Pestisit monochrotophos'un (MCP) sulu çözeltilerinden elektrokimyasal yöntemlerle giderimi
The degradation of pesticide monochorotphos (MCP) from aqueous solutions by the electrochemical methods
Yazar: YASİN UZMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CENGİZ YATMAZ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrokimyasal oksidasyon = Electrochemical oxidation ; Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation ; Fotokatalitik yöntem = Photocatalytic method ; Pestisitler = Pesticides

Özet:
Başlangıç MCP konsantrasyonunun ve akım yoğunluğunun etkilerini belirlemek için, 50 A/m2 ve 100 A/m2 farklı iki akım yoğunluğunda, elektrolit çözeltisi içerisinde (6 g NaCl), anot ve katotta titanyum elektrotlar kullanılarak, 90 dakika, farklı başlangıç konsantrasyonlarında (50, 100, 200 ve 300 mg/L) pestisit monochrotophos'un sulu çözeltilerinden elektrooksidasyon prosesiyle bozunumu karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Başlangıç MCP konsantrasyonu ve akım yoğunluğu artışı bozunum proseslerinin reaksiyon hızlarında artışa neden olmaktadır.İkinci proseste, demir ve alüminyum elektrotlar kullanılarak, sırasıyla 93 A/m2 ve 85 A/m2 akım yoğunluklarında, elektrolit çözeltisi içerisinde (6 g NaCl), 90 dakika elektrokoagülasyon prosesiyle 300 mg/L MCP çözeltisinin bozunumu araştırılmıştır. Demir ve alüminyum elektrotlar kullanılarak uygulanan elektrokoagulasyon MCP'nin sırasıyla % 78 ve 77 giderimini başarmıştır.Sonraki proseste, 50 A/m2 akım yoğunluğunda, elektrolit çözeltisi içerisinde (6 g NaCl), 15 dakika titanyum elektrotlarla elektrooksidasyona yardımcı 93 A/m2'de, 60 dakika demir elektrotlarla birleşik elektrokoagülasyon prosesiyle 300 mg/L MCP çözeltisinin bozunumu ayrıca araştırılmıştır. Bu proseste MCP giderimi % 72 oranında başarılmıştır.Son olarak, 50 A/m2 akım yoğunluğunda, elektrolit çözeltisi içerisinde (6 g NaCl), 15 dakika titanyum elektrotlarla elektrooksidasyona yardımcı 93 A/m2'de, 30 dakika 10 mmol H2O2 ilavesiyle demir elektrotlarla yardımcı elektro-Fenton birleşik elektro-Fenton prosesiyle; ve yine 50 A/m2 akım yoğunluğunda, elektrolit çözeltisi içerisinde (6 g NaCl), 15 dakika titanyum elektrotlarla elektrooksidasyona yardımcı 30 dakika 10 mmol H2O2 ilavesiyle birleşik UVA fotokatalitik prosesiyle 300 mg/L MCP çözeltisinin bozunumu ayrıca araştırılmıştır. Bu proseslerde sırasıyla MCP'nin bozunumu % 100 ve 60 oranında başarılmıştır.Ayrıca, tüm prosesler için kg MCP'nin bozunumu için harcanan enerji kWh/kg MCP olarak hesaplanmıştır.Sonuç olarak, Ti elektrooksidasyonla yardımcı Fe elektro-Fenton prosesiyle MCP tamamen bozunmuştur.

Abstract:
The degradation of pesticide monochrotophos (MCP) from aqueous solutions in different initial concentrations (50, 100, 200 and 300 mg/L) was comparatively investigated by electro-oxidation process using titanium electrodes as both anode and cathode at two different current densities of 50 A/m2 and 100 A/m2 in electrolyte solutions (6 g/L NaCl) for 90 min in order to evaluate the effect of initial concentration and current density. It was determined that increases in the initial MCP concentration and current density lead to increases in the reaction rates of the degradation processes.In the second process, the degradation of 300 mg/L MCP solutions by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes at current densities of 93 A/m2 and 85 A/m2 respectively, in electrolyte solutions (6 g/L NaCl) for 90 min was investigated. Electrocoagulation using iron and aluminum electrode respectively achieved % 78 and 77 removal of MCP solutions.In the following process, the degradation of 300 mg/L MCP solutions by combined Ti electrooxidation for 15 min at 50 A/m2 and assisted Fe electrocoagulation at 93 A/m2 in electrolyte solutions (6 g/L NaCl) for 60 min was also investigated. This process achieved % 72 removal of MCP.Finally, the degradation of 300 mg/L MCP solutions by combined Ti electrooxidation for 15 min at 50 A/m2 in electrolyte solutions (6 g/L NaCl) and assisted Fe electro-Fenton by adding 10 mmol H202 for 30 min 93 A/m2 and the degradation of 300 mg/L MCP solutions by combined Ti electrooxidation for 15 min at 50 A/m2 in electrolyte solutions (6 g/L NaCl) and assisted UVA photocatalytic process by adding 10 mmol H202 for 30 min was also investigated. Respectively, this processes achieved % 100 and 60 degradation of MCP.In addition, the energy consumed for the degradation of kg MCP solutions as kWh/kg MCP was determined for all processes.As a result, by combined Ti electrooxidation and assisted Fe electro-Fenton processes MCP has been completely degradated.