Tekstil endüstrisi indigo atık sularının elektrokoagülasyon ve diğer fiziksel-kimyasal yöntemleri ile arıtımı
Treatment of indigo dyeing textile wastewater by electrocoagulation and other physical-chemical processes
Yazar: MERVE ŞİMŞEKER
Danışman: PROF. DR. OLCAY TÜNAY
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation ; Tekstil endüstrisi = Textile industry ; İndigo karmen = Indigo carmine

Özet:
İndigo boyalı denim üretiminde 1970'lerin başlarında oluşan kütlesel büyüme, indigoyu tek başına denim boyamacılığında kullanılan en önemli boya haline getirmiştir. indigo boyama da, boyama şekli itibariyle oksidasyon-redüksiyon prosesini içerir; bu nedenle oluşan atıksular, bünyesinde zor ayrışan organik madde ve renk veren boyar madde kalıntıları yanında yüksek miktarda çözünmüş madde, alkalinite, indirgenmiş sülfür türleri ve sülfat içeren karmaşık bir yapıya sahiptir.Elektrokoagülasyon prosesleri su ve atıksu arıtımında kullanılan düşük maliyetli ve etkin arıtma sistemleridir. Söz konusu yöntem endüstriyel atıksuların içerdiği zor ayrışan organik kirleticileri ve inorganik kirleticileri gidermede oldukça etkilidir. Elektrokoagülasyon oksidasyon, adsorpsiyon, koagülasyon gibi çok sayıda prosesi birlikte içerdiğinden verimli ve kullanım alanı geniş bir prosestir.Literatürde bir çok tekstil atıksularının giderimi ile ilgili elektrokoagülasyon yöntemlerinin uygulandığı örneklerle görülmektedir. Fakat elektrokoagülasyon yöntemiyle indigo boyama atıksularının giderimi ile ilgili pek fazla çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada indigo boyama atıksularının arıtımı için oksidasyon, koagülasyon ve sülfat çöktürmesi ile birlikte elektrokoagülasyon yöntemi kullanılarak uygulama esasları değerlendirilmiştir.Yukarıda sözü edilen amaç doğrultusunda planlanan deneysel çalışmalar indigo boyama yapan bir firmadan temin edilen numuneler ile yürütülmüştür. Çalışmada ön arıtma deneyleri yürütülmüştür. Bu çercevede sülfür oksidasyonu hidrojen peroksit ve hava ile başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Hava ile katalitik oksidasyonun uygulama esasları belirlenmiştir. Sülfat çöktürmesinde etrinjit çöktürmesinin, koagülasyon da ise alumun giderim veriminin yüksek olduğu saptanmıştır.Elektokoagülasyon, demir elektrodla çalışıldığında ham atıksulara tek kademeli bir arıtma olarak sülfat dışında bütün parametrelerin ve KOİ'nin deşarj standardı olan 200 mg/L değerini sağlayacak şekilde bir performans göstermiştir. Elektrokoagülasyonun hava ile oksidasyonu yapılmış atıksularda da uygulaması yapılmıştır.

Abstract:
The massive growth in the production of indigo dyed denim which occured at the beginning of 1970s made the indigo the most important dye for the denim colouring. The indigo dyeing includes the oxidation-reduction process as the colouring method. Therefore the wastewater resulting from this process has a complex structure which are of inert and slowly biodegradable organic compounds and leftovers of colouring dyestuffs; and also high amount of dissolved substances, alkalinity, reduced sulfur compounds and sulfate.Electrocoagulation processes are low-cost and effective treatment systems for water and wastewater. The method is very effective on eliminating inorganic and hardly biodegradable organic pollutants. The electrocoagulation which includes many processes such as oxidation, adsorption and coagulation is an effective and widely applicable process.In the literature there are many examples of electrocoagulation applications for the treatment of textile wastewaters. However the use of electrocoagulation method for the indigo-dyeing wastewaters can be seen rarely. In this study; oxidation, coagulation and sulfate precipitation have been used in conjunction with electrocoagulation method in order to handle indigo-dyeing wastewaters. In this way the application fundamentals have been evaluated.The experimental works to achieve the foregoing objective has been carried out with the samples taken from an indigo dyeing company. Pretreatment experiments were conducted. in this scope, sulfide oxidation has been succesfully performed using both H2O2 and air. The application fundamentals of the catalytic oxidation with air have been determined. Ettringite precipitation provided best results for sulfate removal while alum was the most appropsiate for coagulationElectrocoagulatin as it applied with steel electrode and with raw wastewater as a single stage treatment removed all pollutants including COD to meet the discharge standards expect sulfate. Electocoagulation was also applied to wastewaters undergone to air oxidation.