Yağlı atık suların koagülasyon ile arıtımında etkin koagülantların araştırılması
Investigation of effective coagulants for oily wastewater treatment by coagulation method
Yazar: BEYZANUR ORUÇ
Danışman: PROF. DR. NEŞE ÖZTÜRK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Sularda bulunan en önemli kirlilikten birisi de yağlardır. Bu çalışma kapsamında, yağlı atık suların koagülasyon ile arıtımında etkin koagülantlar araştırılmıştır. Çalışmada, geleneksel koagülantlardan olan alüminyum sülfat, demir (III) sülfat ve polialüminyum klorür, doğal koagülant olarak kitosan, demir aşılı kitosan, selüloz, asitle aktive edilmiş selüloz, demir aşılı selüloz, aloe vera ve atık kağıt kullanılmıştır. Koagülasyon çalışmalarında başlangıç derişimi, pH ve koagülant dozu başlıca incelenen parametrelerdendir. Arıtım sonunda bulanıklık, askıda katı madde miktarı (AKM), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), yağ geri kazanımı değerleri kaydedilmiştir. 

Alüminyum sülfat ile gerçekleştirilen çalışmalarda ağırlıkça %5 yağ içeren sentetik atık suda en iyi bulanıklık giderimi, KOİ giderimi ve yağ geri kazanımı (%), pH 5 ve 16000 mg/L dozunda, sırasıyla %99,6, %97,99 ve %72,2 olarak elde edilmiştir. Demir (III) sülfat için ağırlıkça %5 yağlı sentetik atık suda, pH 4 ve 30000 mg/L dozunda, bulanıklık giderimi %97,4; KOİ giderimi %90,4 ve yağ geri kazanımı %84,6 olarak elde edilmiştir. Polialüminyum klorür, selüloz, asitle aktive edilmiş selüloz, demir aşılı selüloz, demir aşılı kitosan ve aloe vera ile gerçekleştirilen koagülasyon sonucunda yüksek verim elde edilememiştir. Doğal koagülantlarda en iyi verim kitosan ve atık kağıt (30 g/L çözelti – 1 saatlik) ile elde edilmiştir. Kitosan ile ağırlıkça %5 yağ içeren sentetik atık suda en iyi bulanıklık ve KOİ giderimi, pH 8 ve 1000 mg/L dozda, sırasıyla %99,89 ve %96,2 olarak elde edilmiştir. Atık kağıt (30 g/L çözelti – 1 saatlik) ile ağırlıkça %5 yağ içeren sentetik atık suda en iyi bulanıklık, KOİ giderimi ve yağ geri kazanımı (%), pH 8,96 ve 29000 mg/L dozda, sırasıyla %93,1; %95,9 ve %77,1 olarak elde edilmiştir. Ağırlıkça %5 yağ içeren sentetik atık su için iki kademeli koagülasyon gerçekleştirilmiştir. İlk kademede atık kağıt (30 g/L çözelti – 1 saatlik) ardından ikinci kademede alüminyum sülfat uygulanmıştır ve toplamda %77 yağ geri kazanımı, %99,5 KOİ ve % 98,1 bulanıklık giderimi elde edilmiştir.

Abstract:
One of the most important contaminants in water are oils. Within the scope of this study, effective coagulants in the treatment of oily wastewater by coagulation were investigated. In the study, aluminum sulfate, iron (III) sulfate and polyaluminum chloride, which are traditional coagulants, and chitosan, iron-grafted chitosan, cellulose, iron-grafted cellulose, activated cellulose by acids, aloe vera and waste paper were used as natural coagulants. In coagulation studies, pH and initial concentration are the main parameters examined. At the end of the treatment, turbidity, suspended solids amount (SS), chemical oxygen demand (COD), and oil recovery values were recorded.

In studies conducted with aluminum sulfate, the best turbidity removal, COD removal and oil recovery (%), in 5 wt% oily wastewaters, were 99.6%, 97.99% and 72%, respectively, at pH 5 and 16000 mg/L dose has been obtained. For iron (III) sulfate, in 5 wt% oily wastewater, pH 4 and 30000 mg/L dose, turbidity removal was 97.4%; COD removal was achieved as 90.4% and oil recovery as 84.6%. High removal efficiency could not be achieved as a result of coagulation with polyaluminum chloride, cellulose, acid-activated cellulose, iron-grafted cellulose, iron-grafted chitosan and aloe vera. The best efficiency of natural coagulants was obtained with chitosan and waste paper (30 g/L solution-1 hour). The best turbidity and COD removal in 5 wt% oily wastewaters with chitosan was obtained as 99.89% and 96.2%, respectively, at pH 8 and 1000 mg/L dose of chitosan. The best turbidity, COD removal and oil recovery (%) was obtained with waste paper (30 g/L solution-1 hour; at pH 8.96 and 29000 mg/L dose) respectively as 93.1%, 95.9% and 77.1%. Two-stage coagulation was performed for 5 wt% oily wastewaters. Waste paper (30 g/L solution-1 hour) was applied in the first stage, followed by aluminum sulfate in the second stage, and a total of 77% oil recovery, 99.5% COD removal and 98.1% turbidity removal was achieved.