Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 4

Akü sanayi atıksularından kurşunun kapya biberi çekirdekleri kullanılarak biyosorpsiyonla giderimi

Removal of lead from storage battery industry wastewaters by biosorption using capia pepper seeds

Sayfa
2279–2292
Yayın Tarihi
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Kurşun arıtım çalışmaları için en uygun pH değeri 5 olarak tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu deneysel çalışmada, düşük maliyetli bir biyosorbent olan kapya biberi artığının çekirdek kısmı kullanılarak sentetik ve endüstriyel atıksulardan biyosorpsiyon ile kurşun giderimi gerçekleştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Artık bir materyalin arıtım prosesinde değerlendirilmesi önem taşımakla birlikte elde edilecek sonuçlar ileri ki çalışmalara da ışık tutacaktır.
💡
Sonuç & Katkı:Kurşun arıtım çalışmaları için en uygun pH değeri 5 olarak tespit edilmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Biyosorpsiyon · kurşun biyosorpsiyonu · Kapya biberi çekideği

Özet

Bu deneysel çalışmada, düşük maliyetli bir biyosorbent olan kapya biberi artığının çekirdek kısmı kullanılarak sentetik ve endüstriyel atıksulardan biyosorpsiyon ile kurşun giderimi gerçekleştirilmiştir. Gerçek atıksulardan kurşun giderimi üzerine literatürde ham kapya biberi çekirdekleri ile yapılmış çalışma bulunmamaktadır. Artık bir materyalin arıtım prosesinde değerlendirilmesi önem taşımakla birlikte elde edilecek sonuçlar ileri ki çalışmalara da ışık tutacaktır. Bu biyosorbent için en uygun arıtım koşullarını belirlemek amacıyla başlangıç pH değerinin, biyosorbent dozunun, arıtma süresinin ve başlangıç kurşun derişiminin arıtım üzerine etkisi incelenmiştir. Biyosorbent herhangi bir ön arıtım uygulanmaksızın kullanılmıştır. Kurşun arıtım çalışmaları için en uygun pH değeri 5 olarak tespit edilmiştir. Maksimum giderim verimi olan %94,46 değeri, 5,4 g/L kuru biyosorbent (125-250 µm boyutunda) kullanılarak elde edilmiştir. Kurşun biyosorpsiyonu verilerinin yalancı-ikinci derece kinetik modeline uyduğu bulunmuştur. Aynı zamanda Weber-Morris modeline göre, hızı sınırlayan adım tek başına partikül içi difüzyon değildir. İzoterm verileri Langmuir izoterm modeline çok daha iyi uyum sağlarken, Freundlich ve Temkin izoterm modelleri yetersiz kalmıştır. Bu biyosorbent için en yüksek biyosorpsiyon kapasitesi 25°C’de 29,67 mg/g olarak bulunmuştur. Akü sanayi atıksuyu ile yürütülen çalışmalarda, gerçek endüstriyel atıksuyun sahip olduğu düşük kurşun derişimi ve kompleks yapısı nedeniyle, gerçek atıksudaki maksimum giderim veriminin (%71) sentetik atıksularda elde edilen verimden daha düşük çıktığı sonucuna varılmıştır.

