Fenolik bileşiklerin elektrokoagülasyon ile zeytin karasuyundan geri kazanımı
Recovery of phenolic compounds from olive mill wastewater by electrocoagulation
Yazar: TUĞBA DİNÇER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HATİCE İNAN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık su arıtma = Waste water treatment ; Bitki fenolikleri = Plant phenolics ; Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation ; Zeytin karasuyu = Olive waste water

Özet:
Bu çalışmada, elektrokoagülasyon prosesi ile zeytin karasuyundaki fenolik bileşiklerin proses çamurunda konsantre bir biçimde toplanarak geri kazanılması amaçlanmıştır. Ekonomik değeri olan bu bileşiklerin geri kazanımının yanında atığın kirlilik yükü de azalmış olacaktır. Bu amaç doğrultusunda ilk adımda karasuya, demir ve alüminyum elektrotlar kullanılarak elektrokoagülasyon prosesi uygulanmıştır. Proseste en uygun işletme şartları; % 10 seyreltme oranı (numune konsantrasyonu), atık suyun doğal pH?ı (5,2±0,2), 20 mA/cm2 akım yoğunluğu ve 20 dakika proses işletim süresi olarak belirlenmiştir. Bu işletme şartlarında demir elektrot ile % 43 KOİ, % 87 toplam fenol, % 83 lignin-tannin ve % 86 renk, alüminyum elektrot ile % 39 KOİ, % 81 toplam fenol, % 75 lignin-tannin ve % 79 renk giderim verimlerine ulaşılmıştır. İkinci adımda, elektrokoagülasyon prosesi belirlenen optimum şartlarda tekrar çalıştırılarak proses kuru çamurları elde edilmiştir. Proses kuru çamurları ekstrakte edilmiş ve HPLC ile fenolik bileşik (hidroksitirosol, tirosol, vanilik asit kafeik asit ve p-kumarik asit) içerikleri belirlenmiştir. Alüminyum elektrot kullanımı ile daha verimli sonuçlar elde edildiği gözlenmiştir. HPLC ölçümleri sonucunda, bir gram kuru proses çamurundan, incelenen fenolik bileşiklerden toplam olarak 56,7±1,72 mg/L geri kazanılabileceği belirlenmiştir. Özellikle bu miktarın % 94,31?inin yani 53,47±1,63 mg/L?sinin hidroksitirosol olması dikkat çekicidir. Yapılan antioksidan aktivite ölçümleri sonucunda da, kuru çamur % 92,28±2,35 antioksidan aktivite göstermiştir.
Anahtar kelimeler: zeytin karasuyu; elektrokoagülasyon; fenolik bile?ikler; geri kazanım; hidroksitirosol; antioksidan aktivite.

Abstract:
The purpose of this study is to recover phenolic compounds, which are in concentrated at sludge of electrocoagulation process from olive mill wastewater. By recycling of these compounds; an economic value will be provided and also reduced pollution loads of the wastewater. For this purpose, firstly, electrocoagulation process was applied to the olive mill wastewater by using iron and aluminum electrodes. According to experimental data of the first step of the study, the most convenient operating conditions were determined as; the dilution ratio of 10%, the natural pH of wastewater (5,2±0,2), current density of 20 mA/cm2, and 20 minutes of process time. The optimum removal efficiencies were determined about COD, total phenol, lignin-tannin and color for iron and aluminium electrodes. For iron electrode; 43%, 87%, 83% and 86% and for aluminium electrode 39%, 81%, 75% and 79% efficiencies were obtained respectively. In the second step of the study, the dry process sludge containing phenolic compounds by operating under the optimum conditions of the electrocoagulation process had been obtained. The dry process sludge was extracted and specific phenolic compounds (hydroxytyrosol, tyrosol, vanilic acid, caffeic acid, p-coumaric acid) were determined by HPLC. The most satisfied results were obtained when the aluminium electrode was used. The HPLC results showed that the target phenolic compounds could be recovered as 56,7±1,72 mg/L for one gram of dry process sludge. It should be taken into consideration that hydroxytyrosol is the 94,31 % (53,47±1,63 mg/L) of the recycled compound of the total recycled phenolic compounds. According to antioxidant activity analyzes, the dry process sludge has showed 92,28±2,35 % antioxidant activity.
Keywords: olive mill wastewater; electrocoagulation; phenolic compounds; recovery; hydroxytyrosol; antioxidant activity.