Hidrodinamik kavitasyon (HDK) destekli fenton prosesi ile sızıntı suyu arıtımının incelenmesi
Investigation of leachate treatment by hydrodynamic cavitation (HDC) supported fenton oxidation
Yazar: MEHTAP DURSUN
Danışman: PROF. DR. NİHAL BEKTAŞ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Katı atık depolama sahalarında; atık içinde barındırdığı nem ve deponi alanına dışardan gelen  sulardan kaynaklı olarak, yüksek oranda inorganik  ve organik kirletici özelliğe sahip sızıntı suyu olarak tanımlayabileceğimiz sulardan oluşmaktadır. Sızıntı suları dünyada arıtılması en zor olan atıksuların başında gelmektedir. İçeriğinde mevcut bulunan farklı kirleticiler sebebiyle  karışık bir atıksu olan sızıntı suyu, katı atık sahalarındaki atıkların ayrışması sonucu meydana gelmektedir ve yüksek miktarlarda organik madde, ağır metal ve inorganik madde ihtiva edebilmektedir.
Bu çalışmada sızıntı suyu üzerinden HDK ile Fenton oksidasyon arıtım sistemleri ile birlikte kullanılabilirliğinin araştırılması ve geliştirilmesi hedeflenmiştir. Öncelikle sızıntı suyunun Fenton oksidasyonundaki pH, sıcaklık ile H2O2 ve Fe+2 konsantrasyonları gibi optimum proses parametreleri belirlenmiş ve daha sonra sızıntı suyunun HDK destekli Fenton oksidasyonu prosesleri ile birlikte arıtımına yönelik ikinci aşama çalışmalarda, HDK'nun etkisi ile Fenton prosesini etkileyebilecek H2O2, Fe+2 konsantrasyonu, pH ve sıcaklık ile kavitasyon sayısı gibi parametreler incelenmiştir. Bu aşamada giriş ve çıkış suyunun karakterizasyonu yapılmış ve izleme parametresi olarakta KOİ, BOİ ölçümleri yapılmıştır.
Bu çalışmada amaçlanan arıtım prosesi sonucunda daha az kimyasal madde tüketimi, daha az enerjiyle yüksek arıtma verimi elde etmek ve artan reaksiyon hızı ile küçük hacimlerde çalışmaya imkan sağlamak hedeflenmiştir. Kavitasyon prosesinin diğer oksidasyon prosesleriyle beraber kullanımında, bu proseslerin bireysel verimlerinden daha fazla verimlere ulaşılmıştır. Hem kimyasal madde kullanımının azaltılması hemde enerji tüketiminin azaltılması ile ulaşılan yüksek verimler, hidrodinamik kavitasyon prosesli destekli Fenton oksidasyon prosesini dikkat çeken bir arıtım yöntemi yapmaktadır. Ayrıca azalan yapım ve işletme maliyetleri ile biyolojik olarak arıtılması zor atıksuların hidrodinamik kavitasyon destekli Fenton Prosesi ile birlikte daha geniş ölçeklerde arıtımının sağlanması da hedeflenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Sızıntı suyu, Hidrodinamik Kavitasyon ,Fenton Prosesi.

Abstract:
Water with highly inorganic and organic contaminant characteristics called leachate is formed by the humidity of waste and external waters entering to the landfill site. The leachate is one of the the most difficult  wastewater which has proses to treatment. Leachate which is a complex wastewater as a result of the various pollutants in it results from the degradation of garbage in the solid waste sites and leachates could have high amount of organic matter, heavy metal and inorganic matter. Leachates cause serious pollution in the environment unless treated properly. Various methods are used to treat leachates.
In this study, it was aimed to develop and investigate HDC process with Fenton oxidation for treatment of industrial wastewater. Firstly, the optimum process parameters in Fenton oxidation such as pH, temperature, H2O2  and Fe+2 concentration have been determined. Then in the second phase the effectiveness of hydrodynamic cavitation has been  investigated together with Fenton process and parameters such as the number of cavitation with pH and temperature has been investigated. At this stage, the characterization of the effluent have been  determinated and then COD, BOD measurements have been analysed as monitoring parameters.
In this study, less chemical consumption, high treatment efficiency with less energy and to work in a small reactor volume with increasing reaction speed are intended as a result of use of the proposed treatment process. The use of cavitation process along with other oxidation processes has achieved higher efficiencies then individual performance of these processes. 
Also, the reduction of the chemicals use and energy consumption and high yields makes HDC supported Fenton oxidation process very popular. In addition to these HDC with Fenton oxidation  has many scientific and technological outcomes such as lowering construction, operational costs,  amounts of chemicals and power. 

Key Words: Leachate, Hydrodynamic Cavitation, Fenton Process.