Elektrokoagülasyon yöntemi ile deri sanayi atıksularının arıtılması
The treatment of tanning industrial wastewater by electrocoagulation method
Yazar: ZÜLEYHA BİNGÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NUHİ DEMİRCİOĞLU ; DOÇ. DR. YALÇIN ŞEVKİ YILDIZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada; elektrokoagülasyon yöntemi ile deri sanayi atıksularından organik ve inorganik maddelerin giderimi incelenmiştir. Denemelerde kullanılan atıksu Erzurum'da bulunan yerel bir tabakhaneden temin edilmiştir. Sistem kesikli olarak sabit akım yoğunluğunda çalıştırılmıştır. Elektrot malzemesi olarak demir ve alüminyum elektrotlar kullanılmıştır. Her iki elektrot içinde sistem değişkenleri incelenerek deri sanayi atıksularından kirleticilerin gideriminde en uygun şartlar tespit edilmiştir. Çalışmalar neticesinde elde edilen sonuçlardan; giderim verimleri, birinci derece reaksiyon hız sabitleri ve enerji tüketimi açısından alüminyum elektrotun daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. Denemelerde karıştırma hızı 100-400 dev/dak arasında değiştirilmiş ve optimum karıştırma hızı 150 dev/dak olarak bulunmuştur. Başlangıç pH'sının sistem performansı üzerinde etkin bir parametre olduğu gözlemlenmiş ve en yüksek KOİ giderim verimleri alüminyum elektrotlar için pH 3-5 aralığında, demir elektrotlar için de pH 3-6 aralığında elde edilmiştir. En uygun akım yoğunluğu değeri 1,2 mA/cm2'dir. Akım yoğunluğunun artması sisteme uygulanan potansiyel farkı artırdığından dolayı enerji sarfiyatının da arttığı görülmüştür. Belirlenen optimum şartlarda 60 dakikalık bekletme süresi sonunda alüminyum elektrotlar ile %84 KOİ, %98 bulanıklık, %97 yağ-gres, %98 krom, %68 toplam azot, %100 fosfat ve %79 sülfat giderim verimleri elde edilmişken; demir elektrotlarda bu süre zarfında %76 KOİ, %73 bulanıklık, %86 yağ-gres, %93 krom, %52 toplam azot, %100 fosfat ve %58 sülfat giderim verimlerine ulaşılmıştır. Sistemin enerji sarfiyatı ise alüminyun elektrotlar için 1,95 kw-saat/m3 iken demir elektrotlar için 2,93 kw-saat/m3'dür.

Abstract:
been investigated. Wastewater used in the experiments was taken from a local tannery in Erzurum. System was operated in batch and galvono-static mode. Aluminium and iron plates were used as electrode materials. Optimum conditions in the removal of substances from leather industry wastewaters were determined considering the system variables for both two electrodes. As the result of the experiments, removal efficiency of aluminium electrode was determined to be more advantageous for its first order kinetic rate constants of reaction and energy consumption. In the experiments, the stirring speed was charged between 100 and 400 rpm and optimum stirring speed was found to be 150 rpm. It was observed that initial pH of the wastewater is an effective parameter on system performance; and the highest COD removal efficiencies for aluminium and iron electrodes were obtained when initial pH of wastewater was in the range 3 to 5 and 3 to 6 respectively. Optimum current density was found to be 1,2 mA/cm2. Since potential difference applied to the system increases with the increasing current density, it was observed that energy consumption also increased. Under the conditions determined to be optimum and after the retention time interval of 60 minutes, removal efficiency rates with aluminium electrodes were 84, 98, 97, 98, 68, 100 and 79 percent for COD, turbidity, oil–grease, chrome, total nitrogen, phosphate and sulphate respectively while with iron electrodes these rates were 76, 73, 86, 93, 52, 100, 58 respectively for the same parameters. Energy consumption of the system was found to be 1,95 kw-h/m3 with aluminium electrodes while 2,93 kw-h/m3 with iron electrodes.