AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIn the biochar electrode (N2-700-1) modified with N2 gas under same conditions, the reduction in treatment cost was found to be 66.8%.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In this study, Firstly, an Electro-Fenton (EF) system was established by converting the biochar products obtained by pyrolysis from the mixed furniture waste biomass to electrodes of without modification (raw) and after thermal (physical) modification.The thermal modification variables of biochars were determined as 3 variables: gas type (N2,CO2), temperature (500,700,900°C) and time (1,2,4 hours). In the established EF system, the effects of modified biochar electrodes used as cathodes on peroxide production-current efficiency (CE) and dye removal efficiency were examined and the most effective biochar electrode and modification conditions were determined. In the study, pH:3, EF time: 0.5 hours, cathodic potential:2V, catalyst (FeSO4) concentration:0.2 mM, electrolyte (Na2SO4) concentration: 50 mM as experimental EF conditions and Astrazon blue aqueous solution of 50 mM were chosen as a model contaminant. Among the biochar electrodes examined under these experimental conditions, the most effective biochar electrode in terms of dye removal, peroxide production and current efficiency (CE) was determined as the electrode (CO2-700-1), which was thermally modified in CO2 gas at 700°C for 1 hour.In addition, the energy efficiency and economic results of the study were analyzed. When the electrodes are evaluated in terms of treatment cost for 100% dye removal in the EF system, it is found that the treatment cost obtained with the most efficient electrode (CO2-700-1) is 68.2% lower than the raw biochar (N2-350-4) electrode. In the biochar electrode (N2-700-1) modified with N2 gas under same conditions, the reduction in treatment cost was found to be 66.8%.
Özet
Bu çalışmada, öncelikle karışık mobilya atığı olan biyokütleden piroliz ile elde edilen biyoçar ürünlerin modifikasyon yapılmadan (ham) ve termal (fiziksel) modifikasyondan sonra elektrotlara dönüştürülmesiyle bir Elektro-Fenton (EF) sistemi kuruldu. Biyoçar ürünlerin termal modifikasyon değişkenleri, gaz türü (N2,CO2), sıcaklık (500,700,900°C) ve süre (1,2,4 saat) olmak üzere 3 değişken olarak belirlendi. Kurulan EF sisteminde katot olarak kullanılan modifiye biyoçar elektrotların, peroksit üretimi-akım verimliliği (CE) ve boya giderim verimi üzerine etkileri incelenerek en etkin biyoçar elektrot ve modifikasyon şartları belirlendi. Çalışmada, pH:3, EF süresi: 0.5 saat, katodik potansiyel:2V, katalizör (FeSO4) konsantrasyonu:0.2 mM, elektrolit (Na2SO4) konsantrasyonu: 50 mM deneysel EF şartları olarak, 50 mg/L Astrazon blue sulu çözeltisi ise model kirletici olarak seçildi. Bu deneysel şartlar altında incelenen biyoçar elektrotlar içinde boya giderimi, peroksit üretimi ve akım verimliği (CE) açısından en etkin biyoçar elektrot, CO2 gazında 700°C’de 1saat süreyle termal modifikasyonu yapılan elektrot (CO2-700-1) olduğu belirlendi. Ayrıca, çalışmanın enerji verimliliği ve ekonomik sonuçları analiz edildi. Elektrotlar, EF sisteminde, %100 boya giderimi için arıtma maliyeti açısından değerlendirildiğinde seçilen en etkin elektrot (CO2-700-1) ile elde edilen arıtım maliyetinin, ham biyoçar (N2-350-4) elektrota göre % 68.2 daha düşük olduğu bulunurken, aynı şartlarda N2 gazı ile modifikasyonu yapılan biyoçar elektrotta (N2-700-1) ise arıtım maliyetindeki düşüş % 66.8 olarak bulundu.