INVESTIGATION OF THE USE OF WALNUT SHELLS AS A NATURAL BIOSORBENT FOR ZINC REMOVAL

Sevda Esma Darama; Başak Mesci Oktay; Semra Çoruh

doi:10.17780/ksujes.1126719

TR EN

CEVİZ KABUĞUNUN DOĞAL BİYOSORBENT OLARAK ÇİNKO GİDERİMİNDE KULLANILMASININ ARAŞTIRILMASI

Öz

Ağır metal kirliliği dünya çapında endişe kaynağıdır ve endüstriyel atık sulardan büyük miktarda ağır metal alıcı ortamlara deşarj edilmektedir. Son yıllarda, tarımsal yan ürünlerin etkin kullanımı, atık yönetiminde kesinlikle büyük bir zorluktur. Tarımsal kalıntıların ticari adsorbentlere göre daha kolay elde edilmesi ve daha ucuz olması onları cazip kılmaktadır. Bu çalışmada, biyosorbent olarak doğal ve biyokömür haline getirilmiş ceviz kabukları kullanılarak endüstriyel atık sudan çinkonun giderimi araştırılmıştır. Ceviz kabukları farklı oranlarda kullanılarak farklı konsantrasyonlardaki sulu çözeltilerdeki çinko giderilmeye çalışılmıştır. Başlangıç konsantrasyonunun etkileri, temas süresi, adsorbent dozu araştırılmıştır. Ayrıca adsorpsiyon izotermleri ve kinetiği de incelenmiştir. Ceviz kabuğunun modifiye edilmiş şekli ile %98'e varan çinko giderimi elde edilmiştir. Ayrıca the pseudo-second kinetiği ve Freundlich izotermiyle uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Sonuçlar, çinko gideriminde modifiye edilen ceviz kabuğunun potansiyel bir adsorban olduğunu göstermiştir. Ceviz kabukları üzerine çinko adsorpsiyonunun Freundlich izotermine uyduğu bulunmuştur. Atık su ile yapılan testlerde elde edilen sonuçlar, çinkonun giderilmesi için ceviz kabuklarının potansiyel kullanımının uygun olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Agarwal, R.M., Singh, K., Upadhyaya, H., & Dohare, R.K. (2017). Removal of heavy metals from wastewater using modified agricultural adsorbents. Materials Today: Proceedings,4, 10534–10538. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.415
Babel, S., & Kurniawan, T.A. (2003). Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review. Journal of Hazardous Materials B97, 219-243. https://doi.org/10.1016/S0304-3894 (02)00263-7
Barr, M.R., Forster, L., D’Agostino, C., & Volpe, R. (2022). Alkaline pretreatment of walnut shells increases pore surface hydrophilicity of derived biochars. Applied Surface Science, 571, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.151253
Bhattacharya, A.K., Mandal, S.N., & Das, S.K. (2006). Adsorption of Zn(II) from aqueous solution by using different adsorbents. Chemical Engineering Journal, 123, 43–51. https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.06.012
Bhatti, H.N., Mumtaz, B., Hanif, M.A., & Nadeem, R. (2007). Removal of Zn(II) ions from aqueous solution using Moringa oleifera Lam (horseradish tree) biomass. Process Biochemistry, 42, 547–553. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2006.10.009
Demirbas, A. (2008). Heavy metal adsorption onto agro-based waste materials: a review. J. Hazard. Mater. 157, 220–229. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.01.024
Ding, D., Zhao, Y., Yang, S., Shi, W., Zhang, Z., Lei, Z., &Yang, Y. (2013). Adsorption of cesium from aqueous solution using agricultural residue walnut shell: equilibrium, kinetic and thermodynamic modeling studies. Water Research,47:2563–2571. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.02.014
Fu, F. & Wang, Q. (2011). Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review. Journal of Environmental Management, 92, 407–418. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.11.011

