Kum, çeltik kavuzu ve zeolit karışımının atık sulardan azot ve fosfor giderim performansının belirlenmesi
Determination of the nitrogen and phosphorus removal performance of zeolite and sawdust in wastewater
Yazar: KÜBRA BERKKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ALİ İRİK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Nüfusun hızlı artmasına karşılık kişi başına düşen yıllık kullanılabilir su miktarı da nüfusun artma oranına bağlı olarak azalmaktadır. Kırsal ve kentsel yerleşim alanlarından kaynaklanan evsel atıklar, yüzey ve yer altı su kaynaklarını önemli derecede kirletmektedir. Suların kirlenmesinde azot, fosfor, ağır metaller, sentetik deterjanlar, boyalar, bina atıkları, parklarda kullanılan gübreler ve böcek öldürücüler etkili olmaktadır. 
Bu çalışma kum, çeltik kavuzu ve zeolit materyallerinin karışımı kullanılarak sularda kirliliğe neden olan fosfor ve azot elementlerini atık sulardan gidermek amacıyla laboratuvar koşullarında kolon denemeleri şeklinde yürütülmüştür. Denemede kum, çeltik kavuzu ve zeolit materyalleri %33 oranlarında karıştırılarak hazırlanmıştır (%33 kum, %33 çeltik kavuzu ve %33 zeolit). Denemede 150 cm3 filtre malzemesine laboratuvar koşullarında hazırlanan sentetik atık sular (50 ve 100 ppm) 1 ve 2.3 ml/dk akış hızında uygulanmıştır. Çalışma süresince kolonların çıkış kısımlarından farklı zamanlarda (3., 6., 12., 24. ve 48. saat) ve 3 tekerrürlü olacak şekilde örnekler alınmıştır. Alınan örnekler pH, elektriksel iletkenlik (EC), toplam azot (TN) ve toplam fosfor (TP) analizlerine tabi tutulmuşlardır.
Elde edilen sonuçlar incelendiğinde en yüksek fosfor giderim performansı 50 ppm derişimde, 48. saat örneğinde, çözeltinin 2.3 ml/dk akış hızındaki uygulamasında 38.0 ppm olarak tespit edilmiştir. Denemede en düşük fosfor giderim performansı ise kum, çeltik kavuzu ve zeolit karışımının 50 ppm derişimde, 48. Saat örneğinde, çözeltinin 1 ml/dk akış hızındaki uygulamasında 0.5 ppm olarak tespit edilmiştir. 
Elde edilen sonuçlar incelendiğinde en yüksek azot giderim performansı kum, çeltik kavuzu ve zeolit karışımında 1 ml/dk akış hızında 100 ppm derişimde yapılan uygulamanın 48. saatinde 68.34 olarak tespit edilmiştir. En düşük azot giderim performansının ise 2.3 ml/dk akış hızında gerçekleştirilen 100 ppm derişimde uygulamanın 12. saatinde 9.99 ppm olduğu tespit edilmiştir. 
Çalışma sonucunda materyallerin fosfor ve azot giderim performansları incelendiğinde kum, çeltik kavuzu ve zeolit karışımının kullanımında giderim etkinliğinin arttığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Azot, fosfor, kolon denemeleri, kum, çeltik kavuzu, zeolit

Abstract:
Despite the rapid increase in population, the annual amount of usable water per capita is also decreasing depending on the population growth rate. Domestic waste originating from rural and urban residential areas significantly pollutes surface and underground water resources. Nitrogen, phosphorus, heavy metals, synthetic detergents, paints, building waste, fertilizers used in parks and insecticides are effective in water pollution.
This study was carried out as column experiments under laboratory conditions, using a mixture of sand, rice husk and zeolite materials, in order to remove phosphorus and nitrogen elements that cause water pollution from wastewater. In the experiment, sand, rice husk and zeolite materials were prepared by mixing them in 33% proportions (33% sand, 33% rice husk and 33% zeolite). In the experiment, synthetic wastewater (50 and 100 ppm) prepared under laboratory conditions was applied to 150 cm3 filter material at a flow rate of 1 and 2.3 ml/min. During the study, samples were taken from the outlet parts of the columns at different times (3rd, 6th, 12th, 24th and 48th hours) and in 3 repetitions.
The samples taken were subjected to pH, electrical conductivity (EC), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) analyses.
When the results obtained were examined, the highest phosphorus removal performance was determined as 38.0 ppm at 50 ppm concentration, in the 48th hour sample, and in the application of the solution at a flow rate of 2.3 ml/min. In the experiment, the lowest phosphorus removal performance was determined as 0.5 ppm in the application of the solution at 1 ml/min flow rate in the 48th hour sample at 50 ppm concentration of the sand, rice husk and zeolite mixture.
When the results obtained were examined, the highest nitrogen removal performance was determined as 68.34 at the 48th hour of the application at a concentration of 100 ppm at a flow rate of 1 ml/min in a mixture of sand, rice husk and zeolite. It was determined that the lowest nitrogen removal performance was 9.99 ppm at the 12th hour of the application at a concentration of 100 ppm at a flow rate of 2.3 ml/min.
As a result of the study, when the phosphorus and nitrogen removal performances of the materials were examined, it was determined that the removal efficiency increased in the use of sand, rice husk and zeolite mixture.

Key Words: Nitrogen, phosphorus, column experiments, sand, rice husk, zeolite