Deri sanayi atıksularından membran teknolojisi ile Cr (III) geri kazanımının araştırılması
The research of Cr(III) recovery with membrane technology from wastewater of leather industry
Yazar: BERNA KIRIL MERT
Danışman: PROF. DR. KADİR KESTİOĞLU
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Bölümü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, deri üretimi esnasında krom tabaklama işleminden oluşan atıksulardan membran prosesleri ile Cr(III) ve proses suyunun geri kazanılması amaçlanmıştır. Çalışmanın amacına yönelik olarak hem Cr(III) içerikli sentetik atıksular hem de krom tabaklama deri atıksuları ile çalışmalar yürütülmüştür.Krom tabaklama deri karakterizasyonuna benzer sentetik atıksular hazırlanılmış ve bu sularda nanofiltrasyon NF(XN45) ve ters osmoz TO(ACM2) membranları için farklı basınç, farklı debi (hız) ve farklı sıcaklık denemeleri yapılmıştır. Nanofiltrasyon membranı için en uygun çalışma koşulları, 20 bar basınç, 7L/dk debi ve 180C sıcaklık olarak belirlenmiştir. . Ters osmoz membranı için ise, en uygun koşullar, 20 bar basınç, 7L/dk debi ve 200C sıcaklık değerleri tespit edilmiştir.Krom tabaklama deri atıksuları çalışmasında ise, iki farklı atıksu arıtma alternatifi belirlenmiştir. I. arıtma alternatifi, kartuş filtre, ultrafiltrasyon (UF1(20kDa), UF2(50kDa), UF3(150kDa)), nanofiltrasyon NF(XN45) ve ters osmoz TO(ACM2) membran ünitelerinden oluşmaktadır. II. arıtma alternatifi, kartuş filtre, nanofiltrasyon (NF(NP10)), nanofiltrasyon NF(XN45) ve ters osmoz TO(ACM2) membran ünitelerinden oluşmaktadır. En uygun arıtma alternatifi II. arıtma alternatifi olarak belirlenmiştir. Bu arıtma alternatifinde, NF (XN45) membranında Cr(III) konsantrasyonunda 2,7 kat artış elde edilmiştir.II. arıtma alternatifi için, 200 m3/G debi için, 12 adet (463 m2) (NF(NP10),7 adet (138 m2) NF(XN45) ve 5 adet (144 m2) TO(ACM2) membranı boyutlandırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, membran teknolojisinin, krom tabaklama deri atıksularının arıtımında kullanılan klasik arıtma sistemlerine göre, ilk yatırım ve işletme maliyetlerinin daha uygun olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The aim to achieve in this study is to recover the Cr(III) and process waters used in the wastewaters of chrome tanning operation by membrane process during leather production. Both synthetic wasterwaters containing Cr(III) and chrome tanning leather wastewaters are used for the investigation accordingly to the aim.Synthetic wastewaters were prepared as similar to chrome tanning leather characterisation and in those wastewaters for reverse osmosis RO(ACM2) and for nanofiltration membranes NF(XN45) trials were done for different preassure, different flow and different temperatures. The most appropriate condition for nanofiltration membrane was detected as; 20 bar pressure, 7L/sec flow and 180C temperature. And for the Reverse osmosis the best conditions were achieved as; 20 bar pressure, 7L/sec flow and 200C temperature.In the chrome tanning leather wastewater study, two different wastewater treatment alternatives were decided. The first alternative contains, cartridge filter, ultrafiltration (UF1(20kDa) UF2(50kDa), UF3(150kDa)), nanofiltration NF(XN45) and reverse osmosis RO(ACM2). In the second alternative contains, cartridge filter, nanofiltration (NF(NP10)), nanofiltration NF(XN45) and reverse osmosis RO(ACM2) membranes. Final conculision is that the best appropriate alternative is the second one. In this treatment alternative, 2,7 times more concentration for Cr(III) achieved in the NF (XN45) membrane.For the second treatment alternative, for 200 m3/G flow, 12 pieces of (463 m2) (NF(NP10), 7 pieces of (138 m2) NF(XN45) and 5 pieces of (144 m2) RO(ACM2) membranes were dimensioned. As a result, the membrane technology comparing to the classical treatment systems, the investment and the process costs are more feasible.