İlaç endüstrisi atıksularında fenton prosesi ile renk ve KOİ giderimi
Color and COD removal from pharmaceutical wastewater by fenton process
Yazar: NAZMİYE DİDEM SERT
Danışman: PROF. DR. HULUSİ BARLAS
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
laç endüstrisi, endüstriyel atıksuların arıtımında sorunların yoğun olarak görüldüğüendüstrilerden biridir. Bu sorunlar ilaç üretimindeki ürünlerin ve kullanılan proseslerinçeşitliliğinden kaynaklanmaktadır. Ürün çeşitliliğinden dolayı atıksuların organikmadde içeriği zengin, rengi yoğun ve KO değeri yüksektir. Uygulanan prosese, ürüntürüne ve miktarına bağlı olarak atıksuyun pH'sı , rengi ve KO değeri farklılıklargösterir. Aynı zamanda ilaç endüstrisi atıksularının biyolojik parçalanabilirliklerioldukça düşüktür. Bu nedenle biyolojik, kimyasal ve fiziko-kimyasal arıtmaproseslerinin ilaç atıksularının arıtımında uygulanması her zaman yüksek verimsağlamayabilir. Renk ve KO gideriminde geleneksel arıtma yöntemlerinin yanında ilerioksidasyon yöntemlerinden Fenton prosesinin kullanımı giderek artmaktadır. Fentonprosesi, FeSO4 ve H2O2'nin birbirleriyle reaksiyona girmesiyle kuvvetli bir oksitleyiciolan OH radikallerinin oluşması esasına dayanmaktadır. Oksidasyon basamağıyla renkgideriminin, koagülasyon basamağıyla da KO gideriminin sağlandığı bu yöntem ikiaşamalı arıtma etkisine sahiptir.Bu çalışmada Fako laçları A.Ş. Hammadde Fabrikasına ait kimyasal ve biyolojikarıtma tesisi çıkışından alınan arıtılmış atıksuya son arıtım kademesi olarak Fentonprosesinin uygulanması ile renk ve KO parametrelerinin giderimi incelenmiştir.Fako laçları A.Ş. Hammadde Fabrikasının arıtma tesisi çıkışından alınan numuneninKO değeri 572 mg/L, renk parametresi değerleri 436 nm'de 90,5 m-1, 525 nm'de 43,2m-1 ve 620 nm'de 29,2 m-1 olarak bulunmuştur. Renk ve KO giderim verimi için enuygun reaksiyon şartlarını sağlayan optimum değerleri belirlemek için denemeleryapılmıştır. Optimum pH değerinin belirlenebilmesi için yapılan denemelerinsonucunda en iyi renk ve KO giderimi pH 4 değerinde elde edilmiştir. 200 mg/L FeSO4ve 200 mg/L H2O2 dozlarının optimum olarak belirlenmesinin ardından, karıştırmasüresi 30 dakika, çökme süresi 90 dakika ve en uygun reaksiyon sıcaklığı da 35ºColarak bulunmuştur. En uygun reaksiyon şartlarında KO değeri 149 mg/L'yeindirgenerek % 74 verim sağlanmıştır. Renk değerleri de 436 nm'de 4,6 m-1, 525 nm'de1,1m-1 ve 620 nm 0,5 m-1'e indirgenmiştir. Böylelikle 436 nm de % 95, 525 nm de % 97ve 620 nm'de % 98 renk giderim verimi elde edilmiştir.Çalışma sonucunda ilaç hammadde fabrikası atıksu arıtma tesisi çıkış suyunun rengiFenton prosesi ile EN ISO 7887 Avrupa Normunda verilen sınır değerlere kadarindirgenirken, KO parametresi Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği'nce verilen sınırdeğere düşürülmüştür. Fenton prosesinin uygulandığı bu çalışmada elde edilen sonuçlar,bu prosesin ilaç atıksularının renk ve KO gideriminde kullanılabileceğinigöstermektedir.

Abstract:
The pharmaceutical industry is well-known with the problems of industrial wastewatertreatment such as the other industries. The sources of these problems are production ofdrug products and variety of process which has been used. Because of the productvariety, wastewater has a rich organic matter content, concentrate color and high CODvalue. As a result of applied process depending on product type and dose ; pH, colorand COD value of wastewater changes. In addition, pharmaceutical industry wastewaterhas lower biodegradability. Because of this, applying biological, chemical, physique-chemical treatment processes on pharmaceutical wastewater treatment may usually notprovide high efficiency. Besides the conventional treatment methods used removal ofcolor and COD, Fenton process, an advanced oxidation method, is gradually increasingin use. The Fenton process is based on a method which is cause of effectiveradicals OH by occurring reaction of FeSO4 and H2O2. This method hastwo treatment steps. First step is provide color removal with oxidation stage and thesecond step is COD removal with coagulation stage.In this study, removal of color and COD parameters with Fenton Process have beeninvestigated as post-treatment method of Fako Pharmaceutical Company Raw MatterFactory chemical and biological wastewater treatment plant effluent.The wastewater supplied from wastewater treatment plant of Fako PharmaceuticalCompany. COD of the samples were measured as 572 mg/L. The color of 436 nm, 525nm and 620 nm were 90,5 m-1, 43,2 m-1 and 29,2 m-1, respectively. Experiments weremade to determine the optimum operating conditions on the removal of COD and color.Primarily, the effect of pH on COD and color removal efficiency was tested. OptimumpH was determined as 4 to provide the high efficiency of COD and color. The optimumFeSO4, H2O2 concentrations, mixing time, coagulation time and temperature wereobserved as 200 mg/L , 200 mg/L, 30 minute, 90 minute and 35ºC, respectively. Underthese conditions COD value was reduced to 149 mg/L (% 74 COD removal). Colorparameter was reduced 4,6 m-1 at 436 nm, 1,2 m-1 at 525 nm and 0,5 m-1 at 620 nm.Thus, efficiency of color removal was achieved % 95 at 436 nm, % 97 at 525 nm and% 98 at 620 nm.At the end of the study, while the color of the pharmaceutical raw matter factorywastewater effluent was reduced to standard value of EN ISO 7887, COD parameterwas reduced to value of ?Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği?(Water Quality ControlRegulation). The results of this study which applied of Fenton process was demonstratethat is process can be used to remove color and COD parameters from pharmaceuticalwastewater.