Kozmetik atıksularının arıtma alternatiflerinin araştırılması
Investigation of treatment alternatives of cosmetic wastewaters
Yazar: GÖKÇE DİDAR DEĞERMENCİ
Danışman: DOÇ. DR. YALÇIN KEMAL BAYHAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek organik madde içeriğine sahip ve yüzey aktif maddeler içeren bir endüstriyel atıksu olan kozmetik atıksuyunun, Fenton oksidasyonu ile kesikli arıtımı ve ardışık kesikli reaktörde (AKR) anoksik ortamda biyolojik arıtımı araştırılmıştır.
Kozmetik atıksuyunun Fenton oksidasyonu ile gideriminde farklı pH, sıcaklık, Fe2+ ve H2O2 konsantrasyonlarının KOİ ve TOK giderimi üzerine etkileri incelenmiştir. Deneyler sonucunda optimum reaksiyon süresi, pH, Fe2+ ve H2O2 konsantrasyonu sırasıyla 180 dakika, 3 g/L, 1 g/L ve 17,5 g/L olarak belirlenmiş olup KOİ ve TOK giderimleri ise %84,9 ve %65,6 olarak bulunmuştur. Ayrıca farklı sıcaklıklarda Fenton oksidasyonu ile KOİ ve TOK giderimleri araştırılmış ve KOİ'ye dayalı bir kinetik analiz yapılmıştır. Fenton prosesinde KOİ gideriminin yalancı birinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiş olup aktivasyon enerjisi (Ea) 123,6 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. 
Ardışık kesikli reaktörde kozmetik atıksuyunun anoksik ortamda biyolojik arıtımı gerçekleştirilmiştir. İşletme süresince KOİ, NO3-N, NO2-N, ORP, pH ve çözünmüş O2 parametrelerin değişimi gözlenmiştir. Kozmetik atıksuyunun giderimi üzerine giriş KOİ konsantrasyonu, çamur yaşı, reaksiyon süresi ve doldurma süresinin etkisi araştırılmıştır. Giriş KOİ değerleri 480-8270 mg/L arasında değişmekte olup en yüksek ve en düşük KOİ giderim verimleri sırasıyla %96 ve %53,4 belirlenmiştir. Ortalama ORP, çözünmüş O2 ve pH ise sırasıyla -202 mV, 0,17 mg/L ve 7,95 olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, biological treatment with sequencing batch reactor (SBR) in anoxic environment and fenton oxidation with batch reactor of cosmetic wastewaster containing surfactants and high organic content  was investigated.
In the removal of cosmetic wastewater with fenton oxidation, effects of different pH, temperature, Fe2+ and H2O2 concentrations on COD and TOC removal were studied. As a result of experiments the optimum reaction time, pH, Fe2+ and H2O2 concentrations were obtained as 180 minute, 3 g/L, 1 g/L and 17.5 g/L. COD and TOC removal were also determinated as  %84.9 and %65.6. Furthermore, the COD and TOC removal with fenton oxidation in different tempreratures  were investigated and kinetic analysis based on COD parameters were made. The COD degradation of the Fenton process followed the pseudo first-order reaction kinetics, and the apparent activation energy Ea, was determined to be 123.6 kJ/mol.
The biological treatment of cosmetic wastewater in anoxic environment in sequencing batch reactor was carried out. During operation, changes in COD, NO3-N, NO2-N, ORP, pH and dissolved O2 parameters were observed. The effects of initial COD concentration, sludge age, reaction time, filling time on cosmetic wastewater treatment were investigated. İnital COD concentrations were ranged between 480-8271 mg/L, highest COD degradation was %96 and lowest COD degradation was %53.4. The average ORP, dissolved O2 and pH were  -202mV, 0.17mg/L and 7.95, respectively.