Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

INVESTIGATION ON USAGE POSSIBILITIES OF GASIFICATION PLANT WOOD WASTE AND SIVAS KANGAL LIGNITE COAL IN DYE ADSORPTION

Yıl 2020, Cilt: 59 Sayı: 4, 235 - 245, 01.12.2020

Ramazan Kırma Musa Sarıkaya Soner Top Şükrü Uçkun İrfan Timür

https://doi.org/10.30797/madencilik.843772

Öz

Bu çalışmada Sivas Kangal linyit kömürü ile Gebze MDF ve Yonga Levha Gazlaştırma Tesisi
ön çalışmalarında elde edilen odun atığının adsorban olarak kullanılma olanakları araştırılmıştır.
Böylelikle hem atıkların değerlendirilmesi hem de daha ucuz ve kolay elde edilen malzemeler ile
çevre kirliliğinin önlenmesi amaçlanmıştır. -75 μm boyutuna kırılıp öğütülen ve adsorban olarak
kullanılan odun atığı ve kömür numunelerin yapı ve yüzey özellikleri XRD, SEM ve BET analizleri
ile incelenmiştir. Ayrıca kül, nem, uçucu madde ve sabit karbon içerikleri ile elementel analizleri
yapılarak numuneler karakterize edilmiştir. Deneylerde boyar madde olarak C16H18CIN3S.xH2O
formülasyonuna sahip metilen mavisi (MM) kullanılmıştır. Sıcaklık, karıştırma süresi ve derişim
parametrelerinin MM adsorpsiyonu üzerine etkileri araştırılmıştır. Optimum konsantrasyonlarda
değişik sıcaklıklar için Langmuir izotermleri oluşturulmuştur. Sonuç olarak mevcut çalışma ile
adsorban olarak tercihen linyit kömürü ve odun atığının kullanılabileceği ortaya konulmuştur.
Linyit kömürü için 10 ppm ve odun atığı için ise 3 ppm MM konsantrasyonlarının adsorpsiyon için
ideal derişimler olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Odun atığı Linyit kömürü Metilen mavisi Adsorpsiyon

