Zeytin karasularının fizikokimyasal ve membran proseslerle arıtımı
Treatment of olive mill wastewaters by physicochemical and membran processes
Yazar: TAMER COŞKUN
Danışman: DOÇ. DR. EYÜP DEBİK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık su arıtma = Waste water treatment ; Fizikokimyasal arıtım = Physicochemical treatment ; Membran teknolojileri = Membrane technologies ; Zeytin karasuyu = Olive waste water

Özet:
Ülkemizde ve diğer Akdeniz ülkelerinde zeytinyağı üretimi sonrasında oluşan zeytin karasuyu, yüksek fenol, yağ-gres ve organik madde içeriğine sahip olması sebebiyle çevrede tahribat yapmakta olup alıcı ortama verilmeden önce mutlaka arıtılması gerekli bir atıksu türüdür. Bu atıksuyun arıtımı için henüz ülkemizde hayata geçmiş yaygın bir arıtma alternatifi mevcut değildir. Bu çalışmada zeytin karasularının, çeşitli fizikokimyasal ve membran prosesler ile ön ve nihai arıtımı araştırılmıştır. Ön arıtma amacıyla uygulanan prosesler; asitle parçalama, çöktürme, kireçle çöktürme, santrifüj ve elektrokoagülasyon prosesleridir. Nihai arıtma alternatifi olarak ise; fenton, elektrooksidasyon, nanofiltrasyon ve ters ozmoz prosesleri uygulanmıştır. Çalışma sonunda, ön arıtma alternatifi olarak öne çıkan iki yöntem santrifüj ve elektrokoagülasyon prosesleridir. Bu iki yöntemden santrifüj prosesinin elektrokoagülasyon prosesine göre daha düşük kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderim verimi (sırasıyla %30,1 ve %53,7) elde etmekle birlikte elektrokoagülasyon prosesine göre çok daha ucuz olan işletme maliyeti (sırasıyla 0,47 TL/m3 ve 18,17 TL/m3) sebebiyle optimum ön arıtma prosesi olduğu sonucuna varılmıştır. Uygulanan nihai arıtma proseslerinde elde edilen en yüksek KOİ giderim verimleri; elektrooksidasyon prosesi ile %6,3; fenton prosesi ile %60,8; nanofiltrasyon prosesleri ile %91,3 ve ters ozmoz membranları ile %96,3'dür. En iyi sonuçlar ters ozmoz membranları ile elde edilmiş olup kullanılan tüm ters ozmoz membranları (BW30, XLE, AK ve AG) zeytin karasularında KOİ konsantrasyonunu, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği'nde sonu tam arıtma ile biten kanala deşarj limiti olan 4.000 mg/L değerinin altına indirmeyi başarmıştır. Sonuç olarak, zeytin karasularının santrifüj ile ön arıtımından sonra ters ozmoz membranları ile arıtılarak sonu tam arıtma ile biten kanal sistemlerine deşarj edilebileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
Olive mill wastewaters, which are generated as a waste of olive oil production processes, must be treated before discharge to the receiving bodies due to its high phenolic, oil&grease and organic content. There is not a widely accepted and applied treatment alternative for this type of wastewaters in our country, yet. This study, therefore, focuses on the investigation of primary and final treatment of olive mill wastewaters via several physicochemical and membrane processes. Primary treatment alternatives include acid cracking, precipitation, lime precipitation, centrifuging and electrocoagulation processes while fenton, electrooxidation and nanofiltration and reverse osmosis processess were applied as final treatment alternatives. The results of the study suggested that two of primary treatment alternatives, centrifuging and electrocoagulation processes, proved themselves as useful tools for the primary treatment of this type of wastewaters. Rather than electrocoagulation process, centrifuging was pointed out as the optimum alternative for the primary treatment purposes due to its lower operational cost (0.47 TL/m3 for centrifuging and 18.17 TL/m3 for electrocoagulation) although chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies were lower for centrifuging process (30.1% for centrifuging and 53.7% for electrocoagulation). Among the final treatment alternatives, the highest COD removal efficiencies were obtained as 6.3% with electrooxidation, 60.8% with fenton, 91.3% with nanofiltration and 96.3% with reverse osmosis process. The best results were obtained with reverse osmosis membranes during the experimental study. All of the reverse osmosis membranes (BW30, XLE, AK, and AG) were successful in treating the wastewater to meet the legal discharge standard set by Water Pollution Control legislation which bids the discharge limit up to 4,000 mg/L for sewers that end up with a final treatment plant. In conclusion, the results of this study reveals the fact that olive mill wastewaters can be treated by centrifuging followed by reverse osmosis prior to discharge to a sewer system that ends up with a final treatment plant.