Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması

Bediha Akmeşe; İlknur Tosun Satır

doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513

EN TR

Adsorption Treatment of Dyestuffs in Textile Wastewater Using Agricultural Wastes

Abstract

Recent textile sector growth has resulted in excessive water consumption and wastewater releases into the environment that contain highly harmful compounds, endangering human health and the environment. Notably, the water pollution problem is exacerbated by the mutagenic, carcinogenic, and teratogenic properties of chemicals like dyes. This study aimed to determine whether waste materials from nature might be used as adsorbents to remove colors from aqueous solutions in textile effluent. Acid red 1 (AK1), acid blue 80 (AM80), bright blue G (PMG), safranin O (SO), and Victoria pure blue BO (VSMBO) dyes were examined for their adsorption capacity to achieve this goal. Materials that are abundant in nature and can be considered trash, such as peanut shells, pine pollen, tangerine peels, pomegranate peels, pistachio shells, banana peels, and pumpkin peels, were employed as adsorbents. The original pH and pH=2 were the two pH levels at which the study was conducted, and it was at these pH levels that the adsorption effectiveness was assessed. Consequently, the most excellent clearance at pH=2 was achieved with pomegranate peel (96.49%), peanut shell (94.83%), and banana peel (86.07%) for AK1 dye, AM80 dye, and PMG dye. For SO and VSMBO dyes, it was found that all adsorbents worked well at the initial pH. In this study, the effect of different pH levels (original pH and pH=2) on the adsorption capacities of these dyes was evaluated by one-way ANOVA analysis. While significant differences were observed for AK1, AM80, SO, and VSM80, no significant difference was found for PMG. These findings offer affordable, eco-friendly methods for treating wastewater from textile production. The results suggest that optimizing pH levels can enhance the effectiveness of certain adsorbents in removing dyes from wastewater. Further research may explore the long-term stability and regeneration potential of these materials to ensure sustainable applications in industrial settings. This tool offers a variety of features designed to enhance writing, including grammar checking, paraphrasing, and summarization. By utilizing advanced algorithms, it aims to assist users in producing clear and effective written communication.

Keywords

Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması

Abstract

Tekstil endüstrisinin son yıllardaki hızlı gelişimi nedeniyle yüksek miktarda su tüketimi ve yüksek toksisiteli kimyasallar içeren atık suların çevreye salınımı, çevre kirliliği ve insan sağlığı için tehdit oluşturmaktadır. Özellikle, boyar maddeler gibi kimyasalların kanserojen, teratojen ve mutajen etkileri, su kirliliği sorununu daha da vahim hale getirmektedir. Bu çalışmada, tekstil atık sularında bulunan boyar maddelerin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için doğada atık olarak bulunan malzemelerin adsorban olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, asit kırmızısı 1 (AK1), asit mavisi 80 (AM80), parlak mavi G (PMG), safranin O (SO) ve Victoria saf mavisi BO (VSMBO) boyar maddelerinin adsorpsiyon potansiyeli incelenmiştir. Adsorban olarak yer fıstığı kabuğu, çam poleni, mandalina kabuğu, nar kabuğu, Antep fıstığı kabuğu, muz kabuğu ve bal kabağı kabuğu gibi doğada bol miktarda bulunan ve atık olarak değerlendirilebilecek malzemeler kullanılmıştır. Çalışma, iki farklı pH seviyesinde (orijinal pH ve pH=2) gerçekleştirilmiş, bu pH koşullarında adsorpsiyon verimliliği değerlendirilmiştir. Sonuç olarak pH=2’de en yüksek giderimin AK1 boyar maddesi için muz kabuğu (%86.07) ile, AM80 boyar maddesi için yer fıstığı kabuğu (%94.83) ve PMG boyar maddesi için ise nar kabuğu (%96.49) ile elde edilmiştir. Orijinal pH’da SO ve VSMBO boyar maddelerinin ise orijinal pH’da tüm adsorbanların etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, farklı pH seviyelerinin (orijinal pH ve pH=2) bu boyar maddelerin adsorpsiyon kapasiteleri üzerindeki etkisini, tek yönlü ANOVA analizi ile değerlendirilmiştir. AK1, AM80, SO ve VSM80 için anlamlı farklılıklar gözlemlenirken, PMG için anlamlı bir fark bulunmamıştır. Bu bulgular, tekstil atık sularının arıtımında çevre dostu ve düşük maliyetli çözümler sunmaktadır.

