Katı atık düzenli depolama sahası sızıntı suyunun elektrokimyasal yöntemle arıtımı ve arıtım çamurunun jeopolimer üretiminde kullanımı
Treatment of solid waste landfill leachate by electrochemical method and use of sewage sludge in geopolymer production
Yazar: HANİFE KÜBRA KIRIKBIÇAK
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL AŞKIN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Evsel ve endüstriyel atıkların çevreye zararını engellemek için katı atık düzenli depolama sahaları kurulmuştur. Düzenli depolama sahalarındaki en büyük sorun buralarda oluşan sızıntı sularıdır. Sızıntı sularında çok sayıda inorganik ve organik kirletici bulunduğu için sızıntı sularının arıtımı çevre için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada elektrokimyasal bir yöntem olan elektrokoagülasyon metodu ile sızıntı suyunun alüminyum elektrotlar kullanılarak arıtımı gerçekleştirilmiştir. Kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) başta olmak üzere fosfor ve azot giderimi kirletici parametreleri olarak kullanılmıştır. Elektrokoagülasyon prosesinin verimi başlangıç pH'ı, akım yoğunluğu, destek elektrolit miktarı ve karıştırma hızı parametreleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Optimum başlangıç pH değeri ve optimum akım yoğunluğu tespit edilmiştir. Destek elektrolit miktarı ile kirletici gideriminin doğru orantılı arttığı gözlenmiştir. Yapılan deneylerdeki arıtım veriminin yanı sıra enerji tüketimi de incelenmiştir. Atık suya uygulanan elektrokoagülasyon işlemi sonunda oluşan atık çamur, alümina silikat malzemelerin alkali aktivasyonu ile elde edilen jeopolimerlerin üretiminde kullanılmıştır. Üretilen jeopolimerlere XRF, XRD, FTIR, ICP-MS, NMR ve SEM-EDS cihazları kullanılarak karakterizasyon testleri yapılmıştır. Elde edilen veriler, atık çamur ilavesinin jeopolimer oluşumunu desteklediğini göstermektedir.

Abstract:
Solid waste landfills have been established in order to prevent the damage of domestic and industrial wastes to the environment. The biggest problem is the leachate that occurs in landfills. Since there are many inorganic and organic pollutants in the leachate, its treatment has enormous significance for the environment. In this study, the treatment of leachate was carried out by the electrocoagulation method, which is an electrochemical method using aluminum electrodes. Phosphorus and nitrogen removal, especially chemical oxygen demand (COD), were used as pollutant parameters. The efficiency of the electrocoagulation process was evaluated by considering the initial pH, current density, amount of supporting electrolyte and stirring speed parameters. Optimum initial pH value and optimum current density were determined. It was observed that the amount of supporting electrolyte and the removal of pollutants increased in direct proportion. In addition to the treatment efficiency in the experiments, energy consumption was also examined. The waste sludge formed at the end of the electrocoagulation process applied to the waste water was used in the production of geopolymers obtained by alkali activation of alumina silicate materials. Characterization tests were performed on the produced geopolymers using XRF, XRD, FTIR, ICP-MS, NMR and SEM-EDS devices. The obtained data show that the addition of waste sludge supports the formation of geopolymers.