Kaynakça

  • Abak, H., 2008. Sulu Çözeltilerden Metilen Mavisinin Fındık Kabuğu Yüzeyine Adsorpsiyon ve Adsorpsiyon Kinetiği. Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 81 s.
  • ASTM D7582-15, 2015, Standard Test Methods for Proximate Analysis of Coal and Coke by Macro Thermogravimetric Analysis. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org.
  • Bayar, S., 2018. Metilen Mavisinin Doğal Kil Üzerine Adsorpsiyonu. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8 (2), 264-272.
  • Depci, T., Onal, Y., Erdogan, S., Canan, A. B., 2011. Adsorption and Kinetics of Hazardous Dye Rhodamine-B from Aqueous Solutions with Activated Carbon-Based Low-Rank Coal. Fresenius Environmental Bulletin, 20 (2), 303-309.
  • Gülensoy, H., Mahramanlıoğlu, M., 1998. Doğal ve Aktifleştirilmiş Kömürler Kullanarak Triklorasetik Asidin (Tca) Sulu Çözeltilerinden Uzaklaştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4 (1-2), 585- 588.
  • Gündoğdu, A., 2010. Fabrika Çay Atıklarından Aktif Karbon Üretimi, Karakterizasyonu ve Adsorpsiyon Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 198 s.
  • Gündüz, F., Bayrak, B., 2017. Biosorption of Malachite Green from an Aqueous Solution Using Pomegranate Peel: Equilibrium Modelling, Kinetic and Thermodynamic Studies. Journal of Molecular Liquids, 243, 790-798.
  • Han, R., Wang, Y., Sun, Q., Wang, L., Song, J., He, X., Dou, C., 2010. Malachite Green Adsorption onto Natural Zeolite and Reuse by Microwave Irradiation. Journal of Hazardous Materials, 175, 1056–1061.
  • Hernández-Cocoletzi, H., Salinas, R. A., Águila-Almanza E., 2020. Natural Hydroxyapatite from Fishbone Waste for the Rapid Adsorption of Heavy Metals of Aqueous Effluent. Environmental Technology & Innovation, doi: https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101109.
  • Ho, Y. S., McKay, G., 1998. Sorption of Dye from Aqueous Solution by Peat. Chemical Engineering Journal, 70 (2), 115-124.
  • Kaur, B., Gupta, R. K., Bhunia, H., 2019. Chemically Activated Nanoporous Carbon Adsorbents From Waste Plastic for CO2 Capture: Breakthrough Adsorption Study. Microporous and Mesoporous Materials, 282, 146-158.
  • Kayman, E., 2009. Sulu Çözeltilerdeki Kurşun İyonlarının Kestane Kabuğu ve Kayısı Çekirdeğinden Üretilen Aktif Karbonlar ile Adsorpsiyonu. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 77 s.
  • Kocaer, F. O., Alkan, U., 2002. Boyarmadde İçeren Tekstil Atıksularının Arıtım Alternatifleri. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 7, 47-55.
  • Korkmaz, A. A., Dağdeviren, Ç., Özdemir, Ç. S., 2014. Elbistan Uçucu Kül Karakterizasyonu ve Adsorpsiyon Uygulamaları. Türkiye 19. Kömür Kongresi Bildirileri Kitabı, Zonguldak, 303-308.
  • Langmuir, I., 1916. The Constitution and Fundamental Properties of Solids and Liquids. Part I. Solids. Journal of the American Chemical Society, 38 (11), 2221-2295.
  • Mahramanlıoğlu, M., Arkan, B., 2002. Kömürden Elde Edilen Adsorbent ile Boyarmadde Uzaklaştırılması. Türkiye 13. Kömür Kongresi Bildirileri Kitabı, Zonguldak, 29-31.
  • Mahramanlıoğlu, M., Kızılcıklı, İ., Çınarlı, A., Özgen, Ö., 2002. Removal of Astrozon Red from Aqueous Solutıons by the Adsorbents Produced from Lignite Coal. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8 (1), 53-60.
  • Murathan, A., Koçyiğit, H., 2013. Sulu Çözeltilerden Kadmiyum İyonlarının Dolgulu Yataklarda At Kestanesi ve Meşe Palamudu Kullanılarak Giderilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28 (2), 303-306.
  • Santos, S. C., Vilar, V. J., Boaventura, R. A., 2008. Waste Metal Hydroxide Sludge As Adsorbent for a Reactive Dye. Journal of Hazardous Materials, 153 (3), 999-1008.
  • Sriram, G., Kigga, M., Uthappa, U. T., Rego, R. M., Thendral, V., Kumeria, T., Jung, H. Y., Kurkuri, M. D., 2020. Naturally Available Diatomite and Their Surface Modification for the Removal of Hazardous Dye and Metal Ions: A Review. Advances in Colloid and Interface Science, 282, 102198, 1-30.
  • Şener, S., 2008. Use of Solid Wastes of the Soda Ash Plant as an Adsorbent for the Removal of Anionic Dyes: Equilibrium and Kinetic Studies. Chemical Engineering Journal, 138 (3), 207-214.
  • Tahir, S., Rauf, N., 2006. Removal of a Cationic Dye From Aqueous Solutions by Adsorption onto Bentonite Clay. Chemosphere, 63, 1842–1848.
  • Toumi, K. H., Benguerba, Y., Erto, A., Dotto, G. L., Khalfaoui, M., Tiar, C., Nacef, S., Amrane, A., 2018. Molecular Modeling of Cationic Dyes Adsorption on Agricultural Algerian Olive Cake Waste. Journal of Molecular Liquids, 264, 127-133.
  • Tsai, W. T., Huang, P. C., Lin, Y. Q., 2019. Reusing Cow Manure for the Production of Activated Carbon Using Potassium Hydroxide (KOH) Activation Process and Its Liquid-Phase Adsorption Performance. Processes, 7, 737, 1-12.
  • Türker, P., Erdoğan, B., Katnaş, F., Yeğinobalı, A., 2009. Türkiye’deki Uçucu Küllerin Sınıflandırılması ve Özellikleri. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Fersa Matbaacılık, 112 s.
  • Türkyılmaz, A., 2018. Sulu Çözeltilerden Nano Kil (Halosit) Yüzeyine Metilen Mavisi Adsorpsiyonu ve Kinetiği. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20 (2), 413-424.

GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI

Yıl 2020, Cilt: 59 Sayı: 4, 235 - 245, 01.12.2020

Ramazan Kırma Musa Sarıkaya Soner Top Şükrü Uçkun İrfan Timür

https://doi.org/10.30797/madencilik.843772

Öz

Bu çalışmada Sivas Kangal linyit kömürü ile Gebze MDF ve Yonga Levha Gazlaştırma Tesisi
ön çalışmalarında elde edilen odun atığının adsorban olarak kullanılma olanakları araştırılmıştır.
Böylelikle hem atıkların değerlendirilmesi hem de daha ucuz ve kolay elde edilen malzemeler ile
çevre kirliliğinin önlenmesi amaçlanmıştır. -75 μm boyutuna kırılıp öğütülen ve adsorban olarak
kullanılan odun atığı ve kömür numunelerin yapı ve yüzey özellikleri XRD, SEM ve BET analizleri
ile incelenmiştir. Ayrıca kül, nem, uçucu madde ve sabit karbon içerikleri ile elementel analizleri
yapılarak numuneler karakterize edilmiştir. Deneylerde boyar madde olarak C16H18CIN3S.xH2O
formülasyonuna sahip metilen mavisi (MM) kullanılmıştır. Sıcaklık, karıştırma süresi ve derişim
parametrelerinin MM adsorpsiyonu üzerine etkileri araştırılmıştır. Optimum konsantrasyonlarda
değişik sıcaklıklar için Langmuir izotermleri oluşturulmuştur. Sonuç olarak mevcut çalışma ile
adsorban olarak tercihen linyit kömürü ve odun atığının kullanılabileceği ortaya konulmuştur.
Linyit kömürü için 10 ppm ve odun atığı için ise 3 ppm MM konsantrasyonlarının adsorpsiyon için
ideal derişimler olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Odun atığı Linyit kömürü Metilen mavisi Adsorpsiyon

