çok bileşenli sinerjistik ve antagonistik sistemler için türetilmiş Langmuir modellerine belli hata sınırları içinde uyduğu görülmüştür.RBB-CTAB ikili karışımlarının R. arrhizus'a biyosorpsiyonunda ise, her iki durumda da ortamdaki birinci bileşenin diğerinin adsorpsiyonunu arttırdığı gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Atıksu, şeker pancarı küspesi, reaktif boyarmadde, yüzey aktif madde, Remazol Black B (RBB), Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB), adsorpsiyon, denge modelleri

Abstract:
In this dissertation the single and binary biosorption of Remazol Black B (RBB), an anionic reactive dye, which is widely used in the textile industry and abundantly available in its wastewater, and a cationic surfactant Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB) into dry sugar beet pulp disposed from sugar factories and dried Rhizopus arrhizus mold at a stable temperature of 25oC and at a certain mixing pace in a batch system is investigated.In RBB and CTAB adsorption into dry sugar beet pulp and dried R. arrhizus in a single system, the optimal pH values are found to be 2 and 8 respectively for both adsorpents. It has been observed that with the optimal pH values the beginning concentration has increased to 500 mg/l in the RBB adsorption into pulp and to 200 mg/l in the CTAB adsorption, thus increasing the speed and capacity of adsorption and decreasing its efficiency for each component. As for R. arrhizus, in the 1250 mg/l beginning RBB concentration and 200 mg/l beginning CTAB concentration the highest capacity and efficiency values have been obtained. In the mathematical definition of adsorption equilibrium for each pollutant-sorbent system, the absorpton models of Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson and Koble-Corrigan have been employed, model standards established and it has been determined which model the adsorption equilibrium fits best .In the adsorption of RBB-CTB binary mixtures into both biosorbents, the optimal pH value for RBB has risen to 8. Accordingly binary mixture experiments have been carried out with pH 8. In the adsorption of RBB-CTAB binary mixtures into dry sugar beet pulp, the concentration of one pollutant has been fixed while the other?s has been changed, and it has been investigated how the first component affects the second?s adsorption capacity. The existence of CTAB has considerably increased the CTAB adsorption (synergistic effect), whereas the existence of RBB has notably decreased the CTAB adsorption (antagonistic effect). It is observed that in the adsorption of RBB-CTAB binary system/mixtures into dry sugar beet pulp at the above-mentioned concentration levels, the equilibrium outcomes correspond, with a certain extent of fallibility, to Langmuir models designed for multi-componential synergistic and antagonistic systems. On the other hand, in the biosorption of RBB-CTB binary mixtures into R. arrhizus, it has been observed that in boh cases the first component in the medium increases the other?s adsorption.Key Words: Wastewater, sugar beet pulp, reactive dye, surface active agent, Remazol Black B (RBB), Cetyl Trimethylammonium Bromide (CTAB), adsorption, equilibrium models