Demir ve Mangan Gideriminde Saf ve Kaplı Pomza Kullanılması

Abstract

Demir ve mangan yeraltı sularında bolca bulunan iki elementtir. Sulardan demir ve mangan giderimi için oksidasyon ve filtrasyon işlemleri uygulanmaktadır. Yeraltı sularında yüksek karbon dioksit ve düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonu nedeniyle; demir ve mangan +2 değerliklerine sahiptir (Fe+2, Mn+2). +2 değerlikli çözünmüş demir ve mangan formları çözünmeyen formlara dönüştürmek üzere okside edilirler ve oksitlenmiş olan demir ve mangan (Fe+3,Mn+4) filtre edilerek sulardan ayrılırlar. Kum, mangan yeşil kum, antrasand, pirolusit gibi filtre materyalleri filtrasyon işleminde kullanılmaktadır. Bu çalışmada pomza taşı, sularda hem çözünmüş hem de çözünmez halde bulunan demir ve mangan formlarını gidermek için filtre materyali olarak araştırılmıştır. Filtrasyon işlemi için iki farklı tip pomza kullanılmıştır. İlk pomza tipi herhangi bir işleme tabi tutulmamış saf pomza, ikinci pomza tipi ise MnO2 tabakası ile üzeri kaplanan kaplı pomzadır. Saf ve kaplı pomza kullanılarak hazırlanan pomza filtrelerine farklı demir ve mangan konsantrasyonları uygulanmıştır. Saf pomza kullanılarak yapılan çalışmada demir giderim verimi demir konsantrasyonlarının artmasıyla % 80 ile 86 arasında değişim gösterdiği, mangan giderim veriminin ise % 62 ile 81 arasında olduğu gözlenmiştir. Demir için giderim veriminin, saf pomzada olduğu gibi kaplı pomzada da yaklaşık olarak %81-84 arasında değiştiği görülmüştür. Kaplı pomzanın kullanıldığı mangan giderme çalışmasında konsantrasyon değerlerinin artmasıyla verim değerlerinin de 250 mg/L mangan konsantrasyonuna kadar arttığı ve tüm konsantrasyonlarda giderme verimlerinin %12 ile 87 arasında değişim gösterdiği gözlenmiştir. Filtre sistemine düşük (12,5 mg/L) konsantrasyonda +2 değerlikli demir içeren çözelti ile çalışıldığında, demir ve mangan gideriminin hem saf pomza hem de kaplı pomza ile yaklaşık olarak aynı seviyelerdedir. İlave olarak demir giderimi verimi filtre çalışma süresi boyunca kaplı pomza ile çalışıldığında daha kararlı oluğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Pomza, Demir Giderimi, Mangan Giderimi

Keywords

• Pomza
• Demir Giderimi
• Mangan Giderimi

Using Coated and Pure Pumice in Iron and Manganese Removal

Abstract

Iron and manganese were two elements which are abundantly found in groundwater. Oxidization and filtration processes have been applied to remove iron and manganese from waters. These elements are present as the divalent ferrous iron, Fe+2, and the divalent manganeous manganese ion, Mn+2 in ground waters due to its high carbon dioxide and low dissolved oxygen concentration. Soluble ferrous and manganous are oxidized to form insoluble (Fe+3 and Mn+4 valence) and then oxidized iron and manganese are filtrated to separate from waters. Different filter materials like sand, manganese green sand, anthrasand, pyrolusite have been used in filtration process. In this study, pumice stone was investigated to usable as a filtration material for iron and manganese which are found both soluble and insoluble form from waters. Two pumice types were utilized to remove iron and manganese by using filtration process. First pumice type is pure pumice which wasn’t subjected to process, and second type is coated pumice which covers with MnO2 (s) layer. Different iron and manganese concentrations was applied pumice filters which prepared by using pure and coated pumice. In experimental studies done by using pure pumice, it was observed that iron removal efficiency changed range from 80-86 % by increasing concentrations of iron solutions; manganese removal efficiency was 62-81% by increasing concentrations of manganese solutions. Iron removal efficiency changed range from 81-84 %, whereas manganese removal efficiency increased up to 250 mg/L manganese concentration in filter system which uses coated pumice. Manganese removal efficiency changed range from 12-87 % at all manganese concentrations was observed. When low ferrous iron concentration (12.5 mg/L) solutions applied to filter systems, iron removal was approximately equal both coated pumice and pure pumice. In addition, iron removal efficiency was stable during filtration process with coated pumice was determined.  

Keywords

• Pumice
• Iron Removal
• Manganese Removal

References

1. Gündüz, L., Sarışık, A., Tozaçan, B., Davraz, M., Uğur, İ., Çankıran, O. 1998. Pomza Teknolojisi (Pomza Karakterizasyonu), SDÜ Mühendislik Mimarlık Fakültesi, ISBAŞ Isparta Belediyesi BİMS Yapı Elemanları A.Ş., Isparta.
2. D.P.T. 2001. XIII. Beş yıllık Kalkınma Planı, “Pomza” Çalışma Grubu Raporu, Ankara.
3. Sezgin, M., Davraz, M., Gündüz, L. Pomza Endüstrisine Sektörel Bir Bakış, 2005. Türkiye Pomza Sempozyumu ve Sergisi 2005, 15-17 Eylül 2005, Isparta, Editörler L. Gündüz , V. Deniz, 9-22.
4. Önem, Y. 1997. Sanayi Madenleri (Tanımları, Bulunuşları, Dünya ve Türkiye Rezervleri, Yıllık Üretimleri, İhraç ve İthal Miktarları), Ankara,368.
5. Şengül, F., Müezzinoğlu, A. 1995. Çevre Kimyası, DEU Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, İzmir, 243.
6. Dimitrakos, M. Martinez, N., Vayenas, D.V., Lyberatos, G. 1997. Removal of Iron from Potable Water Using a Trickling Fitler, Water Research, 31(5), 991-996.
7. Kub, T.C. 2003. Optimizing Manganese Removal Process in Water Treatment Plants, Yüksek Lisans Tezi, South Dakota State University, USA.
8. http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/en/consleg/ 1980/ L/ 01980L0778-19950101-en.pdf. Council Directive of 15 July 1980 relating to the quality of water intended for human consumption (80/778/EEC). (Erişim Tarihi: 02/2008 )

9. Sommerfeld, E.O. 1999. Iron and Manganese Removal Handbook, American Water Works Association, Denver, USA, 158.
10. Baldan, N. 2001. Pomza taşı ile Su ve Atıksulardan Demir ve Mangan Giderimi, Yüksek Lisans Tezi, SDÜ Isparta, 67.
11. http://www.maden.org.tr/resimler/ekler/ecd070e606afbf0 ek.pdf . Özkan, Ş. G., Tuncer, G.. 2001. Pomza Madenciliğine Genel Bir Bakış 4.Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu 18-19 Ekim, Izmir. s: 200-207. (Erişim tarihi: 07/2007 )
12. http://www.advantechmfg.com/pdf/standardstable.pdf U.S.A. Standard Sieves ASTM Specifıcation E-11. (Erişim tarihi: 06/2007 )
13. http://www.cevreorman.gov.tr/ yasa /y/ 25687. doc. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Yayımlandığı Resmi Gazete: Tarih 31 Aralık Cuma 2004 Sayı:25687. (Erişim tarihi: 07/2007 )