Fıstık işleme tesisi atıksularından kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) gideriminin araştırılması
Investigation of chemical oxygen demand (COD) removal from pistachio processing plant wastewater
Yazar: İZETTİN ŞAHNALİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DÜNYAMİN GÜÇLÜ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, antepfıstığı işleme tesisine ait atıksulardaki Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) parametresinin fiziko - kimyasal yöntemler ile arıtabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan atıksu Gaziantep İli sınırları içerisinde faaliyet gösteren ve antepfıstığı işleten bir tesisten temin edilmiştir.
Bu çalışmada öncelikle ham atıksuyun karakterizasyonu ortaya çıkarılmıştır. Buna göre işleme tesisinin ince ızgara ünitesinden çıkan atıksu 29760 mg/L KOİ,  pH= 5.84,  2280 NTU bulanıklık,   UV254  34.95, 580 mg/L klorür, 38 mg/L sülfat, 4950 µs/cm iletkenlik olarak bulunmuştur.  
Çalışma da, antepfıstığı işleme tesisinde alınan atıksu numunesi üzerinde KOİ giderimi amacıyla fiziko - kimyasal arıtılabilirlik çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Koagülant olarak Al2(SO4)3.18HO2 (Alüminyum Sülfat),  FeCI3.6H2O (Demir (3) Klorür),  FeSO4. 7H2O (Demir (2) Sülfat),  Ca(OH)2 (Kalsiyum Hidroksit), CaO(Kalsiyum Oksit), CaCI2.2H2O (Kalsiyum Klorür), Al13(OH)20(SO4)2.Cl15 (Polialüminyum Klorür)  kimyasalları ve yardımcı koagülant olarak anyonik polielektrolit (PE) kullanılmıştır. Farklı başlangıç pH ve farklı dozaj değerleri için optimum çalışma şartları tespit edilmiştir. 
Koagülasyon deneylerinde koagülant olarak Al2(SO4)2 .18H2O kullanıldığında optimum dozlar pH= 6, koagülant dozu 20 g/L, optimum polielektrolit ise 160 mg/L olarak tespit edilmiştir. Bu dozlar da elde edilen KOİ giderim verimi % 86.02, KOİ çıkış konsantrasyonu 4160 mg/L elde edilmiştir.  Koagülant olarak FeCI3.6H2O kullanıldığında optimum dozlar pH=4, koagülant dozu 3 g/L, polielektrolit 160 mg/L, KOİ giderim verimi ise % 89.00 ve KOİ çıkış konsantrasyonu 3273 mg/L bulunmuştur. Koagülant FeSO4. 7H2O kullanıldığında optimum dozlar pH=11, koagülant dozu 4.8 g/L, polielektrolit ise 120 mg/L, KOİ giderim verimi % 87.60, KOİ çıkış konsantrasyonu 3690 mg/L, koagülant Ca(OH)2 kullanıldığında optimum pH=11, koagülant dozu 3 g/L, polielektrolit 80 mg/L, KOİ giderim verimi % 86.04, çıkış KOİ konsantrasyonu 4154 mg/L olarak elde edilmiştir. Koagülant CaO kullanıldığında optimum dozlar pH=10, koagülant dozu 4.5 g/L, polielektrolit 240 mg/L, KOİ giderim verimi % 83.87, KOİ çıkış konsantrasyonu 4800 mg/L, koagülant CaCI2. 2H2O kullanıldığında optimum dozlar pH=10, koagülant dozu 1.5 g/L, polielektrolit 40 mg/L, KOİ giderim verimi % 88.61, çıkış KOİ değeri 3389 olarak elde edilmiştir. Koagülant PAC kullanıldığında optimum dozlar pH=6, koagülant dozu 0.0034 g/L, polielektrolit 160 mg/L, KOİ giderim verimi % 94.64, çıkış KOİ konsantrasyonu 1595 mg/L olarak elde edilmiştir.
En yüksek KOİ gideriminin; Koagülant olarak Polialüminyum Klorür (Al13(OH)20(SO4)2.Cl15)  ve yardımcı koagülant olarak anyonik polielektrolitin kullandığı çalışmalar sonunda elde edilmiştir. Optimum doz uygulandığında elde edilen maksimum KOİ parametresi için giderim verimi % 94.64 ve KOİ çıkış konsantrasyonu 1595 mg/L ile kanalizasyona deşarj limitlerinde KOİ parametresi için belirlenen değeri sağlayamamıştır. Fiziko-kimyasal arıtmanın kanalizasyon sistemine deşarj için tek başına yetersiz olduğu anlaşılmıştır.  

