Hibrit elektrokimyasal prosesler ile dondurma üretim tesisi atıksularının arıtımı
Treatment of ice cream production plant wastewater by hybrid electrochemical processes
Yazar: ABDULKERİM AKYÜZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT SOLAK
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Dünya nüfusundaki artış, her geçen gün değişen ve gelişen insan ihtiyaçlarının karşılanması adına endüstriyel tesislerdeki üretimin artmasına neden olmaktadır. Üretim esnasında kullanılan hammaddelerin ve üretim sonucu oluşan atıkların miktarı oldukça fazladır. Bu üretimlerin yapılabilmesi için en tabii ihtiyaçların başında su gelmektedir. Yüksek miktarlarda su tüketen endüstriyel tesislerde oluşan atıksuların arıtılması ve tekrar kullanılması son derece önemlidir. Üretim süreçlerinde oluşan atıksuların arıtılması için çeşitli teknikler kullanılmaktadır. Bu tekniklerden biri de elektrokimyasal tekniklerdir. Elektrokimyasal teknikler kullanılan elektrot türlerine göre elektrokoagülasyon, elektrooksidasyon ve elektroflotasyon prosesleri olarak çalışabilmektedir. Genellikle, elektrokimyasal sistemlerde EK veya EO prosesi olarak atıksu arıtımında uygulamalar bulunmaktadır. Ancak eş zamanlı olarak aynı reaktörde hibrit elektrot türlerinin kullanımı konusunda dondurma üretim proses atıksularının arıtımı üzerine yapılan çalışmalar kısıtlı kalmıştır. Bu tez çalışmasında, Fe/PÇ/TiRuO2, Al/PÇ/TiRuO2, Fe/PÇ/Grafit, Al/PÇ/Grafit hibrit elektrot türleri ile Al/PÇ/Al, Fe/PÇ/Fe, TiRuO2/PÇ/Grafit, BDD/PÇ/PÇ elektrot bağlantı türlerinin KOİ ve TOK giderim verimlerine etkileri incelenmiştir. En yüksek KOİ/TOK giderim verimi %95 ile BDD/PÇ/PÇ elektrot türü olduğu belirlenirken, en düşük giderim verimi %59 ile Al/PÇ/Grafit elektrot türünde elde edilmiştir. Çalışmada ayrıca, dondurma atıksularının biyolojik bozunurluğunun belirlenmesi amacıyla Ortalama Oksidasyon değeri (OOD), karbon oksidasyon değeri (KOD) gibi parametreler incelenmiştir. Elektrokimyasal proseslerin işletilmesinde en önemli parametrelerden enerji tüketimi, akım verimi, elektrik enerjisi verimi gibi parametreler belirlenmiştir. Çalışmada yüksek KOİ içeriğine sahip atıksulardan biri olan dondurma üretimi atıksularının arıtımında özellikle BDD/PÇ/PÇ elektrot türünün kullanıldığı elektrokimyasal prosesin etkin olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
The increase in the world population causes the production in industrial facilities to increase in order to meet human needs that change and develop day by day. The amount of raw materials used during production and the waste generated as a result of production is quite high. Water is one of the most natural needs for these productions. It is extremely important to treat and reuse wastewater generated in industrial facilities that consume high amounts of water. Various techniques are used to purify wastewater generated during production processes. One of these techniques is electrochemical techniques. Electrochemical techniques can operate as reactor electrocoagulation, electrooxidation and electroflotation processes, depending on the types of electrodes used. Generally, there are applications in wastewater treatment as EC (electrocoagulation) or EO (electrooxidation) process in electrochemical systems. However, studies on the treatment of ice cream production process wastewater regarding the use of hybrid electrode types simultaneously in the same reactor have been limited. In this thesis study, Fe/SS/TiRuO2, Al/SS/TiRuO2, Fe/SS/Graphite, Al/SS/Graphite hybrid electrode types and Al/SS/Al, Fe/SS/Fe, TiRuO2/SS/Graphite, BDD/SS/SS The effects of electrode connection types on KOD and TOC removal efficiencies were examined. While the highest KOD/TOC removal efficiency was determined to be the BDD/SS/SS electrode type with 95%, the lowest removal efficiency was obtained from the Al/SS/Graphite electrode type with 59%. In addition, in the study, parameters such as Average Oxidation State (AOS) and Carbon Oxidation State (COS) were examined in order to determine the biodegradability of ice cream production wastewater. Parameters such as energy consumption, current efficiency and electrical energy efficiency, which are among the most important parameters in the operation of electrochemical processes, have been determined. In the study, it was concluded that the electrochemical process using BDD/SS/SS electrode type is effective in the treatment of ice cream production wastewater, which is one of the wastewaters with high KOD content.