Elektro-fenton prosesi ile sulu çözeltilerden salisilik asit gideriminde anot materyali olarak paslanmaz çelik(SS-316) kullanımı /
Yazar: İBRAHİM YASİN KÖKTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖMÜR GÖKKUŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada genellikle bitkisel hormon ve kişisel bakım ürünlerinin hammaddesi olarak kullanılan önemli ilaç endüstrisi ürünlerinden birisi olan salisilik asitin elektro-Fenton yöntemi ile arıtımı araştırılmıştır. Su ve atıksuların arıtımı konusunda yapılan çalışmalar incelendiğinde özellikle ilaç etken maddelerinin giderimi konusunda son yıllarda dünya genelinde artan bir ilgi olduğu ve pek çok araştırmacının önemle üzerinde yoğunlaştığı bir konu olduğu anlaşılmaktadır. Elektro-Fenton (EF) yönteminin farklı türlerde pek çok kirletici için kullanıldığı bilinmektedir. Bu çalışmada Fenton reaksiyonlarının gerçekleştirilebilmesi için gerekli H2O2'in sistem içerisinde (in-situ) üretimi için grafit ve karbon kumaş gibi karbon esaslı katot materyaller ve ayrıca düşük miktarda demir üretimi için SS316-L paslanmaz çeliğin anot olarak kullanıldığı sistem modifikasyonu tercih edilmiştir. Ayrıca pek çok anodik oksidasyon çalışmasında anot materyal olarak kullanıldığı bilinen SS316-L paslanmaz çelik oksidasyon etkisine sahip olması nedeniyle bu çalışmada salisilik asit arıtımı açısından ilave bir avantaj sağlamaktadır. Çalışma dâhilinde saf su ortamında SS316-L paslanmaz çelik ve ayrıca grafit veya karbon kumaş elektrot çiftlerinin kullanıldığı kontrol deneyleri ile ortamda in-situ üretilen Fe+2 katalizör ve H2O2 reaktiflerinin üretimlerinin araştırıldığı model denemelere de yer verilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre optimize edilmiş koşullarda elde edilen toplam organik karbon (TOK) ve salisilik asit giderimleri %30,5 ve %68,8 şeklindedir.  Çalışma sonuçlarına göre kullanılan EF sistem modifikasyonu, salisilik asit gibi ilaç endüstrisi atıklarının arıtımında işletimi kolay, düşük maliyetli ve etkin bir arıtım alternatifi olarak önerilebilir.

Anahtar kelimeler: Elektro-Fenton, SS316-L, grafit, karbon kumaş, salisilik asit

Abstract:
In this study, the treatment of salicylic acid (SA), one of the important pharmaceuticals and widely used in plant hormone and personal care products, by using electro-Fenton (EF) method was investigated. Reviewing the literatures related to water and wastewater treatment, an increasing interest is showed on the treatment of pharmaceuticals in recent decades. It is well known that the EF process has been employed to treat vast pollutants in many different species. In general, carbon-based cathode materials such as graphite and carbon fiber for in situ production of H2O2 and SS316-L stainless steel anode for low iron production are preferred in the study as an efficient system modification. SS316-L, an excellent anodic oxidation material in many anodic oxidation studies, is used as anode material in this study; it is believed that the oxidation effect of anodic oxidation can be responsible for partial removal of salicylic acid. In this study, SS316-L stainless steel and graphite or carbon cloth electrodes were employed in aqueous solutions, and some model trials were also made to investigate the in-situ production performance of Fe2+ and H2O2.  According to the results, total organic carbon (TOC) and salicylic acid removals achieved in the optimized conditions are 30.5% and 60.8%, respectively. The EF system modification used in the study can be proposed as an easy, low-cost and effective treatment alternative for the treatment of pharmaceutical industry wastes such as salicylic acid.

Keywords: Electro-Fenton, SS316-L, graphite, carbon fiber, salicylic acid