Optimization of Cr(VI) Removal Using Response Surface Methodology with Graphite-Calcium Alginate Modified Fungal Biocomposites

Özgecan Madenli; Ceyhun Akarsu; Ece Ümmü Deveci

Makale detayları

Optimization of Cr(VI) Removal Using Response Surface Methodology with Graphite-Calcium Alginate Modified Fungal Biocomposites

Yazarlar:

Özgecan Madenli | Ceyhun Akarsu | Ece Ümmü Deveci

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Atık Yönetimi | Azaltma | Yeniden Kullanım ve Geri Dönüşüm | Çevre Kirliliği ve Önlenmesi

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.1143-1150

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335489

pISSN:

2757-9255

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Environmental pollution by heavy metals such as CrVI resulting from industrial activities poses a serious threat to both environmental and human health. This study aims to synthesize a biocomposite by modifying Penicillium roqueforti fungal mycelium with graphite and calcium alginate, and to investigate the CrVI removal performance of this biocomposite. The adsorption capacities of biocomposites are of great importance for economic and environmental sustainability. The CrVI removal performance of the synthesized biocomposite was optimized using the Box-Behnken statistical model. The optimization process examined the effects of independent variables such as graphite concentration, adsorption time, and initial CrVI concentration. Experimental results indicated that the highest removal efficiency was achieved at a graphite concentration of 0.1 gL, an adsorption time of 11 hours, and a CrVI concentration of 30 mgL. Under these conditions, a CrVI removal efficiency of 93.3 was achieved The high removal efficiency, low cost, and eco-friendliness of the biocomposite demonstrate its potential for use in industrial wastewater treatment. Furthermore, this study highlights the advantages of the biosorption method compared to conventional heavy metal removal techniques, such as reduced use of chemical additives, operational ease, and reusability. The results obtained provide valuable insights for future studies and contribute significantly to the fields of environmental engineering and wastewater management.

 Environmental pollution by heavy metals such as CrVI resulting from industrial activities poses a serious threat to both environmental and human health. This study aims to synthesize a biocomposite by modifying Penicillium roqueforti fungal mycelium with graphite and calcium alginate, and to investigate the CrVI removal performance of this biocomposite. The adsorption capacities of biocomposites are of great importance for economic and environmental sustainability. The CrVI removal performance of the synthesized biocomposite was optimized using the Box-Behnken statistical model. The optimization process examined the effects of independent variables such as graphite concentration, adsorption time, and initial CrVI concentration. Experimental results indicated that the highest removal efficiency was achieved at a graphite concentration of 0.1 gL, an adsorption time of 11 hours, and a CrVI concentration of 30 mgL. Under these conditions, a CrVI removal efficiency of 93.3 was achieved The high removal efficiency, low cost, and eco-friendliness of the biocomposite demonstrate its potential for use in industrial wastewater treatment. Furthermore, this study highlights the advantages of the biosorption method compared to conventional heavy metal removal techniques, such as reduced use of chemical additives, operational ease, and reusability. The results obtained provide valuable insights for future studies and contribute significantly to the fields of environmental engineering and wastewater management.

 Environmental pollution by heavy metals such as CrVI resulting from industrial activities poses a serious threat to both environmental and human health. This study aims to synthesize a biocomposite by modifying Penicillium roqueforti fungal mycelium with graphite and calcium alginate, and to investigate the CrVI removal performance of this biocomposite. The adsorption capacities of biocomposites are of great importance for economic and environmental sustainability. The CrVI removal performance of the synthesized biocomposite was optimized using the Box-Behnken statistical model. The optimization process examined the effects of independent variables such as graphite concentration, adsorption time, and initial CrVI concentration. Experimental results indicated that the highest removal efficiency was achieved at a graphite concentration of 0.1 gL, an adsorption time of 11 hours, and a CrVI concentration of 30 mgL. Under these conditions, a CrVI removal efficiency of 93.3 was achieved The high removal efficiency, low cost, and eco-friendliness of the biocomposite demonstrate its potential for use in industrial wastewater treatment. Furthermore, this study highlights the advantages of the biosorption method compared to conventional heavy metal removal techniques, such as reduced use of chemical additives, operational ease, and reusability. The results obtained provide valuable insights for future studies and contribute significantly to the fields of environmental engineering and wastewater management.