Kaynakça

  • Abak, H., 2008. Sulu Çözeltilerden Metilen Mavisinin Fındık Kabuğu Yüzeyine Adsorpsiyon ve Adsorpsiyon Kinetiği. Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 81 s.
  • ASTM D7582-15, 2015, Standard Test Methods for Proximate Analysis of Coal and Coke by Macro Thermogravimetric Analysis. ASTM International, West Conshohocken, PA, www.astm.org.
  • Bayar, S., 2018. Metilen Mavisinin Doğal Kil Üzerine Adsorpsiyonu. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8 (2), 264-272.
  • Depci, T., Onal, Y., Erdogan, S., Canan, A. B., 2011. Adsorption and Kinetics of Hazardous Dye Rhodamine-B from Aqueous Solutions with Activated Carbon-Based Low-Rank Coal. Fresenius Environmental Bulletin, 20 (2), 303-309.
  • Gülensoy, H., Mahramanlıoğlu, M., 1998. Doğal ve Aktifleştirilmiş Kömürler Kullanarak Triklorasetik Asidin (Tca) Sulu Çözeltilerinden Uzaklaştırılması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4 (1-2), 585- 588.
  • Gündoğdu, A., 2010. Fabrika Çay Atıklarından Aktif Karbon Üretimi, Karakterizasyonu ve Adsorpsiyon Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 198 s.
  • Gündüz, F., Bayrak, B., 2017. Biosorption of Malachite Green from an Aqueous Solution Using Pomegranate Peel: Equilibrium Modelling, Kinetic and Thermodynamic Studies. Journal of Molecular Liquids, 243, 790-798.
  • Han, R., Wang, Y., Sun, Q., Wang, L., Song, J., He, X., Dou, C., 2010. Malachite Green Adsorption onto Natural Zeolite and Reuse by Microwave Irradiation. Journal of Hazardous Materials, 175, 1056–1061.
  • Hernández-Cocoletzi, H., Salinas, R. A., Águila-Almanza E., 2020. Natural Hydroxyapatite from Fishbone Waste for the Rapid Adsorption of Heavy Metals of Aqueous Effluent. Environmental Technology & Innovation, doi: https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101109.
  • Ho, Y. S., McKay, G., 1998. Sorption of Dye from Aqueous Solution by Peat. Chemical Engineering Journal, 70 (2), 115-124.
  • Kaur, B., Gupta, R. K., Bhunia, H., 2019. Chemically Activated Nanoporous Carbon Adsorbents From Waste Plastic for CO2 Capture: Breakthrough Adsorption Study. Microporous and Mesoporous Materials, 282, 146-158.
  • Kayman, E., 2009. Sulu Çözeltilerdeki Kurşun İyonlarının Kestane Kabuğu ve Kayısı Çekirdeğinden Üretilen Aktif Karbonlar ile Adsorpsiyonu. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 77 s.
  • Kocaer, F. O., Alkan, U., 2002. Boyarmadde İçeren Tekstil Atıksularının Arıtım Alternatifleri. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 7, 47-55.
  • Korkmaz, A. A., Dağdeviren, Ç., Özdemir, Ç. S., 2014. Elbistan Uçucu Kül Karakterizasyonu ve Adsorpsiyon Uygulamaları. Türkiye 19. Kömür Kongresi Bildirileri Kitabı, Zonguldak, 303-308.
  • Langmuir, I., 1916. The Constitution and Fundamental Properties of Solids and Liquids. Part I. Solids. Journal of the American Chemical Society, 38 (11), 2221-2295.
  • Mahramanlıoğlu, M., Arkan, B., 2002. Kömürden Elde Edilen Adsorbent ile Boyarmadde Uzaklaştırılması. Türkiye 13. Kömür Kongresi Bildirileri Kitabı, Zonguldak, 29-31.
  • Mahramanlıoğlu, M., Kızılcıklı, İ., Çınarlı, A., Özgen, Ö., 2002. Removal of Astrozon Red from Aqueous Solutıons by the Adsorbents Produced from Lignite Coal. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8 (1), 53-60.
  • Murathan, A., Koçyiğit, H., 2013. Sulu Çözeltilerden Kadmiyum İyonlarının Dolgulu Yataklarda At Kestanesi ve Meşe Palamudu Kullanılarak Giderilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28 (2), 303-306.
  • Santos, S. C., Vilar, V. J., Boaventura, R. A., 2008. Waste Metal Hydroxide Sludge As Adsorbent for a Reactive Dye. Journal of Hazardous Materials, 153 (3), 999-1008.
  • Sriram, G., Kigga, M., Uthappa, U. T., Rego, R. M., Thendral, V., Kumeria, T., Jung, H. Y., Kurkuri, M. D., 2020. Naturally Available Diatomite and Their Surface Modification for the Removal of Hazardous Dye and Metal Ions: A Review. Advances in Colloid and Interface Science, 282, 102198, 1-30.
  • Şener, S., 2008. Use of Solid Wastes of the Soda Ash Plant as an Adsorbent for the Removal of Anionic Dyes: Equilibrium and Kinetic Studies. Chemical Engineering Journal, 138 (3), 207-214.
  • Tahir, S., Rauf, N., 2006. Removal of a Cationic Dye From Aqueous Solutions by Adsorption onto Bentonite Clay. Chemosphere, 63, 1842–1848.
  • Toumi, K. H., Benguerba, Y., Erto, A., Dotto, G. L., Khalfaoui, M., Tiar, C., Nacef, S., Amrane, A., 2018. Molecular Modeling of Cationic Dyes Adsorption on Agricultural Algerian Olive Cake Waste. Journal of Molecular Liquids, 264, 127-133.
  • Tsai, W. T., Huang, P. C., Lin, Y. Q., 2019. Reusing Cow Manure for the Production of Activated Carbon Using Potassium Hydroxide (KOH) Activation Process and Its Liquid-Phase Adsorption Performance. Processes, 7, 737, 1-12.
  • Türker, P., Erdoğan, B., Katnaş, F., Yeğinobalı, A., 2009. Türkiye’deki Uçucu Küllerin Sınıflandırılması ve Özellikleri. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Fersa Matbaacılık, 112 s.
  • Türkyılmaz, A., 2018. Sulu Çözeltilerden Nano Kil (Halosit) Yüzeyine Metilen Mavisi Adsorpsiyonu ve Kinetiği. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20 (2), 413-424.
Toplam 26 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Ramazan Kırma Bu kişi benim 0000-0002-6116-5824

