Akü üretimi atık sularının elektro kimyasal metodla arıtılması
Treatment of wastewater from battery production by electrochemical method
Yazar: HACI MEHMET EKİCİ
Danışman: YRD. DOÇ. MEHMET KOBYA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada hem kurşun (Pb) içeren hem de çinko (Zn) ve kurşun (Pb) içeren iki farklı akü üretim atıksuyunun EC `nu Fe elektrotlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. EC ile akü üretim atıksularının arıtım verimi üzerine akım yoğunluğu (AY) ve işletme süresine etkileri incelenmiştir. Ayrıca optimum işletme koşulları belirlenmiş ve işletme maliyetleri hesaplanmıştır. Bunlara ek olarak arıtım esnasında oluşan çamur miktarı ve elektrot tüketimi de belirlenmiştir.Toplam kurşun konsantrasyonu 3.26 mg/L olan akü üretim atıksularının 40 dakika işletme süresinde 15, 25 ve 50 A/m2 akım yoğunluğunda EC ile arıtımında sırasıyla 0.75 mg Pb/L (%77), 0.15 mg Pb/L (%95.40) ve 0.10 mg Pb/L (%96.93) proses çıkış değerleri elde edilmiştir. Elde edilen verilere göre 25 A/m2 ve 40 dak. işletme süresinde %95 üzerinde bir kurşun giderimi sağlanmıştır. Pb içeren atıksuların 15-50 A/m2 arasında işletme maliyeti 0,21-0,57 ?/m3 olarak hesaplanmıştır.Toplam çinko ve kurşun konsantrasyonu 140 mg Zn/L ve 2.72 mg Pb/L olan akü üretim atıksularının 50 dakika işletme süresinde EC prosesi ile arıtımı gerçekleştirilmiştir. Bu atıksuların EC prosesi ile 15, 25 ve 50 A/m2 akım yoğunluklarında arıtımı sonucunda çinko giderimi sırası ile 0.84 mg Zn/L (%99.4), 0.21 mg Zn/L (%99.85) ve 0.01 mg Zn/L (%99.99) iken, toplam Pb giderimi ise 15, 25 ve 50 A/m2 akım yoğunluklarında sırasıyla 0.65 mg Pb/L (%76), 0.05 mg Pb/L (%98.16) ve 0.01 mg Pb/L (%99.63) bulunmuştur. Zn-Pb içeren akü üretim atıksularından akım yoğunluğu ve işletme süresi arttıkça hem kurşun hem de Zn gideriminin arttığı görülmüş olup, yüksek giderim verimleri elde edilmiştir. Çinko ve kurşun içeren atıksuların 15-50 A/m2 arasında işletme maliyeti 0,21-0,71 ?/m3 olarak hesaplanmıştır. Kurşun ve Zn-Pb içeren akü üretim atıksularının EC prosesi ile etkili bir şekilde artılabilirliği görülmüştür.

Abstract:
In this study, two different wastewater produced from battery containing both lead (Pb) and zinc (Zn) are treated with electrocoagulation using iron electrode. Effect of current density (AY) and electrolysis time on removal efficiency for wastewater is investigated. Optimum operating conditions are determined and operating cost is calculated. In addition, amount of sludge and consumption of electrode are determined.Values of output from EC process are obtained as 0.75 mg Pb/L (77%), 0.15 mg Pb/L (95.40%) and 0.10 mg Pb/L (96.93%) when total Pb concentration of 3.26 mg/L in wastewater from battery production, 40 min of operating time and 15, 25 and 50 A/m2 of current density. Over 95% of removal efficiency for Pb is obtained at 25 A/m2 and 40 min of operating time. Operating cost of wastewater containing Pb is calculated as 0,21-0,57 ?/m3 in the range 15-50 A/m2.Wastewater from battery production having total Zn and Pb concentrations of 140 mg Zn/L and 2.72 mg Pb/L is treated for 50 min of operating time by EC. Removals of Zn and Pb by EC process at 15, 25 and 50 A/m2 are determined as 84 mg Zn/L (99.4%), 0.21 mg Zn/L (99.85%) and 0.01 mg Zn/L (99.99%) and 0.65 mg Pb/L (76%), 0.05 mg Pb/L (98.16%) and 0.01 mg Pb/L (99.63%), respectively. Removal efficiency in Zn-Pb wastewater increases for both Pb and Zn with increasing current density and operating time of EC process. Operating cost for Zn and Pb wastewater at 15-50 A/m2 is calculated as 0,21-0,71 ?/m3. It is observed that EC is very effective process for removal of Zn-Pb in battery production wastewater.