Endüstriyel Atıksulardan Ağır Metallerin Adsorbsiyonla Uzaklaştırılması

Abstract

85 7. ÖZET Kesikli ve kolon laboratuvar model sistemlerinde endüstri atıksularından adsorbs iyon ve biyosorbsiyon yön temiyle ağır metallerin giderimi incelenmiştir. Çalışmada metal kaplama sanayii atıksularına örnek olacak şekilde ha zırlanan sentetik atıksu kullanılmıştır. Msorbsiyon deneyleri granül aktif karbon, biyosorbsiyon deneyleri ise üzerine Pseudomonas aeruginosa tutuklanmış granül. aktif karbon kullanılarak gerçekleştiril - mistir.Kesikli sistemde, ağır metallerin adsorbsiyon ve biyosorbsiyon yöntemleriyle arıtım mekanizması farklı kar bon dozlarında ve başlangıç metal konsantrasyonlarında in celenmiştir. Bu sistemde en iyi arıtım 3 g/l karbon dozunda sağlanmıştır. Bütün metaller için adsorblanmanm hızlı ol duğu ve ilk 20-45 dakikada dengeye ulaştığı gözlenmiştir. Verilerden adsorbsiyon kapasitesinin karbon dozu ve başlan gıç metal konsantrasyonu ile değiştiği anlaşılmıştır. Denge verileri Langmuir ve Freundlich adsorbsiyon eşitliklerine göre incelenmiş ve Langmuir adsorbsiyon izotermine uygunlu ğu tesbit edilmiştir. Kesikli sistemde arıtım kinetikleri incelenmiş ve kinetik parametreler hesaplanmıştır. Cr(VI) metal iyonunun adsorbsiyon ve gözenek difüzyon hız sabit- -1 -1/2 leri sırasıyla 0.059 dak ve 0.071'dak ' bulunmuştur. Yukarı akışlı kolon reaktör sisteminde genel olarak metal arıtım mekanizması incelenmiştir. Adsorbsiyon ve bi yosorbsiyon yöntemi ile metal arıtımı oda sıcaklığında ve 37 C'de 3.3 ml/dak akış hızında farklı noktalardan numune alınarak izlenmiştir. Bu sistemde en iyi arıtım biyosorbsi-86 yon yöntemiyle sağlanmış olup yatak derinliğinin arıtıma etkili olduğu ortaya konmuştur. Kolon çalışmaları endüst riyel atıksudan aktif karbon adsorbsiyon ve biyosorbsiyon yöntemleriyle metal arıtımının etkili olduğunu göstermiş tir. Biyosorbsiyon yönteminde, bütün metaller aktif karbon üzerinde hızla adsorblanmışlar ve bunların büyük bir kısmı tutuklanmış mikroorganizma tarafından kullanılarak berta raf edilmişlerdir. Sonuç olarak, fiziksel ve biyolojik adsorbsiyon birleştirilerek etkili metal arıtımı sağlana bileceği ortaya konmuştur.

87 8. SUMMARY The removal of heavy metal from industrial wastewater by adsorption and biosorption methods were investigated in batch and column laboratory model systems. Synthetic waste water was used instead of real metal plating industrial wastewater. Adsorption and biosorption experiments were conducted with granular activated carbon and Pseudomonas aeruginosa attached to granular activated carbon. In batch system, adsorption and biosorption experiments were carried out at room temperature and 37 C under various adsorbant/adsorbate mass ratios and initial adsorbate concentrations. The optimum carbon dosage were found as 3g/l and for all the metals the time required to attain equilibrium adsorption was about 20-40 minutes. These results show that the equilibrium adsorptive capacity varied with carbon dosage and initial adsorbate concentration. The equilibrium data were correlated both by Langmuir and Freundlich equations, giving better correlation for Langmuir equations. The rate constants of adsorption and pore diffusion of heavy metals were calculated in batch systems and were found to be -1 -1/2 0.059 min and 0.071 min / for Cr(VI) metal ion, respectively. Upflow column studies were conducted to investigate the practical aspects of heavy metals removal from industrial wastewater. Column experiments releaved nearly 80-100 %88 efficiency for metal removal using microorganisms attached to granular activated carbon. Column studies indicated the feasibility of using granular activated carbon for removing heavy metals from industrial wastewater by adsorption and biosorption methods. In biosorption method, all heavy metals were rapidly adsorbed onto activated carbon and the immobilized microorganism utilized a great part of this adsorbed heavy metals. As a result, the combination of physical adsorption and biological degradation seems to be applicable for the treatment of wastewater containing heavy metal concentrations.