Elektrodiyaliz yöntemi ile arıtılmış tekstil endüstrisi atıksularında akut toksisite seviyesinin belirlenmesi
Determination of acute toxicity levels in textile industry wastewater treated by electrodialysis process
Yazar: VİLDAN ZÜLAL SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. NÜKET SİVRİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Ülkemizin en önemli sektörlerinden biri olan ve en değişken atıksu karakterizasyonuna sahip tekstil atıksuları, toksik etkileri yüzünden sucul ekosistemlere deşarjında büyük problemler yaratmaktadır. Kullanım alanları sınırlı olan bu atıksulara, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY)'nde belirlenen parametrelerin yanı sıra, akut toksisite testlerinin de yapılması, suyun yeniden kullanılabilirliği için elzemdir. Bu çalışmada ana amaç; farklı arıtım proseslerine tabi tutulmuş tekstil endüstrisi atıksularının, Bipolar Membran Elektrodiyaliz ile arıtım öncesi ve sonrasındaki akut toksisite seviyelerinin belirlenmesidir. Bu amaçla, biyolüminesans özellikli bir bakteri olan Vibrio fischeri ile yapılan akut toksisite testinden (Microtox® Akut Toksisite Testi) yararlanılmıştır. Ayrıca bu metodun; halen kullanılan balık biyodeneyi ve kullanım kolaylığı nedeni ile tercih edilen Daphnia magna akut toksisite testlerine karşı; süre, maliyet ve test sonuçlarının avantajlı yanlarının ortaya konulmasına çalışılmıştır.

Çalışmada, farklı arıtım metotları sonrasında akut toksisite seviyesinin belirlenmesi amacıyla, renk giderimi de göz önüne alınarak, 8 farklı tekstil atıksuyu setleri düzenlenmiştir. Ancak çalışmada ilk olarak, renkli atıksulardaki akut toksisitede, renk etkisinin öneminin ortaya konulması gerekmiştir. Bu amaçla, toksik ve toksik olmayan (non-toksik) olduğu bilinen malzemelerle oluşturulan boya setleri, çalışmada kullanılan tüm akut toksisite metotlarına uygulanmıştır. Özellikle renkli numunede konsantrasyonun, toksisitede anahtar rolü üstlendiği belirlenmiştir. Çalışmada düzenlenen tüm setler akut toksisite sonuçlarına göre irdelendiğinde, atıksu karakterizasyonuna bağlı olarak Elektrodiyaliz (ED) çıkış suyu akut toksisitesinin önemli bir fark gösterdiği tespit edilmiştir. ED ile arıtıma tabi tutulduktan sonra Set 2, 4, 6 ve 7'de; akut toksisite açısından iyileşme görülmüş ancak toksisite açısından sonuç değişmemiştir. Hatta bazı setlerde (Set 5 ve 8) ED çıkış suyunun, giriş suyuna göre; daha toksik olduğu tespit edilmiştir. Toksik olmayan ve ölçülen diğer fizikokimyasal parametrelere ait verilerin de yorumlanması ile arıtılmış olduğu bilinen bazı atıksuların, ED ile arıtıma tabi tutulduğunda toksisite özelliğinin değişmeyebileceği belirlenmiştir (Set 3). Bu çalışma sonucunda, diğer arıtım teknolojileri sonuna eklenen ED ile uygun deşarj kriterleri sağlanıyor olsa bile; çıkış suyunun toksik etkisinin belirlenmesinde mutlaka biyolojik kriterlerin de uygulanması gerektiği önerilmiştir.

Abstract:
Toxic effects of textile waste waters being one of the most important markets and having the most variable wastewater characterization in Turkey lead to great problems in discharge into aquatic ecosystems. To conduct acute toxicity tests apart from parameters stipulated by the Water Pollution Control Law (WPCL) is vital for reusability of these waste waters having limited usage areas. The main aim of this study is to detect acute toxicity levels in waste waters of textile industry exposed to various treatment processes before and after treatment via Bipolar Membrane Electrodialysis. To this end, acute toxicity test (Microtox® Acute Toxicity Test) conducted with Vibrio fischeri, which is a bioluminescence bacterium, was used. In addition, advantageous aspect of this method in terms of time, cost and test results is aimed to report compared to fish bioassay and Daphnia magna acute toxicity tests which are preferred for their easy usage.

In this study, 8 different textile waste water sets were regulated in consideration of colour removal with the purpose of detecting acute toxicity level following different treatment methods. However, this study first required to reveal the importance of colour effect on acute toxicity in colourful waste waters. For purpose, dye sets formed with toxic and non-toxic materials were applied to all acute toxicity methods used in this study. Concentration, particularly in colourful sample was found to have key role in toxicity Analyzing all sets regulated in this study in accordance with acute toxicity results, it was found that acute toxicity of Electrodialysis (ED) output water had a significant difference depending on waste water characterization. After being exposed to treatment via ED, Set 2, 4, 6 and 7 recorded an improvement in terms of acute toxicity; yet the result did not differ in terms of toxicity. Furthermore, it was detected that ED output water was more toxic than input water in some sets (Set 5 and 8). In interpretation of data related to non-toxic and other physicochemical parameters, it was found that some treated waste waters may not change in terms of toxicity characteristics after treated via ED (Set 3). At the end of this study, it was suggested that biologic criteria should be definitely applied for the detection of toxicity effect of output waster even though ED added to other treatment technologies conforms the discharge criteria.