Zeytin karasularından yenilikçi teknolojiler ile değerli maddelerin geri kazanımı ve sürdürülebilir yönetimi
Recovery of valuable materials from olivemill wastewater by novel technologies and sustainable management
Yazar: ŞEVVAL ALEYNA GÜVEM
Danışman: DOÇ. DR. ÇİĞDEM BALÇIK
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Zeytinyağı üretimi, Akdeniz bölgesinin önemli bir sektörü olmakla birlikte
Türkiye, dünya genelinde zeytin üretimi açısından önde gelen ülkelerden biridir.
Zeytin endüstrisi, zeytin işlemesinden kaynaklanan önemli miktarda atık üretmekte ve
bu atıkların bertaraf edilmemesi önemli çevresel etkilere neden olmaktadır. Bu çalışma
kapsamında, fiziksel, kimyasal, biyolojik ve hatta üçüncül arıtım proseslerine ihtiyaç
duyan, arıtımı zor ve maliyetli zeytin karasularının, klasik evaporasyon sistemlerine
göre ekonomik bir proses olan kendi kendini temizleyen mekanik buhar sıkıştırmalı
evaporatör (SCMVR) ve sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemleriyle arıtımı incelenmiştir.
Gübre/yem katkısı olarak kullanılabilecek organik asit tuzları ve endüstriyel pazara
sahip olan fenolik maddelerin geri kazanımına olanak veren entegre bir sistem
geliştirilmiştir. SCMVR reaktöründen çıkan yüksek organik asit içeriğine sahip distilat
akımdan organik asit tuzları eldesi çalışmaları gerçekleştirilirken, %99'dan fazla
organik asit içeriği alınmış distilat akım deşarj standartlarını sağlayan bir akım olarak
deşarja uygun bir hale getirilmiştir. Organik asit muhtevası ayrılmış konsantre
akımdan polifenollerin sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemi ile geri kazanımı ile yapılan
çalışmalar sonrası etanol-etil asetat karışımının pH 4, 25 °C ve atıksu/solvent oranının
1:1,5 olduğu şartlarda toplam iki çevrimde fenolik maddelerin %90'dan fazlasının (iki
çevrim sonrası %95-97) geri kazanıldığını göstermiştir. Ek olarak SCMVR'nin enerji
maliyeti, gerekli kimyasal tüketimi ve elde edilen organik asit ve fenolik bileşiklerin
kazanımınından elde edilen ürünlerin ekonomik katkısı dikkate alınarak, önerilen
prosesin m3 zeytin karasuyu için işletme maaliyeti hesaplanmıştır. Sonuç olarak,
önerilen proses, zeytin karasularından fenolik madde ve organik asit tuzları gibi katma
değeri yüksek maddelerin kazanımını hedef alarak arıtım yönteminden ziyade bir
üretim teknolojisi olarak sunularak söz konusu endüstri için sürdürülebilir atık
yönetimine imkan sağlamaktadır.

Abstract:
Turkey is one of the leading countries in the world in terms of olive production. The
olive industry generates a significant amount of waste from olive processing, and
improper disposal of these wastes can have significant environmental impacts. In this
study, olive mill wastewater, which requires physical, chemical, biological, and even
tertiary treatment processes, was investigated using a more economical process, the
self-cleaning mechanical vapor recompression evaporator (SCMVR) and liquid-liquid
extraction methods (LLE), compared to classical evaporation systems. An integrated
system was developed for the recovery of organic acid salts that can be used as
fertilizer/feed additives and phenolic compounds that have a wide industrial market.
While organic acid salt production studies were carried out from the distillate stream
with high organic acid content from the SCMVR reactor, a distillate stream with more
than 99% organic acid content meet the discharge standards. Extraction conditions
such as solvent type, wastewater-solvent ratio (W/S), pH, temperature, extraction time,
multiple cycles, etc., were investigated for the recovery of polyphenols from the
concentrated stream by LLE. It was shown that more than 90% of the phenolic
compounds (after two cycles, 95-97%) were recovered under the conditions of ethanolethyl acetate mixture, pH 4, 25C, and a W/S ratio of 1:1.5. Additionaly, the operating
cost of the process was calculated for 1 m3 of olive mill wastewater considering energy
and chemical consumption. Consequently, the process offers a production technology
rather than a treatment method with the recovery of high-value-added substances and
providing sustainable waste management.
Key Words: Olive mill Wastewater, Recovery, Ph