Farklı Endüstriyel Atıklardan Sentezlenen Hidroksiapatitin Adsorban Olarak Kullanılmasıyla Atık Sulardan Ağır Metal Geri Kazanımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Sıla Kızıltaş Demir
Danışman: Nurcan Tuğrul
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Endüstriyel atıkların bertarafı ve yeniden kullanımı her geçen gün önemi artan bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Endüstriyelleşme arttıkça, atık miktarı ve çeşidi de artmaktadır ve bu atıklar çevre ve canlı sağlığına zarar vermektedir. Bu nedenle endüstriyel katı ve sıvı atıkların yönetimi giderek önem kazanmaktadır. Farklı endüstrilerde oluşan ve çevreye salınan atık sular özellikle içerdikleri ağır metal iyonları nedeniyle büyük tehlike arz etmektedir. Toprak veriminin azalmasından, insanda kansere kadar pek çok olumsuz sonuca yol açan ağır metallerin atık sulardan uzaklaştırılması, bu nedenle oldukça önem taşıyan bir konudur. Termik santraller, enerji ihtiyacının hızla arttığı dünyamızda ve ülkemizde bu ihtiyacı karşılamanın en yaygın çözümü olarak sunulmaktadır. Bu sebeple termik santral atıkları da sürekli artmaktadır. Bu atıkların en zararlılarından biri termik santralde enerji üretiminin ilk basamağını oluşturan yakma prosesinden kaynaklanan baca gazlarıdır. Bu baca gazları, baca gazı desülfürizasyon ünitelerinde tutulmakta, kireç taşı ile çöktürülerek baca gazı desülfürizasyon ünitesi atığı (BGD) oluşturulmaktadır. Doğrudan atık sahasına gönderilen ya da kontrolsüz depolamaya bırakılan bu atığın değerlendirilmesi hem çevreye olan etkilerinin azaltılması, hem de içerdiği yüksek oranda kalsiyumun değerlendirilmesi açısından önem arz etmektedir. Hidroksiapatit daha çok biyo uyumluluğuyla bilinen, biyo medikal uygulamalarda tercih edilen bir materyaldir. Ancak taşıdığı fiziksel ve kimyasal özellikleri sayesinde (yüzey şarjı, gözeneklilik vb.) aynı zamanda iyi bir adsorban olarak da kullanılabilmektedir. Adsorpsiyon, bir yüzey işlemi olup, atık sulardan istenmeyen safsızlıkların arıtılmasında sıklıkla tercih edilen bir metottur. Ekonomik, hızlı ve pratik oluşu gibi etmenler adsorpsiyonun bu alanda kullanımını arttırmaktadır. Bu çalışmada öncelikle iki farklı termik santralden (Çayırhan ve Orhaneli Termik Santralleri) elde edilen BGD atıkları kullanılarak farklı sıcaklık, mol oranı ve süre koşullarında HAP partikülleri sentezlenmiş; optimum koşulların bulunmasının ardından üretilen HAP partiküllerinin adsorpsiyon ile atık sulardan Zn ve Cd ağır metalini giderim etkinlikleri farklı adsorpsiyon parametreleri için (adsorban, miktarı, ağır metal konsantrasyonu, süre) belirlenmiş ve uygun kinetik model önerilmiştir. Sonuç olarak, Çayırhan ve Orhaneli Termik Santrali Baca Gazı Arıtım Ünite'lerinden elde edilen atık ile HAP sentezi gerçekleştirilmiştir. Süre ve sıcaklığın sentez verimi üstünde belirgin bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Adsorpsiyon denemelerinde ise her iki kaynaktan sentezlenen HAP partiküllerinin hem Zn hem Cd ağır metallerinin geri kazanma verimleri % 95 - % 100 arasında değişmiştir. Temas süresi ve adsorban miktarındaki artışın, genellikle adsorpsiyonu arttırıcı etkisinin olduğu görülmüştür. Her iki atıktan sentezlenen HAP partiküllerinin adsorpsiyon denklemleri ikinci mertebe olup; izotermleri Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygunluk göstermiştir.