Alginat bazlı adsorbentin akü üretim atıksuyu arıtımında değerlendirilmesi

Çevre kirliliği günümüzde oldukça önemli bir sorundur. Çevre kirliliğine sebep olan etmenlerden biri de endüstriyel faaliyetler sonucunda oluşan atıksulardır ve bu endüstriyel faaliyet kollarından biri de akü üretim tesisleridir. Akü üretimi gerçekleştirilen faaliyetler sonucunda açığa çıkan atıksular düşük pH değerine sahip olması ve yüksek konsantrasyonlarda ağır metal iyonları içermesi sebebi ile alıcı sistem karakterizasyonu ve ekosistemi için büyük bir tehdittir. Atıksularda bulunan ağır metallerin giderilmesi için kullanılan yöntemlerden biri adsorpsiyondur ve oldukça ekonomik ve kolay uygulanabilir bir sistemdir. Adsorpsiyon sistemlerinde kullanılan birçok adsorbent çeşidi bulunmaktadır ve absorplayıcı özelliği yüksek olan alginat ile yumurta kabuğu materyalleri bu seçenekler arasında yer almaktadır. Çalışma kapsamında alginat ile yumurta kabuğu tozu birleştirilerek kompozit boncuklar oluşturulmuş ve oluşturulan bu adsorbentin akü üretim tesisi atıksuyundan Pb+2 giderimi değerlendirilmiştir. İlk olarak kompozit boncukların oluşturulmasında kullanılacak yumurta kabuğu çeşitli ön işlemlere tabi tutularak arıtım performansı arttırılmıştır. 1:1 g/g oranında alginat-yumurta kabuğu kompozit boncukları ile sentetik 50 mg/l Pb+2 içeren sentetik atıksu, çeşme suyu ve endüstriyel atıksuyu ile kesikli sistemde Pb+2 giderimi gerçekleştirilerek optimum deney koşulları belirlenmiştir. 1 M NaOH, 0,1 M NaCl, 1 M NaCl ve 0,1 M HNO3 ile temas ettirilen alginat-yumurta kabuğu kompozit boncukları ile desorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiş ve boncukların yeniden kullanılabilirlik potansiyelleri incelenmiştir. Takip eden aşamada ideal deney koşullarından yararlanılarak gerçek akü üretim tesisi atıksuyu ve çeşme suyu numuneleri ile şırınga düzeneğinde 3 ml/dk akış hızında arıtım gerçekleştirilmiştir. İlgili çalışmanın son aşamasında 1:1 g/g oranında alginat-yumurta kabuğu boncukları ile 10 mg/l Pb+2 konsantrasyonuna sahip, pH=6 değerindeki akü üretim tesisi atıksuyu ile 3 ml/dk akış hızında sürekli arıtım kolonunda 20 günlük adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiş ve oluşturulan adsorbentin endüstriyel atıksudan ağır metal giderimi değerlendirilmiştir. İlgili yüksek lisans tezi kapsamında kesikli sistem çalışmaları için <100 µm partikül boyutunda, yalnızca yıkama, durulama ve kurutma işlemlerinden geçirilmiş ham yumurta kabukları uygun bulunmuştur. Kesikli sistem deneylerinde en uygun kompozit oranı 1:1 g alginat/g yumurta kabuğu olarak belirlenmiştir. Arıtım işlemleri için optimum deney koşulları pH=6, 50 mg/l Pb+2 başlangıç konsantrasyonu, 10 mg adsorbent, 30 °C sıcaklık, 120 rpm karıştırma hızı ve 24 saat temas süresi olarak belirlenmiştir. Şırınga düzeneğinde gerçekleştirilen deneylerde çeşme ve gerçek akü üretim tesisi atıksularının ikisinde de istenilen verim alınamamıştır. Çalışmanın son aşaması olan sürekli sistemde gerçek akü üretim tesisi ile 20 gün süresince gerçekleştirilen deneylerde %87,5 arıtım verimi elde edilmiş ve 75,6 mg/g adsorpsiyon kapasitesine ulaşılmıştır. Arıtım sonuçları incelendiğinde alginat-yumurta kabuğu kompozit boncuklarının akü üretim tesisi atıksuyunda bulunan Pb+2 ağır metalinin giderilmesi için verimli bir alternatif olarak görülmüştür.