Production of activated carbon fibers from date palm for industrial wastewater treatment

Irak, hurma üretiminde dünyada ilk sırada yer almaktadır ve bu sebeple büyük miktarda tarımsal atık meydana gelmektedir. Bu tez kapsamında aktif karbon lifi üretimi için hammadde olarak hurma lifleri kullanılarak aktif karbon lifi (ACF'ler) üretmek amaçlanmaktadır. Bu kapsamda elde edilen aktif karbon liflerine kimyasal iyileştirme iki temel basamakta, dayanıklılıklarını ve pratik verimliliklerini artırma amacıyla yapılmıştır. Elde edilen aktif karbon lifleri ile Salah al-Din Valiliği'ndeki bulunan Baiji rafinerisinden alınan petrol atığı ihtiva eden su örnekleri üzerine deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, adsorpsiyon verimini etkileyen değişkenlerin farklı değerleri (pH, karıştırma hızı, karbon miktarı, temas süresi ve sıcaklık) belirlenmiştir. Adsorpsiyon dengesi, 70 °C'de, 6.0 pH'da ve 400 devir/dakika karıştırma hızında 120 dakika değerlerini ihtiva eden parametreler ile sağlandı. Elde edilen sonuçlar, ACF-NC-LDH'nin kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderim verimliliğinin %99,32'ye ulaştığını ve tüm kirleticilerin giderim verimliliğinin %99,26 olduğunu gösterdiği 1g/300ml karbon miktarında. PAC-NC-LDH'nin (KOİ) giderim verimliliği yaklaşık olarak %89,31 idi ve tüm kirleticilerin toplam giderim verimliliği 1g/300ml karbon miktarında %90,3 olarak belirlendi. Deneysel sonuçlar, doğrusal, Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri ile uyumlu olduğunu göstermektedir. Veriler, gözenek difüzyonu tarafından kontrol edilen bir yarı-ikinci derece kinetik modeline başarıyla uyarlanmıştır. ΔH0, ΔG0 ve ΔS0 termodinamik parametre değerleri hesaplanmıştır, bu da adsorpsiyonun kendiliğinden ve endotermik özellikte olduğu belirlendi. Bu süreçte, aktivasyonlu karbon/endüstriyel atıksu arayüzündeki düzensizlik ve rastlantısallığın arttığını gösteren veriler elde edilmiştir. Önemli bir şekilde, çeşitli kirleticilerin konsantrasyonları, incelenen adsorpsiyon süreci tarafından çok düşük değerlere indirilmiştir. Optimizasyon sürecinin kabul edilebilirliğini belirlemek için aktif karbon liflerine (ACF-NC-LDH) ve toz aktif karbona (PAC-NC-LDH) Yanıt Yüzeyi Yöntemi (RSM) uygulanmıştır. Sonuç olarak üretilen aktif karbon liflerinin ve toz aktif karbonun endüstriyel atık suların arıtılması için adsorpsiyon işlemlerinde güvenle kullanılabileceğini gösterilmiştir.