Keywords

References

Abdić, Š., Memić, M., Šabanović, E., Sulejmanović, J., & Begić, S. (2018). Adsorptive Removal of Eight Heavy Metals from Aqueous Solution by Unmodified and Modified Agricultural Waste: Tangerine Peel. International Journal of Environmental Science and Technology, 15, 2511–2518. https://doi.org/10.1007/s13762-018-1645-7.
Ajaz, M., Rehman, A., Khan, Z., Nisar, M.A., & Hussain, S. (2019). Degradation of Azo Dyes by Alcaligenes Aquatilis 3c and Its Potential Use in the Wastewater Treatment. AMB Express, 9, 64. https://doi.org/10.1186/s13568-019-0788-3.
Akar, T., Tosun, I., Kaynak, Z., Ozkara, E., Yeni, O., Sahin, E.N., & Tunali Akar, S. (2009). An Attractive Agro-İndustrial by-Product in Environmental Cleanup: Dye Biosorption Potential of Untreated Olive Pomace. Journal of Hazardous Materials, 166 (2-3), 1217-1225. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.12.029.
Alkoshab, M.Q., Al-Amrani, W.A.,. Drmosh, Q.A., & Onaizi, S.A. (2024). Zeolitic İmidazolate Framework-8/Layered Triple Hydr(Oxide) Composite for Boosting the Adsorptive Removal of Acid Red 1 Dye from Wastewater. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 699, 134637. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134637.
Amin, M.T., Alazba, A.A., & Shafiq, M. (2018). Removal of Copper and Lead Using Banana Biochar in Batch Adsorption Systems: Isotherms and Kinetic Studies. Chemical Engineering, 43, 5711–5722. https://doi.org/10.1007/s13369-017-2934-z.
Bhatnagar, A., & Minochaa, A.K. (2010). Biosorption Optimization of Nickel Removal from Water using Punica Granatum Peel Waste. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 76, 544–548. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2009.12.016.
Blanco, L., Martínez-Rico, O., Domínguez, Á., & González, B. (2023). Removal of Acid Blue 80 from Aqueous Solutions Using Chitosan-Based Beads Modified with Choline Chloride:Urea Deep Eutectic Solvent and FeO. Water Resources and Industry , 29, 100195. https://doi.org/10.1016/j.wri.2022.100195.
Boukerche, I., Boutamine, Z., & Bekrou, S. (2023). Investigation of Photocatalytic Degradation of an Anionic Dye Brilliant Blue G 250 by Nanocatalyst of Zno-EG Prepared Under Ultrasonic Waves. Desalination and Water Treatment, 284, 251–267. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29236.

