Modeling the potential of microorganisms on the removal of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid from aqueous solutions by adsorption
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2010
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, 2,4-D’nin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması ile ilgili bilgi elde edebilmek için adsorpsiyon çalışmaları kesikli ve sürekli olmak üzere iki farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir ve adsorbent olarak granüler aktif karbon kullanılmıştır. Bu deneyler akvaryum suyu, Gracilaria verrucosa, Acidovorax Avenae Subsp. Avenae LMG 17238, Chlorella sp., Spirulina platensis olmak üzere beş farklı mikroorganizma varlığında ve herhangi bir mikroorganizma kullanılmadan karşılaştırmalı olarak yürütülmüştür. Kesikli deneylerde, kinetik/zaman, izoterm/konsantrasyon, termodinamik ve biyolojik kirliliğin adsorpsiyona etkisi çalışmaları yapılmıştır. Mikroorganizma olmadığı durumda 25°C’deki deneysel veriler ikinci mertebeden kinetik modele uyumluluk göstermiş ve hesaplanan adsorpsiyon kapasitesi 256.41 mg/g iken, mikroorganizma varlığında veriler birinci mertebe kinetik modele uyumluluk göstermiş ve hesaplanan adsorpsiyon kapasitesi 164.17 mg/g olarak bulunmuştur. Görünen sudur ki mikroorganizmaların varlığı aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesini olumsuz etkilemiştir. Deneysel veriler Langmuir, Freundlich, Toth, Redlich-Peterson, Sips ve BET modelleri ile tanımlanmış, MATLAB 7.7.0 yardımıyla modellenmiştir. Korelasyon katsayılarına bakıldığında, mikroorganizma olmadığı durumda deneysel verilerin sırasıyla Toth, Sips ve Redlich-Peterson; mikroorganizma olduğu durumda sırasıyla Redlich-Peterson, Toth ve Langmuir modellerine uyum gösterdiği anlaşılmıstır. Adsorpsiyonun termodinamiği 25°C, 35°C ve 45°C olmak üzere üç farklı sıcaklıkta incelenmiştir. Her iki durumda da proses endotermik olup, mikroorganizma olduğu durumda entalpi 1.370 kJ/mol’den 14.858 kJ/mol’e yükselmiştir. Öte yandan, entropi çok değişmeyip (mikroorganizma yokken 0.017 kJ/molK, varken 0.059 kJ/molK) sıfıra yakın değerlerde kalmıştır. Sürekli deneylerde ise, 2,4-D’nin aktif karbon ile giderimine 2,4-D’nin başlangıç konsantrasyonunun, akış hızının, adsorbent miktarının ve biyolojik kirlilik yüklenmesinin etkileri sabit yataklı kolonlarda incelenmiştir. Sürekli veriler, Thomas, Yoon-Nelson, Adams-Bohart olmak üzere üç farklı kinetik modelle incelenmiş olup, en uygun modellerin Thomas ve Yoon-Nelson olduğuna karar verilmiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi (mg/g) değerlerine bakıldığında 2,4- D’nin kesikli sistemde adsorplanma sıralaması: Acidovorax Avenae Subsp. Avenae LMG 17238 < Gracilaria verrucosa < Aquarium water < Chlorella sp. <Spirulina platensis < Mikroorganizmasız seklindedir. Bu sıralama sürekli sistemin sonuçlarına bakıldığında tam terstir. Sonuç olarak, kesikli ve sürekli deneylerle granüler aktif karbon ile etkin bir giderim sağlandığı görülmüştür. Biyolojik kirlilik olarak adlandırılan bakteri, alg gibi mikroorganizmaların varlığının adsorpsiyon verimini düşürdüğü gözlenmiştir. Dolayısıyla içme suyunu aktif karbondan geçirmeden önce bir şekilde mikroorganizmaların elimine edilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
2,4-Diklorofenoksiasetik asit (2,4-D), pestisit, aktif karbon, içme suyu, adsorpsiyon, mikroorganizmalar, biyolojik kirlilik, MATLAB., 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid, pesticide, activated carbon, drinking water, adsorption, microorganisms, biological contamination, MATLAB., Kimya Mühendisliği Bölümü A.B.D.
