Tarımsal esaslı biyokütle karışımı ve bundan hazırlanan aktif karbonla sulu çözeltilerden Cr(VI) giderimi

Uygulama kolaylığı ve çevre dostu olarak kabul edilen adsorpsiyon prosesi atıksuların ileri arıtımında en sık uygulanan arıtma yöntemlerinden biridir. Adsorpsiyon prosesi ucuz ve bol bulunan tarımsal atıklar ve bunlardan üretilen etkin adsorbentlerin kullanımıyla tercih edilen bir proses olmuştur. Bu çalışmada; Ülkemizde tarımsal faaliyetlerinin yaygınlığı nedeniyle önemli miktarlarda üretilen ve agro-endüstrilerde işlenen kayısı, badem ve şeftali çekirdeklerinin kabukları karışımından ve bu karışımın KOH ile kimyasal aktivasyon ve piroliziyle elde edilen aktif karbon (AC) olmak üzere iki adsorbent hazırlanmıştır. Her bir adsorbent; kül tayini, elementel analiz, BET yüzey alanı, gözenek hacmi, pHzpc, FT-IR, Boehm titrasyonu ve SEM analizleriyle karakterize edilmiştir. Hazırlanan her bir adsorbentin adsorplama etkinliğini ortaya koymak ve ticari AC ile kıyaslamak amacıyla, her bir adsorbentle ayrı ayrı Cr(VI) adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinde Cr(VI)'nın giderilmesi üzerine; başlangıç pH'sı, adsorbent dozu, temas süresi, sıcaklık, başlangıç Cr(VI) konsantrasyonu ve yabancı iyon varlığının etkileri incelenmiş, elde edilen sonuçlar adsorpsiyon izotermlerine, kinetik modellere uygulanmış ve elde edilen aktif karbonun Cr(VI) adsorpsiyon kapasitesi ve bazı termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Üçlü karışımdan doğrudan hazırlanan adsorbentin 5.32276 m2/g yüzey alanı ve 0.0048 cm3/g gözenek hacmine sahip olduğu, en iyi özelliklere sahip aktif karbonun (AC) ise üçlü karışımın KOH/üçlü karışım oranı 6/40 olacak şekilde KOH ile kimyasal aktivasyonu ve takiben piroliziyle elde edilmiştir. Elde edilen yeni AC'nin 1413 m2/g yüzey alanı ve 0.5937 cm3/g gözenek hacmine sahip olduğu belirlenmiştir. Ham karışımdan hazırlanan adsorbent, yeni AC ve ticari AC'nin sulardan 50 mg/L Cr(VI)'yı giderimi için en uygun pH, adsorbent dozu ve dengelenme süresinin; yeni AC için; pH 2, 4 g/L adsorbent dozu ve 30 dk, ticari AC için; pH 2, 5 g/L adsorbent dozu ve 90 dk, üçlü karışım için; pH 2, 20 g/L adsorbent dozu ve 60 dk olduğu belirlenmiştir. Kinetik verilerin üçlü karışımda birinci, yeni AC ve ticari AC'de ise 2. derece kinetik eşitliklere uyduğu tespit edilmiştir. Her bir adsorbent için aktivasyon enerjilerinin sırasıyla 19.499, 37.956 ve 69.24 kJ/mol olduğu hesaplanmıştır. Veriler Cr(VI) hadsorpsiyonunun Langmuir izotermine uyduğunu, termodinamik parametreler ise adsorpsiyonun eksotermik davranış gösterdiği ve kendiliğinden bir mekanizmayla meydana geldiğini göstermiştir.