Musa Sarıkaya Bu kişi benim 0000-0003-4942-4472

Soner Top Bu kişi benim 0000-0003-3486-4184

Şükrü Uçkun Bu kişi benim 0000-0001-8798-1398

İrfan Timür Bu kişi benim 0000-0001-8289-5108

Yayımlanma Tarihi 1 Aralık 2020
Gönderilme Tarihi 27 Mayıs 2020
Yayımlandığı Sayı Yıl 2020 Cilt: 59 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Kırma, R., Sarıkaya, M., Top, S., Uçkun, Ş., vd. (2020). GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI. Bilimsel Madencilik Dergisi, 59(4), 235-245. https://doi.org/10.30797/madencilik.843772
AMA Kırma R, Sarıkaya M, Top S, Uçkun Ş, Timür İ. GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI. Madencilik. Aralık 2020;59(4):235-245. doi:10.30797/madencilik.843772
Chicago Kırma, Ramazan, Musa Sarıkaya, Soner Top, Şükrü Uçkun, ve İrfan Timür. “GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI”. Bilimsel Madencilik Dergisi 59, sy. 4 (Aralık 2020): 235-45. https://doi.org/10.30797/madencilik.843772.
EndNote Kırma R, Sarıkaya M, Top S, Uçkun Ş, Timür İ (01 Aralık 2020) GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI. Bilimsel Madencilik Dergisi 59 4 235–245.
IEEE R. Kırma, M. Sarıkaya, S. Top, Ş. Uçkun, ve İ. Timür, “GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI”, Madencilik, c. 59, sy. 4, ss. 235–245, 2020, doi: 10.30797/madencilik.843772.
ISNAD Kırma, Ramazan vd. “GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI”. Bilimsel Madencilik Dergisi 59/4 (Aralık 2020), 235-245. https://doi.org/10.30797/madencilik.843772.
JAMA Kırma R, Sarıkaya M, Top S, Uçkun Ş, Timür İ. GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI. Madencilik. 2020;59:235–245.
MLA Kırma, Ramazan vd. “GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI”. Bilimsel Madencilik Dergisi, c. 59, sy. 4, 2020, ss. 235-4, doi:10.30797/madencilik.843772.
Vancouver Kırma R, Sarıkaya M, Top S, Uçkun Ş, Timür İ. GAZLAŞTIRMA TESİSİ ODUN ATIĞI VE SİVAS KANGAL LİNYİT KÖMÜRÜNÜN BOYA ADSORPSİYONUNDA KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI. Madencilik. 2020;59(4):235-4.
 Kapak Resmi İndir

22562 22561 22560 22590 22558