Katı atık depolama sahası sızıntı sularının foto-Fenton ve sono-Fenton oksidasyonu ile arıtımı
Treatment of landfill leachate by photo-Fenton and sono-Fenton oxidation
Yazar: HABIBULLAH RAFI
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN ARGUN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Katı atık depolama sahası sızıntı suları karmaşık yapısı yüzünden yüksek konsantrasyonda organik/inorganik makro ve mikrokirleticileri içeren çok kirli atıksular olarak karakterize edilmektedir. Sızıntı sularında dirençli organik bileşiklerin bulunması biyolojik olarak arıtılmalarını sınırlamaktadır. Sızıntı sularını sadece geleneksel bir arıtma prosesi ile arıtmak oldukça zordur. Deşarj standartlarını sağlamak için sızıntı sularının fizikokimyasal, biyolojik veya ileri arıtma proseslerin kombinasyonu olarak arıtılması gerekmektedir. Bu çalışmada sızıntı sularının kimyasal oksijen ihtiyacını (KOİ) gidermek için foto-Fenton ve sono-Fenton ileri oksidasyon prosesleri kullanılmıştır. Her bir proseste 4 farklı değişkenin KOİ ve renk giderim verimi üzerine etkileri incelenmiştir. Foto-Fenton ve sono-Fenton çalışmalarında sırasıyla en yüksek KOİ giderim verimi %80 ve %76 olurken, zaman değişkeni minimum olacak şekilde optimizasyon yapıldığında %71 ve %63 verime ulaşılabileceği görülmüştür. Her iki yöntemin de önemli oranda renk giderimi (>%99) sağladığı görülmüştür. Optimum koşullar foto-Fetnon prosesi için 2550 mg/L Fe(II) dozu, 5100 mg/L H2O2 dozu, pH 3 ve reaksiyon süresi 20 dakika, sono-Fenton prosesi için ise 1992 mg/L Fe(II) dozu, 5100 mg/L H2O2 dozu, pH 3, güç değeri 60W ve reaksiyon süresi 10 dakika olarak tespit edilmiştir. Sonuçlar, bu proseslerin toksik ve dirençli organik kirleticileri içeren suların biyolojik ayrışabilirliğini arttırmak amacıyla bir ön işlem olarak ve membran proseslerde oluşan konsantre atıksu ve debisi az olan çok kirli suların arıtımında kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The landfill leachate identified as very high pollutant wastewater due to its complex structure it contains high concentration of organic/inorganic macro and micropollutants. The presence of resistant organic compounds in leachate limits biological treatment. It is very difficult to treat the leachate with only one conventional treatment process. The leachate must be treated as a combination of physicochemical, biological or advanced treatment processes to ensure discharge standards. In this study, photo-Fenton and sono-Fenton processes were used to remove the chemical oxygen demand (COD) of the leachate as advanced oxidation processes. The effects of 4 different variables on COD and color removal efficiency were investigated in each process. The highest COD removal efficiency was obtained as 80% and 76% for photo-Fenton and sono-Fenton oxidation, respectively. In addition, it could be achieved to 71% and 63% removal efficiencies for choosing target value as minimum time requirement in optimization step. Both methods showed significant color removal (> 99%). The optimum conditions for photo-Fenton process were obtained as 2550 mg /L Fe(II), 5100 mg / L H2O2, pH 3 and 20 minutes of reaction time. For sono-Fenton process 1992 mg /L Fe(II), 5100 mg /L H2O2, power value of 60W and reaction time of 10 minutes were determined as optimum conditions. The results showed that these processes can be used as a pretreatment to increase the biodegradability of recalcitrant wastewater and for the treatment of concentrated wastewater of membrane processes.