Doğal ve aktive edilmiş şeker küspesinin tekstil atık sularındaki Reactobond red K3BS (RED 254) boyaların giderilmesinde kullanımı
The use of natural and activated sugar residue for the removal of Reactobond red K3BS (RED 254) dyes from textile effluent
Yazar: HATEM SİNCAR
Danışman: DOÇ. DR. FATİH DEMİR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Reaktif boyalar; ülkemizde ve dünyada tekstil endüstrisinde ışıltılı renkleri,  sabitlik dereceleri ve kolay uygulanabilirlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat boyama işlemlerinden sonra atık suda kalan reaktif boya toksik veya kanserojen etki vermektedir. Reaktif boyaların suda çözünürlükleri yüksek olduğundan genel fizikokimyasal ve biyolojik arıtma yöntemleri ile giderimleri oldukça zordur. Adsorpsiyon ise atık sulardan boyarmadde gideriminde etkin metottur. Günümüzde, atık sulardan boyarmadde gideriminde düşük maliyetli adsorplayıcıların kullanımına ilişkin araştırmalar artmıştır
Bu tez çalışması kapsamında Erzurum Şeker Fabrikası'ndan temin edilen ve ülkemizde her yıl büyük miktarda biriken biyokütle atıklardan biri olan şeker pancarı küspesinin ham ve aktive edilerek, atık suda bulunan reaktif anyonik Reactobond red K3BS (Red 254) boyanın uzaklaştırılması araştırılmıştır. Ham şeker pancarı ve aktive şeker pancarı küspesinin adsorpsiyon üzerine; temas süresi, pH, adsorban miktarı ve sıcaklık parametrelerinin etkileri incelenmiştir. BET analizi ile doğal ve aktive seker pancarı küspesinin yüzey alanı, gözenek yapısı ve dağılımı belirlenmiş, XRF, XRD, FTIR, SEM, ZETASİZER, Tanecik Boyutu ve Temas Açısı analizleri ile doğal ve aktive şeker pancarı küspesinin yapısı incelenip adsorbent yapısı içeriği belirlenmiştir.
Her bir kirletici-biyosorbent sistemi için, adsorpsiyon dengesinin matematiksel olarak tanımlanmasında Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon modelleri kullanılmış, model sabitleri hesaplanarak adsorpsiyon dengesinin hangi modele daha iyi uyduğu belirlenmiştir. Ayrıca kinetik verilerin birinci ve ikinci derece ile doygunluk tipi kinetik modellere uygunluğu araştırılarak, her bir modele ait kinetik sabit verileri yardımıyla ΔG°, ΔH° ve ΔS° gibi termodinamik büyüklükler hesaplanmıştır. Sonuç olarak aktive şeker pancarı küspesinin, ham şeker pancarı küspesine göre adsorplama kabiliyetinin oldukça yüksek olduğu gözlemlenmiştir.
Adsorpsiyon çalışması sonuçlarına göre, üretilen gözenekli katının farklı sıcaklıklardaki adsorpsiyon kapasitesi ise oldukça yüksek olup, sulardaki reaktif boyanın uzaklaştırılmasında etkin bir adsorbent olarak kullanılabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
Reactive dyes are widely used in the textile industry in our country and in the world due to their bright colours, stability ratings and easy applicability. However, reactive dye remaining in the waste water after the dyeing process gives toxic or carcinogenic effect that it is very difficult to remove them by general physicochemical and biological treatment methods because of the high solubility of the reactive dyes in water. Adsorption is an effective method for removing dyestuffs from waste water. Nowadays, research on the use of low-cost adsorbents in the removal of dyestuffs from wastewater has increased. 
Within the scope of this thesis study, the removal of reactobond red k3bs (red 254) dye from textile effluent has been investigated by making the sugar beet pulp, one of the biomass wastes obtained from the Erzurum Sugar Factory and accumulated in large quantities every year in our country, raw and activated. The contact time, pH, adsorbent amount and temperature parameters have been investigated based on the adsorption of raw sugar beet and activated sugar beet. The surface area, pore structure and distribution of the natural and active sugar beet pulp have been identified by BET analysis and the structure of the natural and active sugar beet cultivars have been examined by XRF, XRD, FTIR, SEM, ZETASIZER, particle size and contact angle analysis, and then the content of the adsorbent structure has been determined. 
For each contaminant-bio-sorbent system, Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich adsorption models have been used in the mathematical description of adsorption equilibrium, and it has been determined that which model has been better for the adsorption equilibrium by calculating the model constants. In addition, thermodynamic quantities such as ΔG°, ΔH° and ΔS° have been calculated with the help of kinetic constant data of each model by investigating the compatibility of kinetic data with the first and second-degree saturation type for the kinetic models. As a result, it has been observed that the adsorption ability of the active sugar beet pulp has been considerably higher than the adsorption ability of the raw sugar beet pulp.
According to the results of the adsorption study, the adsorbed capacity of the produced porous layer is very high and it is foreseen that it can be used as an effective adsorbent for the removal of reactive dye in the water.