Elektrokoagülasyon prosesi ile üretilen arıtma çamurlarının reaktif boyar madde gideriminde adsorban olarak kullanılabilirliği

Yıl 2010, Cilt: 20 Sayı: 1, 49 - 56, 31.12.2010

Olcay Tünay Emine Metin Işık Kabdaşlı Tuğba Ölmez-hancı

Öz

Bu çalışmada, elektrokoagülasyon (EK) prosesinden kaynaklanan arıtma çamurlarının tekstil son işlemleri boya banyolarında yaygın olarak kullanılan reaktif boyarmaddelerin adsorpsiyon yöntemi ile gideriminde adsorban olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Elektrolit olarak 1500 mg/L NaCl kullanılarak, 22.5 mA/cm2 akım yoğunluğunda EK uygulamaları yürütülmüş ve 10 ile 90 dakika arasında değişen sürelerde elektrokoagülatörden alınan çamurların adsorban olarak kullanılabilirliği çelik ve alüminyum elektrodların kullanılması durumları için ayrı ayrı incelenmiştir. Çalışma kapsamında adsorpsiyon özellikleri incelenen Reactive Black 5, Crimson HEXL ve Yellow HE4R reaktif boyar maddeleri, çelik elektrodların kullanıldığı elektrokoagülasyon uygulamalarında üretilen arıtma çamurları ile %90’ın üzerinde verimlerle giderilmişlerdir. EK prosesi ile üretilen Fe(OH)3 çamurunun proseste gerçekleşen oksidasyon redüksiyon reaksiyonları çerçevesinde yüzeyinin modifiye olup olmadığının araştırılması ve karşılaştırma yapmak amacı ile FeCl3 kullanılarak gerçekleştirilen koagülasyon ve bu prosesle oluşturulan taze Fe(OH)3 floklarının kullanımıyla yürütülen adsorpsiyon deneylerinde elde edilen giderim verimleri ise Reactive Black 5 için %2-14, Crimson HEXL için %10-12, Yellow HE4R için ise %13-18 olarak bulunmuştur. Elde edilen bu sonuçlar ışığında EK uygulaması esnasında taze oluşturulan Fe(OH)3 floklarının yüzeylerinin
modifiye olduğu söylenebilmektedir. Alüminyum elektrodların kullanılması durumunda ise Reactive Black 5 boyar maddesi için ancak 5 g/L gibi çok yüksek absorban dozajında %63 gibi bir giderme verimi elde edilebilmiştir. Crimson HEXL ve Yellow HE4R için ise 1 g/L adsorban dozajında %95’in
üzerinde boyar madde gideriminin olduğu tespit edilmiştir. Alüminyum elektrodlar kullanıldığı EK prosesi ile oluşturulan Al(OH)3 çamurunun adsorbsiyon kapasitesinin çelik elektrotlar ile oluşturulan Fe(OH)3 çamuruna göre çok daha düşük olduğu elde edilen sonuçlar ışığında söylenebilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Adsorpsiyon, alüminyum elektrodlar, çelik elektrodlar, elektrokoagülasyon, reaktif boyar madde, tekstil endüstrisi

Destekleyen Kurum

İTÜ Araştırma Fonu

Kaynakça

• Al-Degs, Y.S., El-Barghouthi, M.I., El- Sheikh, A. ve Walker, G.M., (2008). Effect of solution pH, ionic strenght, and temperature on adsorption behavior of reactive dyes on activated carbon, Dyes and Pigments, 77, 1, 16-23.
• APHA, (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater, 21th edition, American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC, USA.
• Chen, G., (2004). Electrochemical technologies in wastewater treatment, Seperation and Purification Technology, 38, 11-41.
• Joo, D.J., Shin, W.S., Choi, J.-H., Choi, S.J., Kim, M.C., Han, M.H., Ha, T.W. ve Kim, Y.H., (2007). Decolorization of reactive dyes using inorganic coagulants and synthetic polymer, Dyes and Pigments, 73, 59-64.
• Kabdaşlı, I., Ölmez, T. ve Tünay, O., (2002). Factors affecting colour removal from reactive dye bath by ozonation, Water Science and Technology, 45, 12, 261-270.
• Metin, E., (2009). Kimyasal çöktürme çamurlarının organik madde adsorpsiyonunda kullanımı, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Mollah, M.Y.A., Schennach, R., Parga, J.R. ve Cocke, D.L., (2001). Electrocoagulation (EC)-science and applications, Journal of Hazardous Materials, B84, 29-41.
• Namasivayam, C., Jeyakumar, R. ve Yamuna, N.T., (1994). Dye removal from wastewater by adsorption on ‘waste’ Fe(III)/Cr(III) hydroxide, Waste Management, 14, 7, 643-648.
• Netpradit, S., Thiravetyan, P. ve Towprayoon, S., (2003). Application of ‘waste’ metal hydroxide sludge for adsorption of azo reactive dyes, Water Research, 37, 4, 763-772.
• Papic, S., Koprivanac, N., Bozic, A.L. ve Metes, A., (2004). Removal of some reactive dyes from synthetic wastewater combined Al(III) coagulation/carbon adsorption, Dyes and Pigments, 62, 3, 291-298.
• Parks, G.A., (1965). The isoelectric points of solid oxides, solid hydroxides, and aqueous hydroxo complex systems, Chemical Reviews, 65, 2, 177-198.
• Santos, S.C.R., Vitor, J.P., Rui, A.R. ve Boaventura, A.R., (2008). Waste metal hydroxide sludge as adsorbent for a reactive dye, Journal of Hazardous Materials, 153, 3, 999-1008.
• Southern, T.G., (1995). Technical solutions to the color problem: A critical review in Cooper, P., eds, Colour in Dyehouse Effluent, Society of Dyers and Colorists, Alden Pres, Oxford.
• Tünay, O., (1996). Endüstriyel kirlenme kontrolü, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası.