Per- ve polifloroalkil maddelerin çevresel etkilerinin ve arıtım yöntemlerinin araştırılması
Investigation of the environmental effects and treatment methods of per-ve polyflooralkyl substances
Yazar: AHMAD WALI WALI ZADAH
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ GÜNEŞ DURAK
Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Arıtma = Treatment ; Biyobirikim = Bioaccumulation ; Perflorooktan sülfonat = Perfluorooctane sulphonate ; Perflorooktanoik asit = Perfluorooctanoic acid

Özet:
Per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) gıda ambalajları, ev temizlik malzemeleri ve yapışmaz tencere gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ancak bu maddelerin farklı kimyasal maddelere dönüşümü ile doğa ve canlılarda birikim özelliği endişeye sebep olmaktadır. Bu çalışmada PFAS'ın çevre ve sağlık açısından oluşturduğu olumsuz etkiler ile su ve toprak gibi ortamlardan giderilmesi amacıyla literatürde kullanılan arıtım yöntemleri araştırılmıştır. Mevcut veriler ışığında sorpsiyon yöntemi ile PFAS bileşenlerinden PFOA ve PFOS giderim oranları sırasıyla %48-90 ve %89-98 Ters Ozmos (RO) yöntemi ile PFOA giderim oranı %90'ın üzerinde ve PFOS giderim oranı %93-99 arasında olarak tespit edilmiştir. İyon Değişimi yöntemi ile PFOA ve PFOS giderim oranları ise sırasıyla %51-%90 ve %90-%99 olarak belirlenmiştir. Nanofiltrasyon ile uzun zincirli PFAS'lar %90-99 oranında arıtılırken kısa zincirli PFAS'lar %96 verimlilikle arıtılmaktadır. Uygulanan tüm yöntemler incelendiğinde sorpsiyon uygulamasında aktif karbon ve yeni geliştirilen sorbentlerin, iyon değiştirme yönteminin ve ters ozmos membran filtrasyonunun arıtımda etkin olduğu tespit edilmiştir. Ancak membran filtrasyonunun yüksek verimlikle arıtım gibi avantaj sağlamasının yanı sıra yüksek enerji maliyeti gerektirmesi gibi sebeplerle filtrasyondaki kirlilik yükünü azaltabilecek sorpsiyon-membran filtrasyonu ya da iyon değişimi-membran filtrasyonu gibi hibrit arıtım teknolojilerinin uygulanması enerji maliyetini düşürerek PFAS ve bileşenleri için %100 giderim sağlayabilir.

Abstract:
Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) have a wide range of uses, such as food packaging, household cleaners, and non-stick cookware. However, the conversion of these substances into different chemical substances and their accumulation in nature and living things cause concern. In this study, the treatment methods used in the literature were investigated in order to eliminate the negative effects of PFAS in terms of environment and health and to remove it from environments such as water and soil. In the light of literature, PFOA and PFOS removal rates from PFAS components by sorption method were 48-90% and 89-98%, respectively; with the Reverse Osmosis (RO) method, the PFOA removal rate was found to be over 90% and the PFOS removal rate was between 93-99%. Removal rates of PFOA and PFOS by the Ion Exchange method were determined as 51%-90% and 90%-99%, respectively. With nanofiltration, long-chain PFASs are treated at a rate of 90-99%, while short-chain PFASs are purified with 96% efficiency. When all the applied methods are examined, it has been determined that activated carbon and newly developed sorbents in sorption application, ion exchange method and reverse osmosis membrane filtration is effective in treatment. However, the application of hybrid treatment technologies such as sorption-membrane filtration or ion exchange-membrane filtration, which can reduce the pollution load infiltration, can provide 100% removal for PFAS and its components by reducing the energy cost.