Anahtar Kelimeler: Antepfıstığı, Atıksu, Atıksu Karakterizasyonu, Fıstık İşleme Tesisi, Fiziko- Kimyasal Arıtma,  KOİ

Abstract:
This study has been investigated the treatability of wastewater in terms of Chemical Oxygen Demand (COD) parameter from pistachios processing plant by using physicochemical methods. The study was used the wastewater obtained from a plant, which operates within the province Gaziantep and processes the pistachios.
This study had determined the first characterization of the raw wastewater. Accordingly, the wastewater after the fine grid unit of the processing plant was found to have the values of 29760 mg/L COD, pH = 5.84, 2280 NTU turbidity, UV254 of 34.95, 580 mg/L chloride, 38 mg/L sulfate and 950 S/cm conductivity. 
The study was performed the physicochemical treatability studies in order to remove COD from wastewater sample taken from pistachio processing plant. Chemicals of Al2(SO4)3.18H2O (Aluminum Sulfate), FeCl3.6H2O (Iron (III) Chloride), FeSO4.7H2O (Iron (II) Sulfate), Ca(OH)2 (Calcium Hydroxide), CaO (Calcium Oxide), CaCl2.2H2O (Calcium Chloride), Al13(OH)20(SO4)2.Cl15 (Polyaluminum Chloride) were used as coagulant and anionic polyelectrolyte (PE) as auxiliary coagulant. The optimum operating conditions for different initial pH values and different dosage values were established.
It was found that pH was 6, coagulant dose 20 g/L and optimum polyelectrolyte 160 mg/L for optimum doses when used Al2(SO4)2.18H2O as a coagulant in the coagulation experiments. It showed COD removal efficiency and COD effluent concentration for these doses were 86.02% and 4160 mg/L, respectively. It was established pH was pH 4, coagulant dose 3g/L, optimum polyelectrolyte 160 mg/L, COD removal efficiency 89.00% and COD effluent concentration 3273 mg/L for optimum doses when used FeCl3.6H2O as a coagulant. It was obtained that pH was 11, coagulant dose 4.8 g/L, optimum polyelectrolyte 120 mg/L, COD removal efficiency 87.00% and COD effluent concentration 3690 mg/L for optimum doses when used FeSO4.7H2O as a coagulant. It was observed that pH was 11, coagulant dose 3 g/L, optimum polyelectrolyte 80 mg/L, COD removal efficiency 86.04% and COD effluent concentration 4154 mg/L for optimum doses when used Ca(OH)2 as a coagulant. It was determined that pH was 10, coagulant dose 4.5g/L, optimum polyelectrolyte 240 mg/L, COD removal efficiency 83.87% and COD effluent concentration 4800 mg/L for optimum doses when used CaO as a coagulant. It was found that pH was 10, coagulant dose 1.5 g/L, optimum polyelectrolyte 40 mg/L, COD removal efficiency 88.61% and COD effluent concentration 3389 mg/L for optimum doses when used CaCl2.2H2O as a coagulant.  It was shown that pH was 6, coagulant dose 0.0034 g/L, optimum polyelectrolyte 160 mg/L, COD removal efficiency 94.64% and COD effluent concentration 1595 mg/L for optimum doses when used PAC as a coagulant.
The highest removal of COD was obtained from the studies that use Polyaluminum chloride (Al13 (OH) 20 (SO4)2.Cl15) as a coagulant and anionic polyelectrolyte as coagulant aids. Specified value for the parameter COD in discharge limits into sewage system did not obtain while finding that the removal efficiency was 94.64% and COD effluent concentration was 1595 mg/L for maximum COD parameter when applied optimal dose. Physicochemical treatment has understood to be insufficient alone for discharge into the sewer system. 

Keywords: Pistachio, Wastewater, Waste Characterization, Pistachio Processing Plant, Physicochemical Treatment, COD