Bazı Uçucu Organik Bileşenlerin Aktif Karbon, Pomza Taşı ve Zeolitle Giderimi Üzerine Bir Araştırma

Abstract

1. ÖZET Uçucu organik bileşikler (UOBs) bir çok kaynaktan atmosfere yayılan, insanlara, bitkilere ve atmosferin normal bileşimine olumsuz etkiler yapan ve normal oda ısısında kolayca buharlaşabilen maddelerdir. Bu olumsuz etkilerinden dolayı uçucu organik bileşiklerin yerine ya alternatif başka bir madde kullanılmakta veya kaynakta atmosfere salıverilmeden önce yok edilmektedir. Uçucu organik bileşikleri giderme yollan: yoğuşturma, termal yakma, absorpsiyon ve adsorpsiyon gibi yöntemlerdir. Bu yöntemlerin her birinin avantaj ve dezavantajları mevcuttur. En çok uygulanan adsorpsiyondur, çünkü bu yöntemle düşük miktarlardaki uçucu organik bileşikleri gidermek veya onları tekrar geri kazanmak mümkündür. Granüler aktif karbon veya aktif karbon lifleri üzerine UOB adsorpsiyonu en çok uygulanan giderme yöntemidir. Aktif karbonun yüksek ısıya dayanıklı olmaması ve yanabilme özelliğinden dolayı alternatif adsorbent arayışı sürmektedir. Zeolit ve bazı polimer maddeler bu alternatif adsorbentlerin başında gelmektedir. Zeolit ve polimerik adsorbentlerin yapısının ısı etkisi ile bozulması gibi dezavantajları vardır. Bu çalışmada şu ana kadar UOB adsorpsiyonunda kullanılan adsorbentlere alternatif olarak pomza taşı kullanılmıştır. Pomza taşı üzerine UOB adsorpsiyonu aktif karbon ve zeolitle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Beş farklı uçucu organik bileşik (aseton, benzen, karbontetraklorür, metanol ve toluen) için pomzanın adsorplama özelliği incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar neticesinde aktif karbon ve pomza üzerine seçilmiş uçucu organik bileşiklerin adsorpsiyonunun tip-1 izoterm gösterdiği, yani Langmuir izotermine uyduğu; zeolit üzerine adsorpsiyonun ise tip-IV izoterm özelliği gösterdiği görülmüştür. Aktif karbonun kullanılan uçucu organik bileşikleri kısa bir sürede %90'lık bir verimle adsorplamasına karşın pomza en fazla % 60 ve zeolit % 45 adsorpsiyon verimi sağlamıştır. Ayrıca pomza ve zeolit kullanılarak bu verime aktif karbona göre daha uzun sürede ulaşılmıştır. Sonuç olarak pomza taşının ucuz olması ve % 60. gibi bir adsorpsiyon verimi sağlaması onun UOB giderimi için alternatif bir adsorbent olabileceğini göstermektedir. IABSTRACT Volatile organic compounds (VOCs) which are evaporated easily at room temperature and spreaded to the atmosphere from many sources, affect human and THUS plant life harmfully and thus change the composition of atmosphere. Because of these negative effects, either an alternative matter instead of volatile organic compound or a VOC removal method is used at its source before releasing to the atmosphere. Among the VOC removal methods, adsorption is the most commonly used one since removal and evaluation of small amounts of VOCs economically are possible by this method. First and effectively used method is the adsorption of VOCs on granulated activated carbon or on activated carbon fibers. Since activated carbon can not be used at higher temperature, researchers still seek an alternative sorbent. Zeolites and some polimeric materials are alternative materials to the activated carbon, but these materials are also not durable at higher temperature. Pumice powder was employed in this work for the VOC adsorption as an alternative adsorbent. The adsorption of VOC onto pumice, was comparatively tried together with the adsorption onto activated carbon and zeolite. The adsorption characteristics of pumice were studied with five volatile organic compounds (acetone. benzene, carbontetrachloride, methanol and toluene). The adsorption of VOCs onto pumice and activated carbon followed the Langmuir isotherm, i.e. type-I, but adsorption onto zeolite obeyed the type-IV isotherm. While the adsorption on activated carbon was 90 % in a short time, maximum VOC adsorption onto pumice was 60 % and maximum VOC adsorbed by zeolite was 45 %. Also, pumice and zeolite reached these VOC removal efficiencies at longer period than that for activated carbon. Hence the pumice can be used as an alternative sorbent for the VOC removal, considering its low and cost moderate adsorption efficiency. II