Evsel atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda bulunan mikroplastiklerin ozon bazlı oksidasyon prosesleri ile arıtılabilirliği
Treatability of microplastics in domestic wastewater treatment plants effluent with ozone- based oxidation processes
Yazar: SİNEM KURU
Danışman: PROF. DR. AYLA ARSLAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son yıllarda dünya genelinde artmakta olan plastik üretimi ve tüketimine bağlı olarak, 
çevrede oluşan plastik kirliliği de artmıştır. Plastiklerin çeşitli yollarla parçalanması 
sonucu oluşan boyutları 1µm- 5mm arasında olan parçaçıklar mikroplastiklerdir. 
Mikroplastiklerin yaygınlaşması hem çevre hem de canlı sağlığı açısından önem arz 
etmektedir. Farklı kaynaklardan ortama yayılan mikroplastiklerin hemen hemen her yerde 
özellikle de sucul ortamlarda varlıkları gözlemlenmektedir. Bu çalışmada evsel atıksu 
arıtma tesisi çıkış suyunda bulunan mikroplastiklerin ozon bazlı oksidasyon proseslerinin 
kullanılması ile arıtılabilirlikleri araştırılmıştır.
Yapılan deneysel çalışma, atıksu arıtma tesisinin çıkış suyundan 5 ay boyunca alınan 
kompozit numunelerle ile yapılmıştır. O3, O3/UVC, O3/UVC/TiO2 ve O3/UVC/ZnO 
prosesleri kullanılması sonucunda mikroplastik giderim verimlerinin incelenmiştir. 
Kasım, Aralık ve Şubat numunelerinde O3 yöntemi farklı koşullarda çalışılması 
sonucunda Taguchi deneysel çalışma analizi yapılmış ve optimum koşullar belirlenmiştir. 
İlk üç ay yapılan çalışmalarda en yüksek verim %90 olup çalışma şartları pH=7 O3=10 
ve süre=60 dakikadır. Bu aylarda aynı zamanda taguchi deneysel analizler yapılmış ve 
sonucunda en yüksek verimin elde edildiği optimum koşullar ve katalizör miktarları 
belirlenmiştir. Mart ve Nisan aylarında optimum şartlar altında O3, O3/UVC, 
O3/UVC/TiO2 ve O3/UVC/ZnO prosesleri yapılmıştır. Bu aylarda en yüksek verimler O3
ile %82, O3/UVC ile %68, O3/UVC/TiO2 ile %78 ve son olarak O3/UVC/ZnO ile 
%77'dir. Karakteristik özellikleri incelendiğinde fiber, film, pelet, boncuk, amorf/köpük 
türleri iken en çok fiber yapılı mikroplastikler gözlemlenmiştir. Renk olarak en çok siyah 
mikroplastikler bulunmaktadır. Mevsimsel değişikliği bağlı olarak mikroplastiklerin renk 
çeşitliliğinde artış görülmüş bunun sebebi kış aylarında kullanılan kozmetik malzemeler 
ve tektsil ürünlerinden kaynaklanabileceği düşünülmüştür.

Abstract:
In recent years, plastic pollution in the environment has increased due to the increasing
production and consumption of plastic throughout the world. Microplastics are particles 
with sizes ranging from 1µm to 5mm, which are formed as a result of the breakdown of 
plastics in various ways. The prevalence of microplastics is important for both the 
environment and the health of living things. Microplastics emitted from different sources 
are observed almost everywhere, especially in aquatic environments. In this study, the 
treatability of microplastics in the effluent of the domestic wastewater treatment plant 
was investigated by using ozone-based oxidation processes.
The experimental study was carried out with composite samples taken from the effluent 
of the wastewater treatment plant for 5 months. Microplastic removal efficiencies were 
investigated because of using O3, O3/UVC, O3/UVC/TiO2 ve O3/UVC/ZnO processes. As 
a result of working with O3 method under different conditions in November, December 
and February samples, Taguchi experimental study analysis was made, and optimum 
conditions were determined. In the first three months of studies, the highest efficiency is 
90% and the working conditions are pH=7 O3=10 and time=60 minutes. At the same time, 
Taguchi experimental analyzes were carried out in these months, and as a result, optimum 
conditions and catalyst amounts were determined where the highest efficiency was 
obtained. O3, O3/UVC, O3/UVC/TiO2 ve O3/UVC/ZnO processes were carried out under 
optimum conditions in March and April. The highest efficiencies in these months are 82% 
with O3, 68% with O3/UVC, 78% with O3/UVC/TiO2 and finally 77% with O3/UVC/ZnO. 
When their characteristics were examined, fiber, film, pellet, bead, amorphous/foam types 
were observed, while fiber-structured microplastics were observed the most. When their 
characteristics were examined, fiber, film, pellet, bead, amorphous/foam types were 
observed, while fiber-structured microplastics were observed the most. There are mostly 
black microplastics in color. An increase in the color variety of microplastics has been 
observed due to seasonal changes, and it is thought that this may be due to the cosmetic 
materials and textile products used in the winter months.