Elektrokoagulasyon prosesi ile insan idrarından nutrient giderimi
Nutrient removal from human urine by the process of electrocoagulation
Yazar: İLKAY ÖZTÜRK ÇALIŞKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HATİCE İNAN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Azot ve fosfor canlılar açısından önem arz etmektedir. Genetik materyalin, aminoasitler gibi canlılık için önem teşkil eden yapıların formülünde bulunması önemini gözler önüne sermektedir. İki makronutrientin faydalarının yanı sıra kirletici özellikleri de vardır. Ötrofikasyona sebep olmaları bunun bilinen en iyi örneğidir. Atmosferin % 78 oranında N2 içerdiği düşünüldüğünde azot kısıtının pek yaşanmadığı söylenebilir. Ancak fosfor kaynağı olan, volkanik patlamalar sonucu oluşan işletilebilir fosfat kayaları rezervi azaldığı için fosforun geri eldesi önem taşımaktadır. Modern insan topluluklarında küresel gıda arzının sürdürülebilirliği fosforun devamlılığına bağlıdır. Bu çalışmada ekosan yaklaşımından faydalanılarak diğer evsel atıksu bileşenlerinden ayrı toplanan insan idrarı yani sarı su seyreltme yapılmaksızın elektrokoagülasyona tabii tutulmuştur. Ekosan yaklaşımı çalışmanın temelini oluşturmaktadır. Al ve Fe elektrot ile kurulan elektrokoagülasyon sisteminde beklemiş/ taze idrar ile yapılan çalışmalar farklı akım yoğunluklarında (4- 12- 20 mA/cm2) yürütülmüştür. % PO4-P giderim verimine bakılmıştır. Verimli olduğu belirlenen akım yoğunluğunda ve elektrot cinsinde beklemiş idrarın pH değeri taze idrar pH değerine getirilerek çalışma yapılmıştır. Bu işlem sonrasında PO4-P,  toplam azot (TN) ve toplam organik karbon (TOK) değerleri ölçülmüştür. Verimli olduğu belirlenen akım yoğunluğunda Al ve Fe elektrotlarda taze ve beklemiş idrarda % TN ve TOK giderim verimleri karşılaştırılmıştır. Elektrokoagülasyon sonrası elde edilen idrar örneklerine spektrofotometrede çoklu dalga boyu taraması yaptırılarak atıksu içeriğindeki değişim gözlemlenmiştir. Bu çalışmada insan idrarındaki azot ve fosforun Fe ve Al ile oluşturduğu tepkimeler sonucu çamurda birikmesi sağlanmış ve kalan atıksuyun azot ve fosfordan ne kadar arındırılabildiğine bakılmıştır.
Anahtar Kelimeler: İnsan idrarı; sarı su; Al elektrot; Fe elektrot; fosfor; elektrokoagülasyon.

Abstract:
Nitrogen and phosphor are essential for the living creatures. It is seen that genetic material exists in the formula which is important for the living like amino acids. Two macronutrients have polluting feature in addition to their benefits. The best known example for this that they cause eutrophication. Considering that atmosphere contains 78% of N2, it can be said that there is not nitrogen deficiency. On the other hand, because of the fact that reservoirs of operable phosphate rocks which are formed after volcanic eruptions and resource for phosphor decrease recycle of phosphor is important. In the modern human communities, maintainability of global nourishment offer depends on the permanence of phosphor. In this study, human urine (yellow water) gathered separately from other waste water components are subjected to electrocoagulation without subtalization by following up ecological sanitation (ecosan) approach. This study is based on ecosan approach. Studies with day-old/ fresh urine are carried out different flow intensity (4- 12- 20 mA/cm2) in the electrocoagulation system which is set up with Al and Fe electrode. % PO4-P  suppression yield is looked. Awaited at the flow intensity which is determined as fertile and electrode type, urine's pH value is brought into fresh urine's pH value and by doing this study is done. After this operation, PO4-P, total nitrogen (TN) and total organic carbon (TOK) values are gauged. % TN and TOK suppression yields are compared at the flow intensity which is determined as fertile. Al and Fe electrodes and fresh/day-old urine. Urine samples that are acquired after electrocoagulation by making multi-wave length teaseling in spectrophotometer, waste water substance's variation is observed. In this study, it is provided that nitrogen and phosphor in human urine gather in mud after reactions with Al and Fe and it is checked that how much the rest of the waste water purified from nitrogen and phosphor.
Key Words: Human urine; yellow water; Al electrode; Fe electrode; phosphor; electrocoagulation.