Tekstil sanayinde denim kumaş üretiminden çıkan atık sulardaki kirleticiler, arıtımlar ve renk giderilmesi için uygulanan teknolojilere genel bir bakış
An overview of pollutants in resultant waste water of denim fabric production in textile industry, their purification and technologies applied for color removal from waste water
Yazar: MUHAMMED ALHİLEL
Danışman: DOÇ. DR. NİLGÜN BECENEN
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uygulamalı Bilimler ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Kitosan = Chitosan ; Kot = Denim ; Renk giderme = Decolorization ; Tekstil atıkları = Textile waste

Özet:
Tekstil atık sularının içeriği ve kirleticilerin miktarları üretim işlemlerine bağlı olarak farklılık göstermektedir. Bu nedenle,  tekstil endüstrisinde ürün çeşidine bağlı olarak atık su özelliklerinin bilinmesi ve kirliliğin azaltılması için en uygun arıtma yöntemlerinin kullanılması çevresel etkilerin azaltılması için önemlidir. En fazla kullanılan tekstil ürünlerinden olan denim kumaş  üretiminde taleplere göre birçok farklı  kimyasal madde  kullanılmaktadır. Bu nedenle çevre ve insan sağlığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.Bu tez çalışmasının amaçı; denim (kot) üretimi atık sularının kalitesini, gerçek denim atık sularında kirlilik parametrelerini ölçerek araştırmak,  bu parametredeğerlerini atıksu mevzuatlarında izin verilendeğerlerle karşılaştırarak mevcut durumu belirlemek, arıtma için kullanılan yöntemin verimini tespit etmek ve denim boyamada kullanılan ındigo boyarmaddesinin atık sudan giderimi için kitosanın etkisini ortaya koymaktır.Bu amaçla denim üretimi yapan fabrikadan arıtılmamış ve arıtılmış atık su numuneleritoplanarak,deneysel çalışmasının bir parçası olarakanalizler yapılmıştır.Çalışma iki bölümden oluşmaktadır.  İlk bölümde; denim kumaş konusunda uzmanlaşmış bir fabrikadan, farklı zamanlarda alınan atık su numunelerinin arıtma öncesi ve sonrasında kirlilik dereceleri,  işletme verileri ile değil işletme dışında bir laboratuarlarda yapılan ölçümler ile belirlenmiştir. Standartlara uygun olarak alınan gerçek atık su numunelerinin pH, biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), toplam organik madde (TOC), askıda katı madde (AKM), toplam klor(Cl), toplam alkalinite, toplam katı madde, toplam fosfor(P), toplam azot(N),yağ ve gres, krom (Cr),kurşun (Pb), demir (Fe), kobalt (Co), nikel(Ni), bakır (Cu), çinko(Zn), arsenik (As), kadminyum(Cd), iletkenlik, renk, parametreleri açısından kirlilik yükleri, test ve analizlerle tespit edilmiş,elde edilen sonuçlar ülkemizdeki su kirliliği kontrolü yönetmeliği, kıta içi su kaynaklarının sınıflandırılması kriterlerinde belirtilen kabul edilebilir sınır değerleriyle karşılaştırılmıştır. Uygulanan fiziksel, kimyasal/biyolojik arıtma işlemlerinin denim atık sularının kirliliğini ve renkliliğini azaltma etkileri tespit edilmiştir. Denim atık suları için sırasıyla fiziksel, kimyasal/biyolojik arıtma yöntemlerinin BOİ5, toplam klor(Cl) ve toplam katı madde miktarlarının azaltılmasında % 90 'nın üzerinde bir verim sağlandığı, alkanilite ve renk gideriminde ise yeterli olmadığı belirlenmiştir.OH alkanilite gideriminde verimin % 0,18 olduğu bulunmuştur.  İkinci bölümde;denim kumaşların boyanmasında kullanılan indigo boyarmaddesi ile laboratuvar ortamında hazırlananrenk içeren sularda, renk giderimi için doğal bir polimer olan kitosanın absorban madde olarak kullanımının etkisi deneysel bir çalışma ile belirlenmiştir. Renk giderilme etkisi CIE *L *a * b renk ölçüm yöntemi ile ortaya konmuştur. Tez çalışmasının sonuçununda,  denim atık suyunun, fiziksel, kimyasal/biyolojik arıtma ile atık su yönetmeliklerinde belirtilen parametreleri ve sınır değerleri karşılayacak şekilde temizlendiği belirlenmiştir. Ancak insan sağlığı açısından risk oluşturabilecek ağır metaller içinde sınır değerlerinin deşarj parametrelerine dâhil edilmesinin gerekli olduğu tespit edilmiştir.Atık biyo malzemelerden üretilen kitosanın Indigo blue boyarmaddeleri içeren çözeltilerin renginin gideriminde absorban olarak kullanılabileceği ve renk giderme veriminde çökeltme süresi ile kitosan çeşidinin etkili olduğu tespit edilmiştir.Ulusal ve uluslararası endüstriyel kirlilik mevzuatlarının incelenmesinin sonunda alt katagorilerde en fazla üretim çeşitlerinden olan denim üretimi atık sularına ilişkin kirlilik parametlerinin olmadığı ve atık su deşarjı için önemli olduğu görülmüştür. Bu nedenle tekstil ürün çeşitlerine göre deşarj standartlarının güncellenmesinin ve yeni alt katogarilerin oluşturulmasıönerilmektedir.

