Search

In this study for the first time, biological reduction of the Acid Red 14 in elemental sulfur-based anaerobic reactor was studied. Two up-flow packed bed reactors were investigated in parallel for 95 days. Sulfur and methanol were used as electron donors in these reactors and the performance of the sulfur-based reduction process was investigated in comparison with a conventional electron source - methanol. The reactors were operated in 7 different periods, the influent dye concentration was kept at 5-10 mg/L and HRT was set to 12-24 hours. While influent Acid Red 14 concentration was 10±0.14 mg/L, it was reduced to 1.3±0.2 in the methanol-based reactor and 2.05±0.2 in the sulfur-based reactor. Elemental sulfur was used for the first time in and the effect of sulfur oxidation in dye reduction process on sulfate and alkalinity production was also investigated.

Bu çalışmada ilk kez elementel kükürt bazlı anaerobik reaktörde Asit Kırmızı 14'ün biyolojik olarak indirgenmesi çalışılmıştır. İki yukarı akışlı paket yataklı reaktör birbirine paralel olarak 95 gün boyunca işletilmiştir. Bu reaktörlerde elektron kaynağı olarak kükürt ve metanol kullanılmış ve kükürt bazlı indirgeme işleminin performansı yaygın bir elektron kaynağı olan metanol ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Reaktörler 7 farklı periyotta çalışılmış olup, giriş boya konsantrasyonu 5-10 mg/L’de ve HRT 12-24 sa. olarak ayarlanmıştır. Asit Kırmızı 14 konsantrasyonu girişte 10±0.14 mg/L iken, metanol bazlı reaktörde 1.3±0.2 mg/L'ye, kükürt esaslı reaktörde ise 2.05±0.2 mg/L’ye düşmüştür. Kükürt bu çalışma ile boya indirgeme sürecinde ilk kez kullanılmış ve bu süreçte kükürt oksidasyonunun sülfat ve alkalinite üretimine etkisi ayrıca araştırılmıştır.

Bu çalışmada kompleksleştirme yöntemiyle eşmolar oranda Ti-V-Fe ve Ti-V-Cr katalizörleri sentezlenmiş ve H2S’ün seçici oksidasyon reaksiyonuyla elementel kükürt eldesindeki aktiviteleri incelenmiştir. Katalizörlerin katalitik aktiviteleri dolgulu kolon reaktör sisteminde farklı sıcaklık (200°C, 250°C, 300°C) ve stokiyometrik gaz (O2/H2S:0,5) bileşiminde incelenmiştir. Katalizörlerin yapısal özellikleri N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, XRD, TPR, SEM-EDS analizleri ile belirlenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin mezogözenekli yapıya sahip olduğu tespit edilmiştir. Ti-V-Cr katalizörünün kristal yapısı TiO2’in rutile fazı ve Cr2O3 bileşiklerinden oluşurken, Ti-V-Fe katalizörü kompleks bir kristal yapı sergilemiştir. Bu katalizörün yapısında Fe2TiO5, V2O5, FeV2O4, rutile TiO2 ve Fe2O3 bileşikleri görülmüştür. Sentezlenen her iki katalizörle de 250°C reaksiyon sıcaklığında % 100 H2S dönüşümü elde edilmiştir. Reaksiyon sıcaklığındaki artış ve azalış katalizörlerde elde edilen H2S dönüşümünde azalmaya sebep olmuştur. Bunun yanı sıra çalışılan tüm şartlarda her iki katalizörle de oldukça yüksek (≥% 97) elementel kükürt seçiciliği elde edilmiştir. Özellikle 200°C sıcaklıkta, yapısında kompleks bileşikleri içeren Ti-V-Fe katalizörü ile (% 73 H2S dönüşümü) Ti-V-Cr katalizörüne kıyasla (% 51 H2S dönüşümü) daha yüksek dönüşüm elde edilmiştir.

In this study for the first time, biological reduction of the Acid Red 14 in elemental sulfur-based anaerobic reactor was studied. Two up-flow packed bed reactors were investigated in parallel for 95 days. Sulfur and methanol were used as electron donors in these reactors and the performance of the sulfur-based reduction process was investigated in comparison with a conventional electron source - methanol. The reactors were operated in 7 different periods, the influent dye concentration was kept at 5-10 mg/L and HRT was set to 12-24 hours. While influent Acid Red 14 concentration was 10±0.14 mg/L, it was reduced to 1.3±0.2 in the methanol-based reactor and 2.05±0.2 in the sulfur-based reactor. Elemental sulfur was used for the first time in and the effect of sulfur oxidation in dye reduction process on sulfate and alkalinity production was also investigated. [ABSTRACT FROM AUTHOR]