Ağır metallerin giderimi için düşük maliyetli adsorban olarak pirina kullanımı

Son yıllarda düşük maliyetli tarımsal atıklar kullanılarak ağır metallerin sulardan uzaklaştırılması çalışmalarıhız kazanmıştır. Zeytinyağı endüstrisi atığı olan pirinanın (zeytin posası) adsorban olarak kullanılmasıyla sularda çözünmüş Cr(VI) ve Cu(II) ağır metallerinin giderimi araştırılmıştır. Deneysel adsorpsiyon prosesinde, sıcaklık (20oC), adsorban dozu (0,5 g) ve partikül boyutu (0,5-2,0 mm) sabit tutularak; giderim verimine pH , temas süresi (2-120 dk) ve başlangıç ağır metal konsantrasyonlarının (5-100 mg/L) etkileri incelenmiştir. pH 4, temas süresi 15 dk ve başlangıç ağır metal konsantrasyonu 5 mg/L'deaktifleştirilmiş pirina (AP) kullanılarak Cr(VI) ve Cu(II) maksimum giderimleri %98,8 ve %93,2 olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda Cr(VI) ve Cu(II) için adsorplanma kapasiteleri 0,988 mg/g ve 0,932mg/g olarak tespit edilmiştir. Bu ön çalışmanın ardından aynı optimum şartlar akü sanayi atıksuyuna dauygulanmış olup, yüksek giderim verimleri elde edilmiştir. Ayrıca, optimum koşullarda kinetik ve izotermmodelleri uygulanmış olup; deneysel sonuçlar ile yalancı ikinci derece kinetik ve Langmuir izotermmodellerindeki teorik sonuçlar arasında iyi bir uyum gözlenmiştir. FTIR analizi ile çeşitli fonksiyonel gruplar tanımlanmış ve SEM görüntüleri AP'nin gözenekli yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Çalışmasonuçları, adsorpsiyon uygulamalarında AP'nin düşük maliyetli adsorban olarak çeşitli alanlarda kullanıma uygunluğunu ispatlamıştır.

Olive pomace as a low-cost adsorbent for the removal heavy metals

In recent years, the removal of heavy metals from water by using low-cost agricultural waste activities wereaccelerated. Removal of dissolved Cr(VI) and Cu(II) heavy metals in water by olive pomace which olive oilindustry waste was investigated. The parameters that affect the heavy metal adsorption such as pH , contact time (2-120 min.), and initial heavy metal concentrations (5-100 mg/L) were studied in batch experiments at a temperature of 20oC, 0.5 g adsorbent dose and, particle size of between 0.5 and 2.0 mm. The maximum removal efficiencies were obtained 98.8% and 93.2% for Cr(VI) and Cu(II), respectively byusing activated olive pomace (AP), at a pH 4, contact time of 15 min. and initial heavy metal concentrationof 5 mg/L. The maximum adsorption capacity was determined 0.988 and 0.932 mg/g onto AP for Cr(VI) andCu(II), respectively. Following this preliminary study, the same optimum conditions were applied to thebattery industry wastewater and high removal efficiency was obtained. Moreover, kinetic and isotherm studies were carried out by applying pseudo second order kinetic and Langmuir isotherm model, observinggood agreement between theoretical and experimental results at the optimum operation conditions. Variousactive functional groups were identified by FTIR analysis and SEM images showed that the AP has a porousstructure. The study results show that AP has proven its suitability for use in various fields as a low-cost adsorbent in adsorption.

