Aerobik ve anaerobik depo sahalasında oluşan sızıntı sularında fenol bileşiklerinin tayini
Determination of phenol ve phenol derivatives formed leachate in aerobic and anaerobic
Yazar: REMZİYE YAZICI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. M. SİNAN BİLGİLİ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ayrışma = Dissociation ; Fenolik bileşikler = Phenolic compounds ; Fenoller = Phenols

Özet:
Bu çalışmanın amacı aerobik ve anaerobik depo sahalarında oluşan sızıntı suyunda fenol bileşiklerinin katı faz mikroekstraksiyon (SPME) yöntemi ile ekstrakte edilelerek tayin edilmesi ve bu bileşiklerin aerobik ve anaerobik degradasyonunun belirlenmesidir. Bu amaçla 40 cm çapında ve 100 cm yüksekliğinde 2 adet katı atık reaktörü kullanılmıştır. Reaktörlere İstanbul Avrupa Yakası'nda oluşan katı atık özelliklerine sahip katı atıklar yerleştirildikten sonra 150 gün boyunca sızıntı suyunda fenol bileşiklerinin değişimi izlenmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan standart çözelti içerisinde bulunan 24 fenol bileşiğinin tayini gerçekleştirilmiş, bunların konsantrasyonlarında zamana bağlı olarak meydana gelen değişimler tesbit edilmiş ve elde edilen sonuçlara yer verilmiştir.Sızıntı suyu gibi komleks sularda fenol bileşiklerinin ekstraksiyonunda SPME yönteminin etkin bir yöntem olduğu belirlenmiştir.Mono- ve di-klorlu fenol bileşiklerinin aerobik şartlar altında hızlı bir şekilde giderimi gerçekleşirken daha yüksek klorlu fenol bileşiklerinin (TeCP, PCP gibi) aerobik ortamlarda giderilmesinin mümkün olmadığı belirlenmiştir.Anaerobik şartlarda gerçekleşen deklorinasyon prosesinin son kademesinde oluşan fenol anaerobik mikroorganizmalar tarafından metan ve karbondioksite dönüştürülebilir. Ancak çalışmada kullanılan anaerobik reaktörde çalışmanın gerçekleştirildiği 150 gün boyunca anaerobik metanojenik safhaya ulaşılamadığından fenolün giderimi mümkün olmamıştır.Nitrofenoller aerobik ortamda hızlı bir şekilde ayrışırken anaerobik ortamda bu bileşikler önce amino gruplarına dönüşmekte ve daha sonra metan ve karbonsiokside dönüştürülmektedir. Anaerobik reaktörde metan safhasının başlamamış olmasına rağmen nitrofenol konsantrasyonlarının azalması bu bileşiklerin amino gruplarına dönüştüğünü göstermektedir.Ülkemizde atıkların bertarafında yaygın olarak vahşi depolama yönteminin kullanıldığı düşünüldüğünde herhangi bir geçirimsizlik tabakasına sahip olmayan bu sahalardan oluşan sızıntı sularının yeraltı ve yüzeysel sulara karışma ihtimalini arttırmaktadır. Analizi gerçekleştirilen fenol bileşiklerinin tamamının sızıntı suyunda mevcut olması, bu bileşiklerin toksik etkilerine bağlı olarak tehlikenin ne kadar büyük olduğunu göstermektedir. Klasik anaerobik depolama ile karşılaştırıldığında gerek atık stabilizasyonunun gerekse toksik bileşenlerin gideriminin hızlı bir şekilde gerçekleştiği aerobik depolama yöntemi özellikle eski depo sahalarının rehabilitasyonunda alternatif bir yöntem olarak değerlendirilebileceği belirlenmiştirAnahtar Kelimeler: Aerobik depolama, Anaerobik depolama, Sızıntı suyu, Fenol, Klorofenol, Nitrofenol, Tetraklorofenol, Pentaklorofenol, Ayrışma

Abstract:
The aim of this study was to investigate the aerobic and anaerobic degradation of phenol and its derivatives in aerobic and anaerobic landfills. Phenolic compounds were extracted from leachate samples with solid phase microextraction (SPME) method. Two landfill reactors with a height of 100 cm and diameter of 40 cm were used. The change of phenol derivatives during 150 days of operational period was determined. In this study, analysis of the 24 phenolic compounds included in the standart mixture and the change of their concentrations with time were evaluated.SPME method was determined to be an effective method for the extractşon of phenolic compounds from landfill leachate samples.It was detrmined that mono- and di-chlorophenol compounds can be dgaraded rapidly under aerobic conditions while higher chlorinated phenolic compounds (eg TeCP and PCP) can not be degraded in aerobic systems.Phenol is the end product of the dechlorination process and it can be degraded to methane and carbondioxide under anaerobic conditions. However, phenol could not be further degraded because the anaerobic methanogenic phase didn?t start during the 150 days of operation.Nitrophenols can be degraded rapidly under aerobic conditions. These compounds are degraded to amino groups in the first step and than these amino groups are degraded to methane and carbondioxide under anaerobic conditions. Despite the methanogeniz phase didn?t start in anaerobic landfill reactor, it is indicated that nitrophenol concentrations decreased in anaerobic reactor. This is revealed as a result of the formation of amino groups.Land disposal of solid waste is widely used for solid waste removal in Turkey. This situation increases the risk of surface and groundwater contamination with landfill leachate. Determination of the all phenolic compounds in landfill leachate samples indicates the importance of the danger that can be caused from these compounds because of their toxic effects. Aerobic landfill option increases the stabilization of the landfill site when compared with traditional landfills. Also, degradation of toxic compounds can be achieved by this method. Thus, it can be concluded that aerobic landfill option can be used as an alternative method for the rehabilitation of old landfills.KEYWORDS: Aerobic landfill, Anaerobic landfill, Leachate, Phenol, Chlorophenol, Nitrophenol, Tetrachlorophenol, Pentachlorophenol, Degradation