Konya ve çevresi linyitlerinin aktifleştirilmesi ve organik maddelerin adsorbsiyonunda kullanılabilirliğinin araştırılması
An investigation on activation of Konya region lignites and evaluation of their usability in adsorption of organic compounds
Yazar: SÜHEYLA TONGUR YILDIZ
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada üretilen aktif karbonun organikleri adsorplama kapasitesi ve fizikokimyasal özellikleri sunulmaktadır. Çalışmanın amacı; Konya ve çevresinde yaygın bir biçimde rastlanan doğal adsorban olan linyitlerin, bu linyitlerden elde edilen aktif karbonunun organik bileşikleri adsorplama özelliklerini incelemektir. Böylece bu çalışmanın, eser miktarlarda alınması halinde bile kanserojen etkiye sahip olan uçucu organik bileşikler ile kirlenmiş içme ve kullanma sularının uygun bir biçimde arıtılmasında ve arıtma tesislerinin işletilmesinde yardımcı olacağı düşünülmektedir.Çalışma kapsamında seçilen hedef bileşikler arasında yer alan organikler tarafından suyun kirlenmesi genel bir çevre problemidir. Bu nedenle organik kirlenmenin belirlenmesi için belirli sıklıkta su, hava ve toprak örneklerinin analizi gereklidir. Organik bileşiklerin genel özellikleri teknik uygulamalarda yaygın olarak kullanılmalarına izin verir. En bilinen etkileri doğada uzun yıllar parçalanmadan kalabilmeleri ve kanserojen özellik taşımalarıdır. Bu nedenle bu bileşiklerin arıtımı oldukça önemlidir. Sonuç olarak; hedef çalışma içme suyu ve atıksu sistemlerinde bulunması muhtemel ve çevre açısından risk teşkil eden kirleticilerin arıtımına olanak sağlamaktadır. Avrupa'da bu bileşikler üzerinde kapsamlı bir şekilde çalışılarak limit değerler belirtilmesine karşın, ülkemizde bu tür çalışmalar son yıllarda önem kazanmaya başlamıştır. Avrupa Birliği sürecine girilmesi ile bu bileşiklerin öneminin daha da artarak, analizlerinin zorunlu bir hal alacağı düşünülmektedir.Linyit kömürlerden aktif karbon hazırlanmasında modifiye metot kullanılmıştır. Linyitler toz KOH ile aşılanmış, aktivasyonun ardından HCl ile yıkanmıştır. KOH dozajı, toz aktif karbon kullanımı ve HCl ile yıkama işlemi adsorbanın aktivitesine önemli ölçüde katkıda bulunmuştur. Ermenek aktif karbonu için giderim verimleri Kloroform, Bromodiklorometan, Dibromoklorometan, Bromoform, 1,4 Diklorobenzen, 1,2,3 Triklorobenzen, Aldrin için sırasıyla %97, %97, %98, %98, %75, %98, %92 olarak belirlenmiştir. Ilgın aktif karbonu için verimler sırasıyla %92, %80,3, %84,5, %93,17, %71, %97, %92 olarak tespit edilmiştir. Beyşehir aktif karbon için ise verimler sırasıyla %85, %74, %81, %90, %63, %93, %93 olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon büyük ölçüde Freundlich > D-R > Tempkin izotermine uyum göstermiştir. Aktivasyon prosesinin maliyeti 65$/kg olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
In this paper adsorption capacity and physical-chemical characteristics of activated carbon product are discussed. The aim of this work is to investigate organic compounds adsorption capacity of the natural lignite found around Konya, activated carbons obtained from Konya lignite?s and commercially available activated carbons. This work will help the understanding and application of the treatment of volatile organic compounds which have carcinogenic effect even in trace levels in waters.Selected target compounds in this work are common environmental pollutants in waters. Therefore in order to determine the amount and the extent of organic pollutants analyses should be carried out periodically with water soil and air samples.These organic compounds are used in various industrial activities. Commonly known effects of these organic compounds are their persistence in environment for years and their carcinogenic effects. Therefore removal of these compounds from waters are important considerably. As a result this work investigates possible hazardous compounds removal from water and wastewater. These compounds are investigated in Europe and limit values for drinking waters were established. However in Turkey attentions were paid in recent years to these compounds. In the excession period of Turkey to the EU regulations about these compounds will be adopted and the analyses and control of these compounds will be mandatory.Activated carbon from lignite were produced using modified method. The combination of the factors, namely KOH dosage and the HCl washing enhanced significantly the sorbent activity. Removal of, %97, %97, %98, %98, %75, %98, %92; for Chloroform, Bromodichloromethane, Dibromochloromethane, Bromoform, 1,4 Dichlorobenzene, 1,2,3 Trichlorobenzene and Aldrin respectively were achieved by the use of Ermenek activated carbon. Removal of, %92, %80,3, %84,5, %93,17, %71, %97, %92 for Chloroform, Bromodichloromethane, Dibromochloromethane, Bromoform, 1,4 Dichlorobenzene, 1,2,3 Trichlorobenzene and Aldrin respectively were achieved by the use of Ilgın activated carbon. And Removal of, %85, %74, %81, %90, %63, %93, %93 for Chloroform, Bromodichloromethane, Dibromochloromethane, Bromoform, 1,4 Dichlorobenzene, 1,2,3 Trichlorobenzene and Aldrin respectively were achieved by the use of Beyşehir activated carbon. Adsorption isotherm data were fitted to both Freundlich > D-R > Tempkin models. Coast of activation process was determined as 65 $/kg.