Ultrasonik radyasyon ile sulardan doğal organik maddenin gideriminin araştırılması
Investigation the removal of natural organic matter from waters with ultrasonic irradiation
Yazar: METİN GÜNAYDIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN CİVELEKOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ultrason = Ultrasound ; İleri oksitlenme süreçleri = Advanced oxidation processes

Özet:
İçme sularının mühendislik kurallarına uygun bir şekilde temin edilmesi, arıtılması ve iletilmesi, halk sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır. Halk sağlığı açısından sularda en çok dikkat edilen nokta, kaynağın biyolojik olarak ya da fekal olarak kirli olup olmadığıdır. Bu nedenle, iletim hattında oluşabilecek muhtemel biyolojik kirlenmelere karşı önlem almak amacıyla suların mutlaka dezenfekte edilmesi gerekmektedir. Bu proseste üretim, depolama, dozaj ve maliyet açısından pek çok avantaja sahip olan klor ve türevleri kullanılmaktadır. Fakat klor, içme suyu olarak kullanılacak sularda mevcut olan hümik asitler, hidrofilik asitler, proteinler, yağlar, aminoasitler ve hidrokarbonlar gibi doğal organik maddeler (DOM) ile reaksiyona girerek kanserojen dezenfeksiyon yan ürünleri (DYÜ) oluşturabilme potansiyeline sahiptir. Klor ve türevlerinde rastlanan bu risk nedeniyle yeni dezenfeksiyon yöntemleri araştırılmaya başlanmıştır. Bu yöntemlerden biri, ses dalgaları (ultrasonik radyasyon) ile yapılan fiziksel dezenfeksiyondur. Bu tezin amacı, ultrasonik radyasyon ile sulardan DOM giderimini temel alarak, uygulamanın verimliliğini ve mevcut teknolojinin olumlu ve olumsuz yönlerini analiz etmektir. Tez kapsamında üç farklı model çözelti ve doğal su numuneleri ultrason öncesi ve sonrası karakterize edilerek, ultrasonik radyasyon etkinliği test edilmiştir. DOM konsantrasyonunun belirlenmesinde öncü parametrelerden biri olan UV254 absorbans değeri ultrason uygulaması sonucu bütün su numunelerinde artmıştır. Her üç model çözelti ve doğal su numunesinde, ultrason uygulaması sonrası çözünmüş organik karbon (ÇOK) konsantrasyonu değerlerinde genel olarak artışlar gözlenmiştir. Sonuç olarak elde edilen veriler, ultrasonik radyasyon uygulamasının DOM gideriminde tek başına etkili olmadığını göstermiştir. Bu nedenle konu ile ilgili ileride gerçekleştirilecek çalışmalarda, ultrasonik radyasyonla birlikte farklı ileri oksidasyon prosesleri ?hibrit uygulamalar? şekline test edilerek, DOM giderimindeki etkileri incelenebilir. Bu bağlamda tezin çevre mühendisliği alanında gerçekleştirilecek DOM giderim teknolojileri araştırma çalışmalarına katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Engineering rules in accordance with the provision of drinking water, purification and transmission have great importance for public health. Water resources may be subject to fecal (biological) contamination. The point is most noticeable in terms of public health. Therefore, disinfection should be performed in order to prevent the biological contamination in pipelines. For this purpose chlorine and its derivatives are the most used chemicals which have many advantages in terms of production, storage, dosage and costs. However, chlorine can react with humic acids, hydrophilic acids, proteins, fats, amino acids and hydrocarbons such as natural organic matter (NOM) to form carcinogenic disinfection by products (DBPs). Thus, new physical disinfection methods (e.g. ultrasonic irradiation) were investigated to eliminate this risk. The aim of this study is to analyze the efficiency of ultrasonic irradiation on NOM removal. In this context, three model solutions and a natural water sample were characterized before and after ultrasonication. The UV254 absorbance, which is an important NOM precursor, increased after ultrasonic application for all water samples. Similarly, it was generally observed that dissolved organic carbon (DOC) values increased with sonication. Consequently, the results are revealed that the single application of ultrasound is not effective for NOM removal. Therefore, the further researches may focus on hybrid advanced oxidation process including ultrasound technique. In this sense, the thesis appears to have a contribution to researches on NOM removal technologies in environmental engineering discipline.