 Endüstriyel faaliyetler sonucu oluşan atıklarda yüksek konsantrasyonlarda bulunabilen CrVI gibi ağır metaller, doğru yönetilmediği takdirde çevre ve insan sağlığı açısından ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Dolayısıyla bu çalışmada, Penicillium roqueforti mantar misellerinin grafit ve kalsiyum aljinat ile modifiye edilerek biyokompozit sentezlenmesi ve bu biyokompozitin CrVI giderim performansının incelenmesi amaçlanmıştır. Biyokompozitlerin adsorpsiyon kapasiteleri, ekonomik ve çevresel sürdürülebilirlik açısından büyük önem taşımaktadır. Sentezlenen biyokompozitin CrVI giderim performansı, Box-Behnken istatistiksel modeli kullanılarak optimize edilmiştir. Optimizasyon sürecinde, grafit konsantrasyonu, adsorpsiyon süresi ve başlangıç CrVI konsantrasyonu gibi bağımsız değişkenlerin etkileri araştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, en yüksek giderim veriminin grafit konsantrasyonu 0,1 gL, adsorpsiyon süresi 11 saat ve CrVI konsantrasyonu 30 mgL koşullarında elde edildiği belirlenmiştir. Bu koşullar altında 93,3 oranında CrVI giderimi sağlanmıştır. Biyokompozitin yüksek giderim verimliliği, düşük maliyeti ve çevre dostu olması, bu materyalin endüstriyel atık su arıtımında kullanım potansiyelini ortaya koymaktadır. Ayrıca, bu çalışma biyosorpsiyon yönteminin, geleneksel ağır metal giderim yöntemlerine kıyasla, kimyasal katkı maddesi kullanımının azlığı, operasyonel kolaylık ve yeniden kullanılabilirlik gibi avantajlarını da vurgulamaktadır. Elde edilen sonuçlar, gelecekteki çalışmalara yön verebilecek nitelikte olup, çevre mühendisliği ve atık su yönetimi alanlarında önemli katkılar sunmaktadır.

Makale detayları

Optimization of Cr(VI) Removal Using Response Surface Methodology with Graphite-Calcium Alginate Modified Fungal Biocomposites

Yazarlar:

Özgecan Madenli | Ceyhun Akarsu | Ece Ümmü Deveci

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Atık Yönetimi | Azaltma | Yeniden Kullanım ve Geri Dönüşüm | Çevre Kirliliği ve Önlenmesi

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.1143-1150

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335489

pISSN:

2757-9255

Hemp fiber

Denim fabric

Ozone bleaching

Denim washingAdsorpsiyon

Krom (VI) giderimi

Penicillium roqueforti

Grafit

Kalsiyum aljinat boncukları

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Özgecan Madenli | Ceyhun Akarsu | Ece Ümmü Deveci

Yayıncı: Cukurova University

Ana Başlıklar: Atık Yönetimi | Azaltma | Yeniden Kullanım ve Geri Dönüşüm | Çevre Kirliliği ve Önlenmesi

Dergi: Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.1143-1150

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 12/2024

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001335489

pISSN: 2757-9255

Sayı

Yazarlar:

Özgecan Madenli | Ceyhun Akarsu | Ece Ümmü Deveci

Yayıncı:

Cukurova University

Ana Başlıklar:

Atık Yönetimi | Azaltma | Yeniden Kullanım ve Geri Dönüşüm | Çevre Kirliliği ve Önlenmesi

Dergi:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi Vol.39 Issue 4, pp.1143-1150

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2024

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001335489

pISSN:

2757-9255