Fındık kabukları ile farklı model boyaların gideriminin kinetik ve termodinamik incelemesi

Bu çalışmada, tekstil endüstrisi atıksularının giderimi için Türkiye’ye katma değer sağlayacak pratik bir yaklaşım hedeflenmiştir. Bu bağlamda, ülkemizin dünya birincisi olduğu fındık üreticiliği göz önüne alınarak zararsız bir atık olan fındık kabuğu, laboratuvar ortamında hazırlanmış sentetik atık suların gideriminde değerlendirilmiştir. FTIR, SEM-EDS ve XRD analizleri ile gerçekleştirilen karakterizasyon çalşmaları, FK’nin organik bağ yapısı, morfolojik yapısı ve elementel içeriği ortaya konulmuştur. Çalışmanın devamında kısmında farklı tekstil model boyalarla hazırlanan sentetik çözeltilerin farklı işletme şartlarında FK ile giderimi incelenmiştir. Bu bağlamda; başlangıç pH’ı, başlangıç boya konsantrasyonu, adsorbent konsantrasyonu, reaksiyon süresi ve sıcaklığın etkileri incelenmiştir. Kinetik analizler, adsorpsiyonun sözde ikinci mertebe model ve partiküler arası difüzyonun kontrolünde gerçekleştiğini göstermiştir. Denge çalışmaları, Langmuir izoterminin süreci daha iyi ifade ettiğini göstermiştir. Termodinamik parametreler ise, sürecin endotermik olduğunu, kendiliğinden gerçekleştiğini ve sıcaklıla artan bir affiniteye sahip olduğunu göstermiştir.