Anahtar kelimeler:Denim üretimi, tekstil atık suları, kitosan, renk giderimi

Abstract:
The content of textile wastewater and the amount of pollutants vary depending on the production processes. For this reason, it is important to know the wastewater properties depending on the product type in the textile industry and to use the most appropriate treatment methods to reduce pollution in order to reduce environmental impacts.In the production of denim fabric, which is one of the most used textile products, many different chemicals are used according to the demands.Therefore, it has a significant impact on the environment and human health.The aim of this thesis study; To investigate the quality of denim (denim) production wastewater by measuring the pollution parameters in real denim wastewater, to determine the current situation by comparing these parameter values with the values allowed in wastewater legislation, to determine the efficiency of the method used for purification and to reveal the effect of chitosan for the removal of indigo dyestuff used in denim dyeing. For this purpose, untreated and treated wastewater samples were collected from the factory that produces denim, and analyzes were made as part of the experimental study.The study consists of two parts.In the first part; The pollution levels of wastewater samples taken at different times from a factory specialized in denim fabric, before and after treatment, were determined not with operational data, but with measurements made in laboratories outside the enterprise.pH, biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total organic matter (TOC), suspended solids (AKM), total chlorine (Cl), total alkalinity, total solids of real wastewater samples taken in accordance with standards , total phosphorus(P), total nitrogen(N), oil and grease, chromium (Cr), lead (Pb), iron (Fe), cobalt (Co), nickel(Ni), copper (Cu), zinc(Zn) ), arsenic (As), cadmium (Cd), conductivity, color, pollution loads in terms of parameters were determined by tests and analyzes and the values of these parameters were compared with the acceptable limit values specified in the water pollution control regulation in our country, the classification criteria of inland water resources.The effects of the applied physical, chemical/biological treatment processes on reducing the pollution and coloration of denim wastewater were determined. It has been determined that the physical, chemical/biological treatment methods for denim wastewater, respectively, provide an efficiency of over 90% in reducing the amounts of BOD5, total chlorine (Cl) and total solids, but are not sufficient in alkanility and color removal. It was found that the efficiency in OH alkanilite removal was 0.18%.In the second part; In an experimental study, the effect of the use of chitosan, a natural polymer, as an absorbent substance, for color removal in waters containing color prepared in the laboratory with indigo dyestuff used in the dyeing of denim fabrics.The color removal effect was demonstrated by the CIE *L *a * b color measurement method. With the results of the analysis, it was determined that the denim waste water was cleaned by physical, chemical/biological treatment and to meet the parameters and limit values specified in the waste water regulations. However, it has been determined that limit values for heavy metals that may pose a risk to human health should be included in the discharge parameters.It has been determined that the chitosan produced from waste biomaterials can be used as an absorbent in the removal of the color of solutions containing Indigo blue dyestuffs, and the precipitation time and the chitosan variety are effective in the color removal efficiency.At the end of the examination of national and international industrial pollution legislation, it was seen that there are no pollution parameters related to denim production wastewater, which is one of the most production types in sub-categories, and it is important for wastewater discharge.For this reason, it is recommended to update the discharge standards according to the textile product types and to create new sub-categories.

Keywords:Denim production, textile waste water, chitosan,color removal