Box-Behnken deneysel tasarım metodunun boyalı sulardan kitosan koagülasyonu ile renk giderimine uygulanması

Abstract

Boyalı atıksular önemli çevre kirleticileri arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, atık karides kabuklarından elde edilen bir biyolojik polimer olan kitosanın, sulu çözeltideki reaktif boyadan (C.I. reaktif mavi 221) renk giderimi amacıyla kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda Box Behnken deneysel tasarım metodu kullanılmış, kitosan konsantrasyonu, boya konsantrasyonu ve koagülasyon-flokülasyon sonrası çökelme süresinin renk giderme verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kitosan konsantrasyonu 50-200 mg/L, boya konsantrasyonu 50-200 mg/Lve çökelme süresi 30-120 dakika aralığında seçilmiştir. Yapılan varyans analizi sonunda Model R2 değeri 0.9923, tahmini ve hesaplanmış R2 değerleri ise 0.8763 ve 0.9784 olarak hesaplanmıştır. Bu da kullanılan yöntemin istatistiki açıdan yeterince uyumlu olduğunu göstermektedir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda 125 mg/L kitosan konsantrasyonu, 50 mg/L boya konsantrasyonu ve 30 dakika çökelme süresi koşullarında % 67 renk giderme veriminin elde edildiği görülmüştür.

Keywords

• Box-Behnken deneysel tasarım metodu
• Boya
• Kitosan
• Koagülasyon

References

1. Akdemir EO. 2012. A statistical experiment design approach for decolorization of textile dyestuff by coagulatıon with chitosan. Fres Environ Bul. 21 (6): 1461-1467.
2. Akdemir EO. 2018. Boyalı suların çitosan koagülasyonu ile arıtımında box-wilson istatistiksel tasarım yönteminin kullanılması. Dokuz Eylül Üniversitesi-Mühendislik Fakültesi Fen ve Müh Der. 20 (59): 612-627.
3. Ay F., Catalkaya EC., Kargi F. 2009. A statistical experiment design approach for advanced oxidation of direct red azo-dye by photo-fenton treatment. J Hazar Mat. 162: 230–236.
4. Bui HM., Duong HTG., Nguyen CD. 2016. Applying an artificial neural network to predict coagulation capacity of reactive dyeing wastewater by chitosan. Polish J Environ Stud. 25 (2): 545-555.
5. Buscio V., Crespi M., Gutierrez-Bouzan C. 2016. Application of pvdf ultrafiltration membranes to treat and reuse textile wastewater. Des Water Treat 57: 8090–8096.
6. Guibal E. 2004. Interactions of metal ıons with chitosan based sorbents: a review. Sep Purif Tecnol. 38: 43–74.
7. Karthik V., Saravanan K., Bharathi .P, Dharanya V., Meiaraj C. 2014. An overview of treatments for the removal of textile dyes. J Chem Pharma Sci. 7 (4): 1215–1220.
8. Mohammed MA., Shitu A., Ibrahim A. 2014. Removal of methylene blue using low cost adsorbent: A review. Res J Chem. Sci. 4 (1): 91– 102.

9. Nayef ZAM. 2006. Coagulant toxicity and effectiveness in a slaughterhouse wastewater treatment plant. Ecotox Environ Safety 65 (1): 74-83.
10. Patel H., Vashi RT. 2012. Removal of congo red dye from its aqueous solution using natural coagulants. J Saudi Chem Soci. 16: 131–136.
11. Robinson T., McMullan G., Marchant R., Nigam P. 2001. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Bioresource Technol. 77: 247–255.
12. Sadhasivam S., Saritha E., Savitha S., Swaminathan K. 2005. Comparison of the efficiency of live and autoclaved mycelium of trichoderm harzianum on the removal of trypan blue. Bul Environ Contam Toxicol. 75 (5): 1046-1053.
13. Syafalni S., Abustan A., Zakaria SNF., Zawawi MH., Rahim RA. 2012. Raw water treatment using bentonite-chitosan as a coagulant. Water Sup. 12 (4): 480–488.
14. Szygula A., Guibal E., Palacin M., Ruiz M., Sastre AM. 2009. Removal of an anionic dye (acid blue 92) by coagulation–flocculation using chitosan. J Environ Manag. 90 (10): 2979-2986.