Su bitkilerinin (su mercimeği ve su sümbülü) ağır metal gideriminde ve tekstil atıksu arıtımında kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usage of water plants (water lentils and water hyaci̇nth) in heavy metal removal and textile wastewater treatment
Yazar: FATMA KOZAK
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM SELÇUK KUŞÇU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında; ağır metal içeren sentetik bir atıksu ve organik madde ve ağır metal içeren tekstil atıksuyunun su sümbülü ve su mercimeği bitkisi kullanılarak organik madde ve ağır metal giderim verimliliği araştırılmıştır. Literatür çalışmalarından farklı olarak ışık renklerinin atıksu arıtımına olan etkisi incelenmiştir. 

Arıtma çalışması iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada farklı ışık deneme şartlarında bakır içeren sentetik atıksu ve krom içeren sentetik atıksulardan su mercimeği ve su sümbülü bitkileri kullanılarak ağır metal giderimi incelenmiştir. İkinci aşamada ise ağır metal ve organik madde içeren tekstil atıksuyunun arıtma verimliliği su mercimeği bitkisi kullanılarak incelenmiştir. Tekstil atıksuyu için renk, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), çözünmüş kimyasal oksijen ihtiyacı (ÇKOİ), askıda katı madde (AKM) ve ağır metal analizleri gerçekleştirilmiş olup, arıtım verimliliği test edilmiştir.

Bakır ve krom ağır metali içeren çözeltiler ile yapılan ağır metal giderim çalışmasında su sümbülü ile giderim gerçekleştirilememiştir. Su mercimeği bitkisi ile yapılan çalışmada farklı renkteki ışık kaynakları altında 17,5 mg/l konsantrasyonundaki bakır ağır metali bulunan sentetik atıksuda en fazla giderim mavi renkli ışık kaynağında %95, karanlık ortamda %94,2 oranında gerçekleşmiştir. Bakır konsantrasyonunun 100 mg/l'ye yükseltilmesi sonucunda ise mavi ışıkta %59,5 karanlık bölmede ise %47 giderim gerçekleşmiştir. Bakır konsantrasyonunun artması sonucunda mavi renkli ışık kaynağının arıtıma etkisi diğer renklere göre daha fazla olmuştur. Tekstil atıksuyu denemesinde organik madde gideriminde yine en yüksek verim mavi renkli ışık kaynağında %72 KOİ ve %81 ÇKOİ olarak belirlenmiştir. Tekstil atıksuyunda su mercimeği bitkisi ile ağır metal gideriminde farklı ışık renklerinin etkisi incelendiğinde 10. günün sonunda nikel, krom ve kurşun ağır metal giderim verimleri çok düşük olurken çinko ağır metali için ise bütün ışık renklerinde en az %98 giderim sağlanmıştır. Bakır ağır metali için yine en fazla mavi renkli ışıkta olmak üzere %75,8 giderim gerçekleşmiştir. Farklı ışık deneme şartlarında su bitkilerinin arıtma potansiyelinin belirlenmesi çalışmasına literatürde rastlanmaması sebebiyle bu çalışmanın doğal arıtım tekniklerinin geliştirilmesine ve endüstriyel atıksuların arıtılmasına önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this thesis study; Organic matter and heavy metal removal efficiency of a synthetic wastewater containing heavy metals and textile wastewater containing organic matter and heavy metals was investigated by using water hyacinth and duckweed plant. Unlike literature studies, the effect of light colors on duckweed and water hyacinth plants, and thus on wastewater treatment, was investigated. 

The purification work was carried out in two stages. In the first stage, heavy metal removal was investigated using duckweed and water hyacinth plants from synthetic wastewater containing copper and synthetic wastewater containing chromium under different light test conditions.In the second stage, the treatment efficiency of textile wastewater containing heavy metals and organic matter was investigated using duckweed plants.Color, chemical oxygen demand, dissolved chemical oxygen demand, suspended solids and heavy metal analyzes were carried out for textile wastewater and treatment efficiency was tested.

In the heavy metal removal study carried out with solutions containing copper and chromium heavy metal, removal with water hyacinth could not be achieved. In the study conducted with duckweed plant, the highest removal rate was 95% in the blue light source and 94.2% in the dark environment in synthetic wastewater containing 17.5 mg/l copper heavy metal under different colored light sources.As a result of increasing the copper concentration to 100 mg/l, 59.5% removal was achieved in blue light and 47% in the dark compartment.As a result of the increase in copper concentration, the purification effect of the blue colored light source was more than the other colors. In the textile wastewater trial, the highest efficiency in organic matter removal was determined as 72% COD and 81% dissolved COD in the blue light source. When the effect of different light colors on heavy metal removal with duckweed plant in textile wastewater was examined, nickel, chromium and lead heavy metal removal efficiencies were very low at the end of the 10th day, while at least 98% removal was achieved for zinc heavy metal in all light colors. 75.8% removal was realized for copper heavy metal, again mostly in blue colored light. It is thought that this study will contribute to the development of natural treatment techniques and the treatment of industrial wastewater, since the study of determining the treatment potential of aquatic plants under different light test conditions is not found in the literature.