Cora, M., Durukan, İ., Uluçam Atay, G., & Kılıç, A.O. (2024). Atık Sulardan İzole Edilen Gram Negatif Bakterilerin Antibiyotik Direnç Profillerinin Belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi, 27(3), 520-527. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1248203.
Çetinkaya, S., Kaya, S., Aksu, A., Çetintaş, H.İ., Jalbani, N.S., Erkan, S., & Marzouki, R. (2023). Equilibrium And DFT Modeling Studies for the Biosorption of Safranin O Dye from Water Samples Using Bacillus Subtilis Biosorbent. Journal of Molecular Structure, 1276, 134761. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2022.134761.
Dubreil, E., Laurentie, M., Delmas, J.M., Danion, M., Morin, T., Hurtaud-Pessel, D., Viel, A., Sanders, P., & Verdon, E. (2021). Tissue Distribution, Metabolism, and Elimination of Victoria Pure Blue Bo in Rainbow Trout: Main Metabolite as an Appropriate Residue Marker. Chemosphere, 262, 127636. https://doi.org/10.1016/ j.chemosphere.2020.127636.
Ferrero, F. (2007). Dye removal by low cost adsorbents: Hazelnut shells in comparison with wood sawdust. Journal of Hazardous Materials, 142 (1-1), 144-152. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2006.07.072.
Kuo, W.S., & Chen, W.Y. (2012). Solar Photocatalytic Degradation of Azo Dye in Aqueous TiO2 Suspension Assisted by Fresnel Lens. International Journal of Photoenergy, 1, 1-7. https://doi.org/10.1155/2012/303586.
Liu, S., Xu, X., Kang, Y., Xiao, Y., & Liu, H. (2020). Degradation and Detoxification of Azo Dyes with Recombinant Ligninolytic Enzymes from Aspergillus Sp. with Secretory Overexpression in Pichia Pastoris. Royal Society Open Science, 7, 200688. https://doi.org/10.1098/rsos.200688.
Methneni, N., Morales-Gonz´alez, J.A., Jaziri, A., Mansour, H.B., & Fernandez-Serrano, M. (2021). Persistent Organic and İnorganic Pollutants in the Effluents from the Textile Dyeing İndustries: Ecotoxicology Appraisal Via a Battery of Biotests. Environmental Research, 196, 110956. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.110956.
Mi, X., Shang, Z., Du, C., Li, G., Su, T., Chang, X., Li, R., Zheng, Z., & Tie, J. (2019). Adsorption of an Anionic Azo Dye Using Moringa Oleifera Seed Protein-Montmorillonite Composite. Journal of Chemistry, 1, 1-8. https://doi.org/10.1155/2019/8464815.
Mobarak, M.B., Pinky, N.S., Chowdhury, F., Hossain, M.S., Mahmud, M., Quddus, M.S., Jahan, S.A., & Ahmed, S. (2023). Environmental Remediation by Hydroxyapatite: Solid State Synthesis Utilizing Waste Chicken Eggshell and Adsorption Experiment with Congo Red Dye. Journal of Saudi Chemical Society, 27 (5), 101690. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2023.101690.
Pessôa, N.T., Sales, D.C.S., Nascimento, G.E.D., Santos, J.H.L., Silva, M.N.S., Napoleão, D.C., Rodríguez-Díaz, J.M., & Duarte, M.M.M.B. (2024). Effective Adsorption of Cadmium and Nickel İons in Mono and Bicomponent Systems Using Eco-Friendly Adsorbents Prepared from Peanut Shells. Environmental Research, 247, 118220. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118220.
Rigueto, C.V.T., Piccin, J.S., Dettmer, A., Rosseto, M., Dotto, G.L., Schmitz, A.P.O., Perondi, D., Freitas, T.S.M., Loss, R., & Geraldi, C.A.Q. (2020). Water Hyacinth (Eichhornia Crassipes) Roots, an Amazon Natural Waste, as an Alternative Biosorbent to Uptake a Reactive Textile Dye From Aqueous Solutions. Ecological Engineering, 150, 105817. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.105817.
Thasneema, K.K., Dipin, T., Thayyil, S.M., Sahu, P.K., Messali, M., Rosalin, T., Elyas, K.K., Saharuba, P.M., Anjitha, T., & Hadda, T.B. (2021). Removal of Toxic Heavy Metals, Phenolic Compounds and Textile Dyes From İndustrial Waste Water Using Phosphonium Based İonic Liquids. Journal of Molecular Liquids, 323, 114645. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114645.
Thinakaran, N., Baskaralingam, P., Pulikesi, M., Panneerselvam, P., & Sivanesan, S. (2008). Removal of Acid Violet 17 from Aqueous Solutions by Adsorption Onto Activated Carbon Prepared from Sunflower Seed Hull. Journal of Hazardous Materials, 151 (2-3), 316-322. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.05.076.
Tolkou, A.K., Tsoutsa, E.K., Katsoyiannis, I.A., & Kyzas, G.Z. (2024). Simultaneous Removal of Anionic and Cationic Dyes on Quaternary Mixtures by Adsorption Onto Banana, Orange and Pomegranate Peels. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 685, 133176. https://doi.org/10.1016/ j.colsurfa.2024.133176.
Tzvetkov, G, Kaneva, N, & Spassov, T. (2017). Room-temperature Fabrication of Core-Shell Nano-Zno/Pollen Grain Biocomposite for Adsorptive Removal of Organic Dye from Water. Applied Surface Science, 400, 481-491. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.12.225.
Yıldız, H. (2024). Tarım Atıklarından Aktif Karbon Üretimi ve Atıksudan Boya Giderimi: Karakterizasyon, Kinetik ve Denge Çalışmaları. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 27 (6), 1269-1281. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1477888.
Zhao, Y., He, X., Qi, K., Zada, A., & Pan, J. (2023). Study on the Adsorption of Phosphate Over Biochar-Based Adsorbents from Peanut Shell and Orange Peel in Water. Desalination and Water Treatment, 308, 102-109. https://doi.org/10.5004/dwt.2023.29810.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Crop and Pasture Waste Water Use

Journal Section

Research Article

Authors

Bediha Akmeşe ^*
0000-0002-6652-4574
Türkiye

İlknur Tosun Satır
0000-0003-3769-8767
Türkiye

Early Pub Date

March 20, 2025

Publication Date

March 27, 2025

Submission Date

November 6, 2024

Acceptance Date

January 30, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 28 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513

IZ

https://izlik.org/JA94LJ45DS

Cite

RIS / Bibtex

APA

Akmeşe, B., & Tosun Satır, İ. (2025). Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, 28(2), 535-543. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513

AMA

1.Akmeşe B, Tosun Satır İ. Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması. KSU J. Agric Nat. 2025;28(2):535-543. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513

Chicago

Akmeşe, Bediha, and İlknur Tosun Satır. 2025. “Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi 28 (2): 535-43. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513.

EndNote

Akmeşe B, Tosun Satır İ (March 1, 2025) Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 28 2 535–543.

IEEE

[1]B. Akmeşe and İ. Tosun Satır, “Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması”, KSU J. Agric Nat., vol. 28, no. 2, pp. 535–543, Mar. 2025, doi: 10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513.

ISNAD

Akmeşe, Bediha - Tosun Satır, İlknur. “Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım ve Doğa Dergisi 28/2 (March 1, 2025): 535-543. https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513.

JAMA

1.Akmeşe B, Tosun Satır İ. Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması. KSU J. Agric Nat. 2025;28:535–543.

MLA

Akmeşe, Bediha, and İlknur Tosun Satır. “Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tarım Ve Doğa Dergisi, vol. 28, no. 2, Mar. 2025, pp. 535-43, doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513.

Vancouver

1.Bediha Akmeşe, İlknur Tosun Satır. Tarımsal Atıklar Kullanılarak Tekstil Atık Sularındaki Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Arıtılması. KSU J. Agric Nat. 2025 Mar. 1;28(2):535-43. doi:10.18016/ksutarimdoga.vi.1580513