Topraktan yıkanarak alınan organik kirleticilerin kimyasal oksidasyon yöntemi ile arıtımının incelenmesi
The investigation of organic contaminant removal with chemical oxidation after soil washing abstract
Yazar: MERVE OYA ORKUN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EMRE BURCU GÜNGÖR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Her geçen gün dünya üzerindeki bütün topraklar farklı düzeylerde farklı kirleticilerle kirlenmektedir. Topraktaki kirlenmenin düzeyini, neden olan kirleticileri, oluşturduğu riskleri belirleyip toprağın en uygun şekilde temizlenmesi ve/veya kirliliğin kontrol altına alınması hem canlı yaşamı hem ülke kaynakları için gereklidir. Bununla birlikte kirlenmiş bir topraktaki kirlilik boyutunu belirlemek ve kirliliği gidermek fazla zaman ve büyük maliyetler gerektirdiği de bilinmektedir. Bu kirleticiler arasında yer alan ve petrol ve petrol türevi olan, kullanım esnasındaki hatalar ve ihmaller sonucunda, petrol sızıntısı ve fosil yakıtların tamamen yanmadan atılmalarıyla çevreye bulaşan ve sucul ve karasal ekosistemlerde uzun süre kalabilen çevresel bileşikler olan PAH türevlerinin ekolojik dengede yapmış oldukları tahribat sadece Türkiye'de değil, dünyada da çözümleri aranan sorunlar haline gelmiştir. Bu bağlamda, Amerika Çevre Koruma Ajansı (U.S. EPA) tarafından, insan ve çevre sağlığı açısından öncelikli olarak belirlenen 16 adet PAH bileşiğinden biri olan floren ile  kirletilmiş toprak örneği literatür araştırmaları sürecinde çalışılmadığı belirlenen ve non-iyonik bir surfaktan bileşiği olan Brij 58 ile yıkanarak yıkama solüsyonuna alınmış ve bu solüsyonun arıtımı için kimyasal oksidasyon ve elektrokimyasal arıtım yönteminin verimliliği ve optimum arıtım koşulları belirlenmeye çalışılmıştır. Floren ile kirlenmiş toprağın Brij 58 surfaktan solüsyonu ile yıkanması denemelerinde en uygun işlem süresi 24 sa, surfaktan konsantrasyonu %1 ve toprak/surfaktan oranı (w/v): 1/5 olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda yapılan yıkama işlemi sonrası toprakta bulunan florenin %58,02 kısmının Brij 58 solüsyonuna geçirilebildiği görülmüştür. Solüsyonun Fenton prosesi ile arıtım denemelerinde var olan florenin neredeyse tamamı degrede edilerek giderim verimleri %98'lere ulaşmıştır. Elektro-Fenton prosesinde ise bu değerlerdeki giderim verimlerine Fenton prosesindeki işlem sürelerinin yarısında ulaşılmıştır.

Abstract:
Each day more land on Earth is getting contaminated with different pollutants at different levels. However, it is known that to determine the extent of pollution on contaminated land and to eliminate pollution requires more time and major costs. Among the most important of these pollutants, polycyclic aromatic hydrocarbons were discussed. PAHs, petroleum and petroleum derivatives, are compounds which are released into environment by omissions, petrol spills and incomplete combustion of fossil fuels. They can  remain for long periods in aquatic and terrestrial ecosystems. They have many negative effects on the envionment requiring further studies and research on their behaviour and control in environment. In this study, soil contaminated with fluorene which is one of the 16 PAH compounds as determined health and the environment in terms of priority by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) was removed with Brij 58, a non-ionic surfactant. For the treatment of this washing solution chemical and electrochemical oxidation processes were applied and the efficiency and optimum treatment conditions were determined. In the fluorene removal studies with Brij 58 solution, the optimum conditions were determined to be 24 h reaction time, 1% Brij 58 surfactant solution and 1/5 soil / surfactant ratio. After the washing process was conducted under these conditions, approximately 58,02% of fluorene in soil was removed by Brij 58. In the treatment studies of solution with Fenton process almost all of the existing fluorene was oxidized and removal efficiency about 98,0% was reached. These removal efficienciencies were reached in the electro-Fenton process at half of the Fenton's reaction time.