Aktif çamur sistemlerine nano materyal ilavesi ile sentetik tekstil atıksularından renk gideriminin araştırılması
Investigation of color removal from synthetic textile wastewater with nano material addition to activated sludge systems
Yazar: BERİKA ERGAN
Danışman: DOÇ. DR. BEHZAT BALCI
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aktif çamur = Activated sludge ; Atık su = Waste water ; Manyetit = Magnetite ; Renk giderme = Decolorization ; Tekstil boyaları = Textile dyes

Özet:
Bu çalışmada, yeni bir adsorpsiyon/biyosorpsiyon hibrit sistemi olan Magnetit/Aktif Çamur  (M/AÇ) sürecinin, Reaktif Kırmızı 195'in  (RK195) simüle tekstil atıksuyundan (STA) gideriminde potansiyel kullanımı araştırılmıştır. Magnetitin karakterizasyonunu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağıtıcı X-ışını (EDX) ve Fourier İletim Kızılötesi (FTIR) ve Özgül Yüzey Alanı (BET) analizleri ile araştırılmıştır. RR195 giderim çalışmaları magnetit ve Magnetit/Aktif Çamur hibrit prosesi ile ayrı gerçekleştirilmiştir. RR195'in magnetit üzerine adsorpsiyon mekanizması Freundlich izoterm modeli (R2=0,999) ile tanımlanmıştır. RR195 için magnetitin maksimum deneysel adsorpsiyon kapasitesi 65,28 mg/g olarak hesaplanmıştır. M/AÇ hibrit prosesinde farklı konsantrasyonlarda karışık sıvıda askıda katı madde (MLSS) ve farklı magnetit dozları eş zamanlı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar, MLSS konsantrasyonu ve magnetit dozunun artmasıyla RR195 giderim veriminin arttığını göstermiştir. M/AÇ hibrit prosesi ile STA'dan RB19 gideriminde optimum MLSS konsantrasyonu 4000 mg/L olarak tespit edilmiştitr. 4000 mg/L MLSS içeren aktif çamur ile 90 dakika sonunda RR195 giderim %76,10 iken, aktif çamur prosesine 0,5 gram magnetit ilave edilmesi ile bu verim %99,5'e yükselmiştir. 1,0 g magnetit/4000 mg/L MLSS hibrit prosesi ile Kimyasal Oksijen İhtiyacı giderim verimi %94,32 olarak belirlenmiştir. Magnetit partikülleri,  M/AÇ hibrit proses uygulamasının ardından harici bir manyetik alan uygulaması ile STA'dan kolayca ayrılabilmektedir.

Abstract:
In the present study the potential of using Magnetite/Activated Sludge (M/AS) process as a novel adsorption/biosorption hybrid system was investigated for the removal of Reactive RED 195 (RR195) from simulated textile. The characterization of the Magnetite was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-Dispersive X-ray (EDX), X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transmission Infrared (FTIR) and Specific Surface Area analyzes. RR195 removal studies were performed with Magnetite and M/AS hybrid process separately.  The adsorption mechanism of the RR195 onto magnetite was explained by Freundlich isotherm model (R2= 0.999). The maximum experimental adsorption capacity of magnetite for RR195 was calculated 65.28 mg/g. Different concentrations of mixed liquor suspended solids (MLSS) and the magnetite dosages were used simultaneously in M/AS hybrid process. The experiments showed that the RR195 removal efficiencies increased with increasing MLSS concentrations and the magnetite dosages. 4000 mg/L was determined as optimum MLSS concentration for the removal of the RR195 from simulated textile wastewater by M/AS hybrid process. While the RR195 removal efficiency was 76.10% by 4000 mg/L MLSS in 90 minutes, the efficiency increased to 99.5% with the addition of 0.5 gram magnetite to the activated sludge process. Chemical Oxygen Demand removal efficiency was determined as 94.32% by 1.0 g magnetite/4000 mg/L MLSS hybrid process. The magnetite particles can be easily separated from simulated textile wastewater after M/AS hybrid process treatment by applying magnetic field.