___

  • 1. Ali R.M., Hamada H.A., Hussein M.M., Malash G.F., Potential of using green adsorbent of heavy metal removal from aqueous solutions: Adsorption kinetics, isotherm, thermodynamic, mechanism and economic analysis, Ecol. Eng., 91, 317-332, 2016.
  • 2. Dissanayake D.M.R.E.A., Wijesinghe W.M.K.E.H., Iqbal S.S., Priyantha N., Iqbal M.C.M., Isotherm and kinetic study on Ni(II) and Pb(II) biosorption by the fern Asplenium nidus L., Ecol. Eng., 88, 237-241, 2016.
  • 3. Dursun Ş., Köysüren H.N., The removal of lead and nickel ions from water with Verbascum cheiranthifolium L. material, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (3), 569-577, 2014.
  • 4. De Hoces M.C., Blazquez Garcia G., Galvez A.R., Martín-Lara M.A., Effect of the acid treatment of olive stone on the biosorption of lead in a packed-bed column, Ind. Eng. Chem. Res., 49 (24), 12587-12595, 2010.
  • 5. Bulut Y., Tez Z., Adsorption studies on ground shells of hazelnut and almond, J. Hazard. Mater., 149, 35-41, 2007.
  • 6. Azouaou N., Sadaoui Z., Djaafri A., Mokaddema H., Adsorption of cadmium from aqueous solution onto untreated coffee grounds: Equilibrium, kinetics and thermodynamics, J. Hazard. Mater., 184, 126-134, 2010.
  • 7. Odoemelam S.A., Iroh C.U., Igwe J.C., Copper (II), Cadmium (II) and Lead (II) adsorption kinetics from aqueous metal solution using chemically modified and unmodified cocoa pod husk (Theobroma cacao) waste biomass, Res. J. Appl. Sci., 6 (1), 44-52, 2011.
  • 8. Doyurum S., Pirinanın Pb (II) ve Cd (II) iyonlarını adsorpsiyon performansının incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa, 2005.
  • 9. Aziz A., Oualia M.S., Elandaloussia E.H., Chemically modified olive stone: A low-cost sorbent for heavy metals and basic dyes removal from aqueous solutions, J. Hazard. Mater., 163, 441-447, 2009.
  • 10. Okur M., Removal of metal-complex dye from textıle wastewaters usıng eggshell, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28 (4), 777-785, 2013.
  • 11. Çimen Ö., Pirina kullanılarak sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle ağır metallerin giderimi, Yüksek Lisans Tezi, Aksaray Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Aksaray, 2014.
  • 12. Doymaz I., Gorel O., Akgün N.A., Drying characteristics of the solid by product of olive oil extraction, Biosyst. Eng., 88, 213-219, 2004.
  • 13. Aslan S., Bozkurt Z., Tekeli A.N., Removal of Cu (II), Ni (II), Cd (II) and Cr (VI) ions from aqueous solutions by biosorption processes, J. Eng. Nat. Sci., 25 (2), 209- 222, 2009.
  • 14. Köysüren H.N., Dursun Ş., The removal of heavy metal ions from the aquatic environment by modified apricot kernel shells, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28 (2), 427-436, 2013.
  • 15. Dang V.B.H., Doan H.D., Dang-Vu T., Lohi A., Equilibrium and kinetics of biosorption of cadmium(II) and copper(II)ions by wheat straw, Bioresour. Technol., 100, 211-219, 2009.
  • 16. Dakiky M, Khamis M., Manassra M., Merèb M., Selective adsorption of Chromium(VI) in industrial waste water using low cost abundantly available adsorbents, Adv. Environ. Res., 6, 533-540, 2002.
  • 17. Arslanoglu H., Altundogan H.S., Tumen F., Heavy metals binding properties of esterified lemoñ, J. Hazard. Mater., 164, 1406-1413, 2009.
  • 18. Qian Q., Mochidzuki K., Fujii T., Sakoda A., Removal of copper from aqueous solution using iron- containing adsorbents derived from methane fermentation sludge, J. Hazard. Mater., 172, 1137-1144, 2009.
  • 19. Wu Y., Fan Y., Zhangb M., Mingb Z., Yangb S., Arkinb A., Fang P., Functionalized agricultural biomass as a low-cost adsorbent: Utilization of rice straw incorporated with amine groups for the adsorption of Cr (VI) and Ni (II) from single and binary systems, Biochem. Eng. J., 105, 27-35, 2016.
  • 20. Kalavathy H.M., Miranda L.R., Moringa oleifera-A solid phase extractant for the removal of copper, nickel and zinc from aqueous solutions, Chem. Eng. J., 158, 188-199, 2010.
  • 21. Okur M., Aktı F., The removal of C.I. acid vıolet 90 metal-complex dye using synthetic and natural zeolite from aqueous solutions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 31 (3), 677-686, 2016.
  • 22. Dehghani M.H., Sanaei D., Ali I., Bhatnagar, A., Removal of chromium (VI) from aqueous solution using treated waste newspaper as a low-cost adsorbent: Kinetic modeling and isotherm studies, J. Mol. Liq., 215, 671-679, 2016.
  • 23. Bhattacharya A.K., Naiya T.K., Mandal S.N., Das S.K., Adsorption, kinetics and equilibrium studies on removal of Cr (VI) from aqueous solutions using different lowcost adsorbents, Chem. Eng. J., 137, 529-541, 2008.
  • 24. Maheshwari U., Mathesan B., Gupta S., Efficient adsorbent for simultaneous removal of Cu (II), Zn (II) and Cr (VI): Kinetic, thermodynamics and mass transfer mechanism, Process Saf. Environ. Prot., 98, 198-210, 2015.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bursa'nın zeytinlik arazilerindeki topraklarda poliaromatik hidrokarbon (pah) konsantrasyonlarının bölgesel değişimi

Gizem EKER

KENTSEL BÜYÜME MODELİ OLARAK KONSANTRİK HALKALAR TEORİSİNE FİZİK KURAMLARI ÇERÇEVESİNDE YENİ BİR YAKLAŞIM: KUVVET MODELİ ÜZERİNDEN KİNETİK VE POTANSİYEL KENTLEŞME KAVRAMI

Ali ULAŞ, Pınar KISA OVALI

Ağır metallerin giderimi için düşük maliyetli adsorban olarak pirina kullanımı

Oğuzhan GÖK, Özgül Çimen MESUTOĞLU

BELLİ AŞILMA OLASIĞINA SAHİP DEBİLERİN BÖLGESEL REGRESYON DENKLEMLERİNİN ELDESİ VE DOĞU KARADENİZ HAVZASI ÖRNEĞİ

Fatih SAKA, Ömer YÜKSEK

Türkçe için ardışık şartlı rastgele alanlarla bağlılık ayrıştırma

Mehmet Fatih AMASYALI, Metin BİLGİN

FİLLED FONKSİYON KULLANARAK VANA ETKİLİ EKONOMİK YÜK DAĞITIMI PROBLEMİNİN ÇÖZÜLMESİ

İbrahim EKE, Süleyman Sungur TEZCAN, Coşkun ÇELİK

ÜRETİM AŞAMASINDA RAY ve PROFİLDE OLUŞAN KUSURLARININ TESPİTİNE YÖNELİK BİR PARALEL KUSUR ALGILAMA ALGORİTMASI

İlhami Muharrem ORAK, Ahmet ÇELİK

Elektrot Etkileşimi ve Uyartım Eşiğinin Azaltılmasına Yönelik Sonlu Elemanlar Yöntemi Tabanlı Yeni Bir Retina Uyartım Stratejisi

Mahmut Emin ÇELİK, İrfan KARAGÖZ

ELASTİK BİR MALZEME İLE TEMAS HALİNDE OLAN GRAFEN TABAKANIN TİTREŞİM HESABI

Çiğdem DEMİR, Bekir AKGÖZ, Mehmet Cihad ERDİNÇ, Kadir MERCAN, Ömer CİVALEK

Farklı akışkanlarda değişken soğutucu akışkan debili (vrf) sistemin ekserji ve termoekonomik analizlerinin karşılaştırılması

Ali İbrahim ATILGAN, Utku TÜRKMEN