Hawari, A., Rawajfih, Z., & Nsour, N. (2009). Equilibrium and thermodynamic analysis of zinc ions adsorption by olive oil mill solid residues. Journal of Hazardous Materials, 168, 1284–1289. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.03.014
Kadirvelu, K., Kavipriya, M., Karthika, C., Radhika, M., Vennilamani, N., & Pattabhi, S. (2003). Utilization of various agricultural wastes for activated carbon preparation and application for the removal of dye sand metal ions from aqueous solutions. Bioresource Technology.,87 pp.129–132. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(02)00201-8
Kazemipour, M., Ansari, M., Tajrobehkar, S., Majdzadeh, M., Kermani, H.R. (2008) Removal of lead, cadmium, zinc, and copper from industrial wastewater by carbon developed from walnut, hazelnut, almond, pistachio shell, and apricot stone. Journal of Hazardous Materials, 150 322–327. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.04.118
Liu, W., Jiang, H., & Yu, H. (2015). Development of biochar-based functional materials: toward a sustainable platform carbon material. Chemical Reviews. 115, 12251–12285. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00195
Malik, R., Ramteke, D.S., & Wate, S.R. (2007). Adsorption of malachite green on ground nut shell waste based powdered activated carbon. Waste Management, 27 pp. 1129–1138. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2006.06.009
Mohan, D. & Pittman, C.U. (2006). Activated carbons and low cost adsorbents for remediation of tri- and hexavalent chromium from water. Journal of Hazardaus Materials, 137, 762–811. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.06.060
Mohan, D. & Singh, K.P. (2002). Single- and multi-component adsorption of cadmium and zinc using activated carbon derived from bagasse – an agricultural waste. Water Research, 36 2304-2318. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00447-X
Moreno-Barbosa, J.J., Lo´pez-Velandia,C., Maldonado A.P., Liliana Giraldo L., & Moreno-Piraja´n, J.C.(2013). Removal of lead(II) and zinc(II) ions from aqueous solutions by adsorption onto activated carbon synthesized from watermelon shell and walnut shell. Adsorption, 19:675–685. https://doi.org/ 10.1007/s10450-013-9491-x
Srivastava, S.K., Gupta, V.K., & Mohan, D. (1997). Design parameters for fixed bed reactors of activated carbon developed from fertilizer waste for the removal of some heavy metal ions. Waste Management, 17 517-522. https://doi.org/10.1016/S0956-053X(97)10062-9 Qiang L., Yajun, L., Jia Z., Ying C., Xiuxiu R., Jianyong L., & Guangren, Q.(2011). Effective removal of zinc from aqueous solution by hydrocalumite, Chemical Engineering Journal, 175 (2011) 33–38. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.09.022
Quki, S.K., Cheeseman, C.R. & Perry, R. (1993). Effects on conditioning treatment chabazite and clinoptilolite prior to lead, zinc and cadmium, Environ. Sci. Technol., 27,1108-1116. https://doi.org/10.1021/es00043a009
Wang, X., Wu, J., & Chen, Y. (2018). Comparative study of wet and dry torrefaction of corn stalk and the effect on biomass pyrolysis polygeneration. Bioresource Technology, 258, 88–97. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.02.114

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Çevre Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Sevda Esma Darama
0000-0002-6747-4679
Türkiye

Başak Mesci Oktay ^*
0000-0002-1204-0195
Türkiye

Semra Çoruh
0000-0002-8306-1890
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

3 Aralık 2022

Gönderilme Tarihi

6 Haziran 2022

Kabul Tarihi

1 Ağustos 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 25 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1126719

IZ

https://izlik.org/JA23FA85PK

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Darama, S. E., Mesci Oktay, B., & Çoruh, S. (2022). INVESTIGATION OF THE USE OF WALNUT SHELLS AS A NATURAL BIOSORBENT FOR ZINC REMOVAL. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(4), 556-564. https://doi.org/10.17780/ksujes.1126719

Cited By

Preparation of Waste Fabric Based Activated Carbon and Determination of Adsorption Performance Using Methylene Blue

Journal of the Turkish Chemical Society Section B: Chemical Engineering

https://doi.org/10.58692/jotcsb.1355600

CEVİZ KABUĞUNUN DOĞAL BİYOSORBENT OLARAK ÇİNKO GİDERİMİNDE KULLANILMASININ ARAŞTIRILMASI

CEVİZ KABUĞUNUN DOĞAL BİYOSORBENT OLARAK ÇİNKO GİDERİMİNDE KULLANILMASININ ARAŞTIRILMASI

Öz

Anahtar Kelimeler