Zeytin karasuyunun elektro ileri oksidasyon teknikleri ile oksidasyonu
Oxidation of oil mill wastewater with electro advanced oxidationtechniques
Yazar: MESUT İLKAN MENEKŞE
Danışman: PROF. DR. BELGİN GÖZMEN SÖNMEZ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Anodik oksidasyon = Anodic oxidation ; Fenton reaksiyonu = Fenton reaction ; Kimya = Chemistry ; Su arıtma = Water treatment ; Çevre = Environment ; Çevre bilinci = Environmental consciousness ; Çevre kirleticiler = Environmental pollutants ; Çevre kirliliği = Environmental pollution ; Çevre koruma = Environmental protection ; Çevre sağlığı = Environmental health

Özet:
Bu çalışmada, Mersin ilindeki yerel bir üreticiden alınan zeytin karasuyunun elektro/Fe2+/Persülfat, Anodik oksidasyon (AO), AO/SO42-, homojen ve Heterojen elektro-Fenton yöntemlerini içeren elektro ileri oksidasyon yöntemleri kullanılarak oksidasyonu incelendi. Bu yöntemler çevre dostu olmaları, en miktarda kimyasal oksidant içermeleri nedeniyle seçildi. Elektrooksidasyon çalışmalarında kullanılan yönteme bağlı olarak paslanmaz çelik, bor doplanmış elmas (BDD), kenar yüzeyli pirolize grafit (EPPG), karbon keçe ve platin elektrotlar anot veya katot olarak kullanıldı. Elektrooksidasyon yöntemlerinin etkinliği Toplam Organik Karbon (TOK), Toplam Fenolik Madde (TF), Aromatik bileşik içeriği (254 nm de) ve zeytin karasuyunun renk giderim analizleri ile değerlendirildi. Uygulanan tüm yöntemlerde zeytin karasuyunun yeterli iletkenliği nedeniyle destek elektrolit kullanılmadı. Homojen elektro-Fenton yöntemi dışında (bu yöntemde pH 3,0), zeytin karasuyunun kendi pH değerinde (pH=5,0) çalışıldı. Heterojen elektro-Fenton yönteminde kullanılmak üzere heterojen CoFe2O4 katalizörü sol-jel yöntemine göre hazırlandı. Katalizörün karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu – Enerji Dağılım Spektrometresi (SEM-EDS), X-ışınları Difraksiyon Spektrometresi (XRD) ile gerçekleştirildi.  
On kat seyreltilmiş zeytin karasuyunun oksidasyonunda araştırılan yöntemlerin etkinlik derecesi Elektro/Fe2+/PS > Heterojen elektro-Fenton > Elektro-Fenton > Anodik oksidasyon sıralamasında belirlendi. Elektro/Fe2+/Persülfat yönteminde en iyi koşullar 200 mA sabit akım, 25 mM Fe2+, 250 mM Persülfat ve 6 saat olarak belirlendi. Bu koşullar altında % 51 TOK giderimi ve % 88 TF giderimi elde edilirken başarılı bir şekilde renk giderimi sağlandı.

Abstract:
In this study, the oxidation of olive oil mill wastewater from a local oil-producing plant in Mersin was investigated by using electro advanced oxidation methods including electro / Fe2+ / Persulfate, Anodic oxidation (AO), AO / SO42-, homogeneous and heterogeneous electro-Fenton methods. These methods were chosen because they were environmentally friendly and contain at least chemical oxidants. Depending on the method used in electro-oxidation studies, stainless steel, Boron Doped Diamond (BDD), edge plane pyrolytic graphite, carbon felt, and platinum electrodes were used as anode or cathode. The effectiveness of electro-oxidation methods was evaluated by Total Organic Carbon (TOC), Total Phenolic Substance (TF), Aromatic compound content (at 254 nm) and decolorization analysis of olive oil mill wastewater. Supporting electrolyte was not used in all methods due to the sufficient conductivity of olive water. Apart from homogenous electro-Fenton method (pH 3.0 in this method), olive oil mill wastewater was studied at its own pH (pH = 5.0). The heterogeneous CoFe2O4 catalyst was prepared according to the sol-gel method for use in the heterogeneous electro-Fenton method. Characterization of the catalyst was performed by Scanning Electron Microscopy - Energy Dispersion Spectrometry (SEM-EDS), and X-ray Diffraction Spectrometry (XRD).
The degree of effectiveness of the methods investigated in the oxidation of ten times diluted olive oil mill wastewater was determined in the order of Electro/Fe2+/PS > Heterogenous Electro-Fenton > Electro-Fenton > Anodic oxidation. In electro / Fe2+ / Persulfate method, the best conditions were determined as 200 mA constant current, 25 mM of Fe2 +, 250 mM of Persulfate and 6 hours of electrolysis time. Under these conditions, 51% TOC removal and 88% TF removal were achieved, and color removal was achieved successfully.