Alginat-klinoptilolit boncuklarının sürekli akışlı reaktörlerde ağır metallerin gideriminde kullanımı

Abstract

Çevre kirliliği günümüz dünyasında ciddi bir problemdir. Su kaynaklarını tehdit eden önemli kirleticilerden biri de ağır metallerdir. Özellikle endüstriyel aktiviteler ağır metal kirliliğinin sorumlusudur. Bu metaller zehirlilikleri ve biyobirikim eğilimleri ile bilindikleri için ağır metal içeren atıksuların arıtılması gerekmektedir. Adsorpsiyon ağır metal gideriminde yüksek seçici, kullanımı kolay ve ucuz alternatif bir yöntemdir. Adsorpsiyon için çok çeşitli adsorbentler uygulanmış ve alginat ile kombinasyonları halen araştırılmaktadır. Alginat bir biyopolimer ve çevre ile uyumlu bir materyaldir. Bu çalışmada alginat, klinoptilolit ile alginat - klinoptilolit (A - K) boncuklarını oluşturmak üzere birleştirilmiş ve sonra sentetik karışık ağır metal çözeltisinin (Pb2+, Cu2+, Cd2+) arıtımı için sürekli akışlı adsorpsiyon kolonu kullanılarak test edilmiştir. Öncelikle A - K boncukları yüzeysel özellikleri ve boyut dağılımları açısından karakterize edilmiştir. Daha sonra ağır metallerin adsorpsiyon kapasitelerine akış hızı (2 - 7,5 ml/dk.), ağır metal konsantrasyonları (10 - 50 mg/l) ve adsorbent miktarı (10 - 20 g) etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki Pb2+ A - K boncukları tarafından adsorpsiyon için en çok tercih edilen iyondur ve sonra Cu2+ ve Cd2+ takip eder. Etkin ağır metal giderimi akış hızlarının arasında 2 ml/dk.'da Pb2+ için %98 olarak elde edilmiştir. Ağır metal konsantrasyonunun 50 mg/l'ye artırılması Pb2+ maksimum adsorpsiyon kapasitesini 238,5 mg Pb2+/g A - K boncuklarına artırırken Cu2+ ve Cd2+ adsorpsiyon kapasiteleri olumsuz etkilenmiştir. İki kat adsorbent kullanıldığında özellikle Cu2+ ve Cd2+ giderimleri artmıştır. Ağır metal karışımlarının verimli arıtımı için ya düşük akış hızı ya da fazla miktarda adsorbent kullanımı önerilebilir.