Zeytinyağı üretim atıksularının biyolojik arıtılabilirliğine fenton bazlı oksidasyon proseslerinin etkisi
Effet of fenton based oxidation processes on the biological treatability of olive mill wastewaters
Yazar: EMİNE SELİNAY SARICA
Danışman: DOÇ. DR. ASLI SEYHAN ÇIĞGIN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Karbon giderimi = Carbon removal ; Kimyasal oksidasyon = Chemical oxidation

Özet:
Zeytinyağı üretimi sırasında ortaya çıkan atıksular yüksek konsantrasyonlarda organik madde ve fenolik bileşikler içermektedir. Fenton bazlı oksidasyon prosesleri fenol giderimi amacıyla uygulanan proseslerden biridir. Ancak, yüksek kimyasal madde maliyetleri, fenton bazlı proseslerinin tek başına uygulanmasını kısıtlamaktadır. Fenton prosesinin toksik bileşikleri daha az zararlı bileşiklere dönüştürmek için atıksuyun kısmi oksidasyonu amacıyla biyolojik arıtma öncesi bir ön arıtma prosesi olarak uygulanması uygun bir proses kombinasyonu olarak uygulanabilir.
Bu doğrultuda, bu tez çalışmasının amacı, zeytinyağı üretim atıksularının aerobik biyolojik proses ile arıtılabilirliğini arttırmak amacıyla ön arıtma prosesi olarak fenton bazlı oksidasyon proseslerinin uygulanabilirliğinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, zeytinyağı üretim atıksularının fenton prosesi ve katalizör olarak üç değerlikli demir kullanımını içeren fenton benzeri proses ile yüksek verimle arıtımı için optimum işletme koşulları belirlenmiştir. Belirlenen en uygun işletme koşullarında fenton prosesi uygulanmasıyla %20 KOİ ve %80 fenol giderim verimleri elde edilirken, fenton benzeri proses uygulanmasıyla %26 KOİ ve %81 fenol giderim verimlerine ulaşılmıştır. Fenton benzeri prosesin ultrases desteği ile uygulanması, benzer KOİ ve fenol giderim verimlerinin daha az kimyasal madde kullanımıyla elde edilmesini sağlamıştır.
Fenton bazlı proseslerin zeytinyağı üretim atıksularının toksik etkilerini azaltmaya etkilerinin belirlenmesi amacıyla yürütülen inhibisyon testleri sonucunda fenton ve fenton benzeri prosesler uygulanmasıyla inhibisyonun sırasıyla %59 ve %67 oranında azaldığı belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre zeytinyağı üretim atıksularının arıtımı için fenton benzeri prosesin fenton prosesinden daha verimli olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Olive mill wastewaters contain high concentrations of organic matter and phenolic compounds. Fenton based oxidation processes are one of the processes applied for phenol removal. However, high chemical costs limit the application of fenton-based processes alone. The application of the fenton process as a pre-treatment process prior to biological treatment for partial oxidation of wastewater to convert toxic compounds into less harmful compounds can be applied as a suitable process combination.
Accordingly, the aim of this thesis is to investigate the applicability of fenton based oxidation processes as a pre-treatment process in order to increase the treatability of olive mill wastewaters by aerobic biological process. For this purpose, optimum operating conditions were determined for efficiently treatment of olive mill wastewaters by fenton process and fenton-like process including trivalent iron use as catalyst. 20% COD and 80% phenol removal efficiencies were obtained by applying fenton process in the optimum operating conditions, while 26% COD and 81% phenol removal efficiencies were achieved by applying fenton-like process. Implementation of the fenton-like process with the assistance of ultrasound enabled similar COD and phenol removal efficiencies to be achieved with less chemical consumption.
In order to determine the effects of fenton based processes on reducing the toxic effects of olive mill wastewaters, inhibition tests were performed. The inhibition effects of olive mill wastewaters were reduced 59% by applying fenton process, while the implementation of fenton-based process resulted with the 67% reduction in the inhibition. According to result of this study, it is concluded that the fenton-like process is more efficient than the fenton process for the treatment of olive mill wastewaters.