Investigation of the production of activated carbon and the removal of chemical oxygen requirements in domestic wastewater by rhododendron

Abstract

Aktif karbon, büyük kristal ve amorf yapıda olan, genişletilmiş yüzey alanı bulunan, karbon içeriği yüksek adsorbent malzemelere verilen genel bir tanımdır. Gözenekli bir yapıya sahip olan aktif karbonun 1 gramındaki yüzey alanı, 300 – 2000 m2 kadar olabilmektedir. Aktif karbonu, bu denli önemli bir adsorbent haline getiren özelliklerin başında yüzey alanının büyüklüğü gelmektedir. Birçok farklı maddeden aktif karbon üretilebilmektedir. Üretimde kullanılacak olan aktif karbona ait ham madde seçimi yapılırken yüksek karbon içeriği, düşük inorganik bileşeni, kolay elde edilir olması, maliyetinin düşük olması depolanma esnasında herhangi bir bozulma meydana gelmemesi gibi kriterleri sağlaması gerekmektedir. Kömür, odun, talaş, mısır koçanı, fındıkkabuğu, zeytin çekirdeği, meyve kabukları gibi maddelerden aktif karbon üretilebilir. Aktif karbon, fiziksel ve kimyasal aktivasyon olmak üzere iki şekilde üretilmektedir. Fiziksel aktivasyon ham maddenin pirolizi ya da karbonizasyonu ve karbonize yapının aktivasyonu olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmektedir. Kimyasal aktivasyon işlemi ise ham madde ile kimyasal aktivasyon ajanının belirli bir sıcaklıkta bozundurulması esasına dayanmaktadır. Bu çalışmada orman gülü bitkisinin yapraklarından kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon elde edilmiştir. Orman gülü bitkisinin farklı sıcaklıklarda ZnCl2 ve LiOH aktivasyonu ile üretilen aktif karbonlar, BET yüzey alanı ölçümleri, FTIRATR analizleri ve SEM-EDX görüntüleri kullanılarak karakterizyonu elde edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında adsorbentin adsorplama kapasitesinin ölçen en önemli parametrelerden biri BET yüzey alanıdır. Dolayısıyla bu çalışmada orman gülü bitkisinden elde edilen aktif karbonların yüzey alanlarını belirlemek için yüzey alanına aktivasyon ajanı ve sıcaklığın etkileri araştırılmıştır. Elde edilen aktif karbonlardan en yüksek yüzey alanına sahip örnek ile evsel atıksu örneğinden KOİ giderim verimi araştırılmıştır. Farklı sıcaklıklarda ve farklı pH ortamında gerçekleştirilen adsorpsiyon sonucunda aktif karbonların yüzey alanları, 3M ZnCI2 ile 1227 m2 /g ve 5 M LiOH ile de 205 m2 /g olarak bulunduğu ve aktif karbonların KOİ gideriminin artan sıcaklığı ile arttığı ve artan pH ile azaldığı sonucuna varılmıştır