___

  • Buyukada M., Removal of yellow f3r, di maria brilliant blue r and reactive brilliant red-3me from aqueous solutions by a rapid and efficient ultrasound–assisted process with a novel biosorbent of cottonseed cake: Statistical modeling, kinetic and thermodynamic studies, Arab. J. Sci. Eng., 40(8), 2153–2168, 2015.
  • Rafatullah M., Sulaiman O., Hashim R., Ahmad A., Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review, J. Hazard. Mater. 177 (2010) 70–80.
  • A, Celekli, S.S. Bilecikligil, F. Geyik, H. Bozkurt, Prediction of removal efficiency Lanaset Red G on walnut husk using artificial neural network model, Bioresour. Technol., 103, 64–70, 2012.
  • Srinivasan A., Viraraghavan T., Decolorization of dye wastewaters by biosorbents: a review, J. Environ. Manage., 91, 1915–1929, 2010.
  • Celekli A., Geyik F., Artificial neural networks (ANN) approach for modeling of removal of Lanaset Red G Chara contraria, Bioresour. Technol., 102, 5634–5638, 2011.
  • Buyukada M., Evrendilek F., Modeling Efficiency of Dehydrated Sunflower Seed Cake as a Novel Biosorbent to Remove a Toxic Azo Dye, Chem. Eng. Commun., 203(6), 746–757, 2016.
  • Uzuner S., Cekmecelioglu D., Enhanced pectinase production by optimizing fermentation conditions of Bacillus subtilis growing on hazelnut shell hydrolyzate, J. Mol. Catal. B Enzym., 113, 62–67, 2015.
  • Ozkal S.G., Yener, M.E., Supercritical carbon dioxide extraction of flaxseed oil: effect of extraction parameters and mass transfer modeling, J. Supercrit. Fluids, 112, 76–80, 2016.
  • Buyukada M., Co-combustion of peanut hull and coal blends: Artificial neural networks, particle swarm optimization and Monte Carlo simulation, Bioresour. Technol., 216, 280–286, 2016.
  • Celekli A., Bozkurt H., Geyik F., Use of artificial neural networks and genetic algorithm for prediction of sorption of an azo-metal complex dye onto lentil straw, Bioresour. Technol., 129, 396–401, 2013.
  • Gajic D., Savic-Gajic I., Savic I., Georgieva O., Gennaro S., Modelling of electrical energy consumption in an electric arc furnace using artificial neural networks, Energy, 108(1), 132–139, 2016.
  • Evrendilek G.A., Avsar Y.K., Evrendilek F., Modeling stochastic variability and uncertainty in aroma active compounds of PEF-treated peach nectar as a function of physical and sensory properties, and treatment time, Food Chem., 190, 634–642, 2016.
  • Buyukada M., Probabilistic uncertainty analysis based on Monte Carlo simulation of co-combustion of hazelnut hull and coal belnds: Data-driven modeling and response surface optimization, Bioresour. Technol., 225, 106–112, 2017.
  • Buyukada M., Modeling of decolorization of synthetic reactive dyestuff solutions with response surface methodology by a rapid and efficient process of ultrasound–assisted ozone oxidation, Des. Wat. Treat., 57(32), 14973–14985, 2016.
  • Kumar K.V., Porkodi K., Modelling the solid–liquid adsorption processes using artificial neural networks rained by pseudo second order kinetics, Chem. Eng. J., 148, 20–25, 2009.
  • Yao Y.J., Xu F.F., Chen M., Xu Z.X., Zhu Z.W., Adsorption behavior of methylene blue on carbon nanotubes, Bioresour. Technol., 101, 3040–3046, 2010.
  • Yang G., Wang B., Wang Z., Li X., Jia Q., Zhou Y., Biosorption of Acid Black 172 and Congo Red from aqueous solution by nonviable Penicillium YW 01: kinetic study, equilibrium isotherm and artificial neural network modeling, Bioresour. Technol., 102, 828–834, 2011.
  • Wang P.F., Cao M.H., Wang C., Ao Y.H., Hou J., Qian J., Kinetics and thermodynamics of adsorption of methylene blue by a magnetic graphene-carbon nanotube composite, Appl. Surf. Sci., 290, 116–124, 2014.
  • Buyukada M., Uzuner S., Evrendilek F., Utilization of (Modified-) Ground Hazelnut Shells for Adsorption of Azo-metal Toxic Dyes: Empirical and ANFIS Modeling and Optimization, Chiang Mai J. Sci., 45(1), 342–354, 2018.
  • Yildiz Z., Uzun H., Ceylan S., Topcu Y., Application of artificial neural networks to co-combustion of hazelnut husk-lignite coal blends, Bioresour. Technol., 200, 42–47, 2016.
  • Khataee A.R., Kasiri M.B., Artificial neural networks modeling of contaminated water treatment processes by homogeneous and heterogeneous nanocatalysis, J. Mol. Catal. A-Chem., 331, 86–100, 2010.
  • Mikulandric R., Loncar D., Böhning D., Böhme R., Beckmann M., Artificial neural network modelling approach for a biomass gasification process in fixed bed gasifiers, Energy Convers. Manage, 87, 1210–1223, 2014.
  • Ata R., Artificial neural networks applications in wind energy systems: a review. Rene. Sustain. Energy Rev. 49, 534–562, 2015.
  • Sahin F., Effects of engine parameters on ionization current and modeling of excess air coefficient by artificial neural network, Appl. Therm. Eng., 90, 94–101, 2015.
  • Yetilmezsoy K., Demirel S., Artificial neural network (ANN) approach for modeling of Pb(II) adsorption from aqueous solution by Antep pistachio (Pistacia vera L.) shells, J. Hazard. Mater., 153, 1288–1300, 2008.
  • Vani S., Sukumaran R.K., Savithri S., Prediction of sugar yields during hydrolysis of lignocellulosic biomass using artificial neural network modeling, Bioresour. Technol., 188, 128–135, 2015.
  • Chiou M.S., Li H.Y., Equilibrium and kinetic modeling of adsorption of reactive dye on cross-linked chitosan beads, J. Hazard. Mater., 93, 233–248, 2002.
  • Dutta S., Optimization of Reactive Black 5 removal by adsorption process using Box-Behnken design. Des. Water Treat., 51, 40–42, 2013.
  • Jumasiah A., Chuah T.G., Gimbon J., Choong T.S.Y., Azni I., Adsorption of basic dye onto palm kernel shell activated carbon: sorption equilibrium and kinetics studies, Desalination, 186, 57–64, 2005.
  • Al-Ghouti M., Khraisheh, M.A.M., Ahmad M.N.M., Allen S., Thermodynamic behaviour and the effect of temperature on the removal of dyes from aqueous solution using modified diatomite: a kinetic study, J. Colloid. Interf. Sci., 287, 6–13, 2005.
  • Ozacar M., Sengil I.A., Adsorption of reactive dyes on calcined alunite from aqueous solutions, J. Hazard. Mater., B98, 211–224, 2003.
  • Gong R.M., Ding Y., Lie M., Yang C., Liu H.J., Sun Y.Z., Utilization of powdered peanut hull as biosorbent for removal of anionic dyes from aqueous solution, Dyes Pigments, 64, 187–192, 2005.
  • Arami M., Limaee N.Y., Mahmoodi NM. Tabrizi NS., Equilibrium and kinetics studies for the adsorption of direct and acid dyes from aqueous solution by sol meal hull, J. Hazard. Mater., 135, 171–179, 2006.
  • Hashemian S., Misrhamsi M., Kinetic and thermodynamic of adsorption of 2–picoline by sawdust from aqueous solution, J. Ind. Eng. Chem., 18, 2010–2015, 2012.
  • Hanafiah M.A.K.M., Ngah W.S.W., Zolkafly S.H., Teong J.C., Majid Z.A.A., Acid Blue 25 adsorption on base treated Shorea dasyphylla sawdust: Kinetic, isotherm, thermodynamic and spectroscopic analysis, J. Environ. Sci., 24(2), 261–268, 2012.
  • Mittal A., Adsorption kinetics of removal of a toxic dye, Malachite Green, from wastewater by using hen feathers, J. Hazard. Mater., 133, 196–202, 2006.
  • Wu C.H., Yu C.H., Effects of TiO2 dosage, pH and temperature on decolorization of C.I. Reactive Red 2 in a UV/US/TiO2 system, J. Hazard. Mater., 169, 1179–1183, 2009.
  • Cicek F., Ozer, D., Ozer, A., Ozer A., Low cost removal of reactive dyes using wheat bran, J. Hazar. Mater. 146, 408–416, 2007.
  • Ozer A., Dursun G., Removal of methylene blue from aqueous solution by dehydrated wheat bran carbon, J. Hazar. Mater, 146, 262–269, 2007.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Trafik sakinleştirme çalışmalarında farklı kıvrımlama uygulamalarının sürüş simülatörü ortamında incelenmesi

