Tekstil endüstrisi boyar maddelerinin fenton oksidasyonuyla sulu ortamlardan giderimi ve yanıt yüzey yöntemiyle (YYY) optimizasyonu

Abstract

Renkli ürünler elde etmek amacıyla tekstil, deri, kozmetik ve gıda gibi çeşitli endüstriler boya, pigment gibi maddeler kullanmaktadırlar. Oluşan endüstriyel atık sular da toksik ve kanserojenik etkileri olan bu boyar maddeleri içermektedirler. Endüstriyel atıksulardan boyar madde giderimi ise önemli bir çevresel problemdir. Boyar maddelerin arıtımında genellikle klasik yöntemler olan fiziksel ve kimyasal arıtım teknikleri uygulanmaktadır. İleri oksidasyon prosesleri (İOP) son yıllarda geliştirilen yeni ve alternatif teknolojilerden biridir. Yapılan çalışmada, tekstil boyamada kullanılan, anyonik ve katyonik özellikteki Reaktif Black 5 ve Metil Viyolet çözeltilerinden sabit sıcaklıkta (30°C) fenton oksidasyonu ile renk gideriminin deneysel tasarımı ve giderim performansının Yanıt Yüzey Yöntemi (YYY) ile optimizasyonu incelenmiştir. Fenton reaktifleri olarak FeSO4 ve H2O2 kullanılmıştır. Her iki boya için de pH, boya konsantrasyonu, Fe+2 dozu ve H2O2 dozu parametre olarak seçilmiş ve YYY ile belirlenen deneysel tasarımlar gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre; RB5 ve MV boyaları için maksimum %99'un üzerinde renk giderim verimi elde edilmiş olup, maksimum giderimin elde edildiği şartlar sırasıyla RB5 ve MV için; pH 2.5/3.5, boya konsantrasyonu 120 ppm/50 ppm, Fe+2 25 ppm/30 ppm, ve H2O2 dozu 240 ppm/250 ppm olarak bulunmuştur. Elde edilen model denkleminin güvenilirliğini belirten R2 değerleri ise %96,2 ve %88,4'tür. Her iki boyar madde için kontrol deneyleri gerçekleştirilmiş olup, model tarafından verilen giderimlere uygun sonuçlar bulunmuştur. Fenton oksidasyonun boyar maddelerin arıtımında etkili bir proses olduğu tespit edilmiştir.

Various industries such as textile, leather, cosmetics and food, use substances pigments and dyes in order to obtain colored products. Also consisting of industrial wastewater that contain toxic and carcinogenic effects of these dyes. The dye removal from industrial wastewater is an important environmental problem. Classical methods which physical and chemical treatment usually applied in the treatment of dyes. Advanced oxidation processes (AOPs) is one of new and alternative technologies developed in recent years. In this study, Reactive Black 5 and methyl violet dyes solutions that used in textile dyeing, the anionic and cationic property was used at constant temperature (30°C). The experimental design and optimization of color removal performance with Fenton oxidation by using Response Surface Methodology (RSM) were studied. FeSO4 and H2O2 were used as Fenton reagents. pH, dye concentration, Fe+2 and H2O2 dose parameters selected RSM for both dyes and determined designs were performed. According to experiment results; RB5 and MV dyes color removal efficiencies obtained over 99% . Conditions that was obtained maximum removal efficiencies for RB5 and MV respectively are; pH 2.5/3.5, dye concentration 120 ppm/50 ppm, Fe+2 25 ppm/30 ppm and H2O2 dose 240 ppm/250 ppm. R2 values indicates the reliability of resulting model equations are 96,2% and 88,4%. Control experiments has performed to the substance for both dyes , the value given by the model have been found suitable expense results. Fenton treatment of dyes has been determined that an effective oxidation process.