Abstract

In this experimental study, lead removal from synthetic and industrial wastewaters was carried out by biosorption using the seed part of Capia pepper residual as a low cost biosorbent. There is no study in the literature on lead removal from real wastewaters with raw Capia pepper seeds. Although it is important to evaluate a residual material in the treatment process, the results to be obtained will shed light on future studies. The effects of initial pH, the dose of biosorbent, treatment duration, and initial lead concentration on treatment efficiency were examined to determine the most suitable treatment conditions for this biosorbent. Biosorbent was used without any pre-treatment. The optimum pH was found to be 5 for lead treatment studies. The maximum removal efficiency of 94.46% was obtained by using 5.4 g/L dry biomass (125-250 µm in size). The data of lead biosorption were found to be favorable to the pseudo-second order kinetic model. Also, the rate-limiting step was not only the intraparticle diffusion according to the Weber-Morris model. While the isotherm data fitted very well to the Langmuir isotherm model, the Freundlich and Temkin isotherm models were insufficient. The highest biosorption capacity for this biosorbent was found to be 29.67 mg/g at 25°C. In the studies carried out with storage battery industry wastewater, it was concluded that the maximum removal efficiency (71%) in real wastewater was lower than the efficiency obtained in synthetic wastewater due to the low lead concentration and complex structure of real industrial wastewater.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GÜNEŞ, S., GÜREL, L. (2022). Akü sanayi atıksularından kurşunun kapya biberi çekirdekleri kullanılarak biyosorpsiyonla giderimi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 4, 2279–2292. https://ajindex.com/articles/397940

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. AlJaberi F.Y., Studies of autocatalytic electrocoagulation reactor for lead removal from simulated wastewater, J. Environ. Chem. Eng., 6 (5), 6069–6078, 2018.
  2. Wu H., Wang W., Huang Y., Han G., Yang S., Su S., Sana H., Peng W., Cao Y., Liu J., Comprehensive evaluation on a prospective precipitation-flotation process for metal-ions removal from wastewater simulants, J. Hazard. Mater., 371, 592–602, 2019.
  3. Chen Q., Yao Y., Li X., Lu J., Zhou J., Huang Z., Comparison of heavy metal removals from aqueous solutions by chemical precipitation and characteristics of precipitates, J. Water Process Eng., 26, 289–300, 2018.
  4. Landis W.G., Yu M.H., Introduction to Environmental Toxicology: Impacts of Chemicals Upon Ecological Systems, 2nd ed., Lewis Publishers,
  5. Boca Raton, A.B.D., 1999.
  6. Amarasinghe B.M.W.P.K., Williams R. A., Tea waste as a low cost adsorbent for the removal of Cu and Pb from wastewater, Chem. Eng. J., 132 (1-3), 299–309, 2007.
  7. Zhan X.-M., Zhao X., Mechanism of lead adsorption from aqueous solutions using an adsorbent synthesized from natural condensed tannin, Water Res., 37 (16), 3905–3912, 2003.
  8. Ihsanullah, Abbas A., Al-Amer A.M., Laoui T., Almarri M., Nasser M.S., Khraisheh M., Atieh M.A., Heavy metal removal from aqueous solution by advanced carbon nanotubes: critical review of adsorption applications, Sep. Purif. Technol., 157, 141–161, 2015.
  9. Macchi G., Pagano M., Santori M., Tiravanti G., Battery industry wastewater: Pb removal and produced sludge, Water Res., 27 (10), 1511–1518, 1993.
  10. Oncel M.S., Muhcu A., Demirbas E., Kobya M., A comparative study of chemical precipitation and electrocoagulation for treatment of coal acid drainage wastewater, J. Environ. Chem. Eng., 1 (4), 989–995, 2013.
  11. Mohammed A.A., Selman H.M., Abukhanafer G., Liquid surfactant membrane for lead separation from aqueous solution: Studies on emulsion stability and extraction efficiency, J. Environ. Chem. Eng., 6 (6), 6923–6930, 2018.
  12. Mahar F.K., He L., Wei K., Mehdi M., Zhu M., Gu J., Zhang K., Khatri Z., Kim I., Rapid adsorption of lead ions using porous carbon nanofibers, Chemosphere., 225, 360–367, 2019.
  13. Murray A., Örmeci B., Use of polymeric sub-micron ion-exchange resins for removal of lead, copper, zinc, and nickel from natural waters, J. Environ. Sci., 75, 247–254, 2019.
  14. RoyChoudhury P., Majumdar S., Sarkar S., Kundu B., Sahoo G.C., Performance investigation of Pb(II) removal by synthesized hydroxyapatite based ceramic ultrafiltration membrane: Bench scale study, Chem. En