Seramik tübüler filtrasyon, membran modüllerinin doğrudan ve kitin/kitosan dolgulu adsorpsiyon kolonu olarak endüstriyel fenolik reçine içeren atıksu arıtımında kullanımının incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EVRİM CANBAY
Danışman: SELÇUK ÖZCAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, seramik membran destek, mikro ve ultra filtrasyon modüllerinin doğrudan filtrasyon yoluyla ve seramik membran destek modüllerinin kitin/kitosan adsorpsiyon sistemlerinde dolgulu kolon olarak kullanılmalarıyla fenolik reçine içeren endüstriyel atık suların arıtılması hedeflenmiştir Farklı gözenek yapısına sahip destek, mikro ve ultra filtrelerin karşılaştıması yapılmıştır. Filtrasyon ile arıtımda en iyi performansa ultra filtre ile ulaşılmıştır ve fenolik reçine giderimi %78,8 olarak belirlenmiştir. Mikro filtredeki ve destek filtredeki giderim sırasıyla %31,3 ve %1,6 olarak hesaplanmıştır. Destek filtrenin kitin için yüksek basınç sirkülasyon sisteminde dolgulu kolon olarak kullanılmasıyla fenolik reçineyi adsorbe edebilme özellikleri çalışılmıştır.40 g adsorbent miktarı, 2000 mL çözelti hacmi, 500 ppm başlangıç fenolik reçine derişimi, 6.25 mL/s sirkülasyon hızı ve 20 oC'de giderim %46 olarak ölçülmüştür. Bu şartlarda kitinin adsorpsiyon kapasitesi 11,6 mg/g olarak belirlenmiştir. Alternatif adsorban olarak kitosanın fenolik reçineyi adsorbe edebilme özellikleri kesikli sistemde incelenmiştir. Bu amaçla adsorpsiyonu etkileyecek parametreler ve optimum değerleri belirlenmiştir. Sıcaklık, adsorbat başlangıç derişimi ve adsorban miktarları parametreleri incelenmiştir. Giderimin %44 ile maksimum olduğu sıcaklık 20oC ve adsorpsiyon kapasitesi 11,0 mg/g olarak belirlenmiştir. Artan sıcaklıkla adsorpsiyon kapasitesinin düştüğü gözlenmiştir. Adsorpsiyon verilerinin Freundlich izoterm modeline ve Lagergren birinci derece kinetiğine uygun olduğu gözlenmiştir. Literatürde kitosanın, kinine dönüştürülmüş fenolik bileşikleri adsorplama kapasitesi 21,5 mg/g olarak verilmiştir. Ayrıca, katı atıklardan elde edilmiş aktif karbonların ve kömür bazlı adsorbentlerin fenolik reçineleri adsorplama özelliği belirlenmiştir. Pirinç saplarından elde edilen aktif karbonun fenol, mono, di, triklorofenolleri adsorplama kapasiteleri sırasıyla 4,9, 11,4, 12,9 ve 14,2 mg/g olarak bulunmuştur. Reçine haline polimerize olmuş fenolik reçineler için adsorpsiyon verisine literatürde rastlanmamıştır. Bu çalışma bu alanda literatüre yeni bilgi kazandırmaktadır. Kitin ve kitosanın fenolik reçine adsorplama kapasitelerinin sırasıyla 11,6 ve 11,0 mg/g olmaları itibariyle literatürde verilen bitkisel atıklardan elde edilmiş aktif karbonun fenolik reçine adsorplama kapasiteleriyle benzer olduğu görülmüştür. Aktif karbon üzerinde fenol ve 2,4- dikolorofenol adsorpsiyon aktivasyon enerjisinin sırasıyla 6,69 kj/mol ve 9,20 kj/mol olduğu verilmiştir. Tarafımızca tespit edilen kitosan üzerine fenolik reçine adsorpsiyon aktivasyon enerjisi 6,4 kj/mol olarak tespit edilmiştir. Bu bulgular fenolik reçinelerin kitin ve kitosan üzerine adsorpsiyonunun endüstriyel uygulamalar için elverişli olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Seramik membran filtre, adsorpsiyon, kitin, kitosan, rezol fenolik