Metin Mutlu AYDIN, Kadir AKGÖL, Banihan GÜNAY

İnsansız kara aracı geliştirmeye bütünleşik bir yaklaşım: tasarım, analiz, uygulama ve öneriler

Ömer Cihan Kıvanç, Tahir Eren Mungan, Berkin Atila, Gürkan Tosun

Shearlet dönüşüm ve yeni geometrik özellikler kullanılarak aşırı öğrenme makinesine dayalı bitki tanıma sistemi

Muammer TÜRKOĞLU, Davut HANBAY

Çok gruplu sınıflandırma problemlerine regresyon analizi ve matematiksel programlama tabanlı yeni bir yaklaşım

Mustafa İsa DOĞAN, Abdullah ORMAN, Mediha ÖRKCÜ, H. Hasan ÖRKCÜ

Multi-step diferansiyel transform metodu ile uç kütle eklentili kirişlerin serbest titreşim analizi

Hilal DOĞANAY KATI, Hakan GÖKDAĞ

Humerus kırıklarında kullanılan kemik plakalarının eklemeli imalat yöntemi ile üretilebilirliğinin incelenmesi

Mehmet Fatih AYCAN

Değişik karışım oranlarına göre ZDDP katkı maddesinin aşınma önleyici veriminin araştırılması

Doğuş ÖZKAN

Dağıtık üretimde güneş enerjisi uygulamalarının kısa devre koruması üzerindeki etkileri ve dağıtık üretimde kısa devre koruması için yeni teknikler

Ahmet TEKE, Ensari YILDIRIM

Yersel lazer tarama verisi ile elde edilen 3B modellerde filtreleme etkisinin araştırılması

Melis UZAR, Nursu TUNALIOĞLU, Duygu ARICAN, Tümay ARDA

Ardışık çırpan kanatlı enerji üretecinin performansını artırmada ön kanat hareketinin etkisi

İdil FENERCİOĞLU, Ferhat KARAKAŞ