Sızıntı sularının elektrokimyasal olarak arıtımında işletme parametrelerinin belirlenmesi
Determination of operating parameters in electrochemical treatment of leachate
Yazar: KASIM ATMACA
Danışman: DOÇ. DR. NEVZAT BEYAZIT
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sızıntı suyundan elektro-Fenton ve foto-elektro-Fenton yöntemleri ile KOİ ve renk giderimi üzerine pH, akım yoğunluğu, H2O2 konsantrasyonu, elektrotlar arası mesafe etkileri incelenmiş olup optimum deneysel koşullar belirlenmiştir. Elektro-Fenton prosesinde KOİ giderimi için optimum koşullar pH: 3, akım yoğunluğu: 100 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.5 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 0.79 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 68 KOİ giderimi elde edilmiştir. Renk giderimi için optimum koşullar ise pH: 3, akım yoğunluğu: 75 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.5 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 0.108 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 69 renk giderimi elde edilmiştir. KOİ giderimi için toplam arıtma maliyeti 511.97 TL/m3 atıksu ve kg KOİ başına arıtma maliyeti 93.08 TL/1 kg KOİ iken, renk giderimi için toplam arıtma maliyeti ise 507.31 TL/m3 atıksu olarak hesaplanmıştır. Foto-elektro-Fenton prosesi için optimum koşullar ise pH: 3, akım yoğunluğu: 10 A/m2, H2O2: 1000 mg/L, UV lamba: 16W, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.0 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 11.02 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 83.84 KOİ giderimi, 5.51 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 84.46 renk giderimi elde edilmiştir. Toplam arıtma maliyeti ise KOİ giderimi için 261.47 TL/m3 atıksu ve kg KOİ başına ise 38.27 TL/1 kg KOİ iken, renk giderimi için toplam arıtma maliyeti ise 257.27 TL /m3 atıksu olarak hesap edilmiştir.

Abstract:
In this study, the effects of operating parameters such as pH, current density, H2O2 concentration, distance between electrodes on COD and color removal from leachate by electro-Fenton and photo-electro-Fenton methods were investigated and optimum conditions were determined. Optimum conditions for COD removal in electro-Fenton process were determined as pH: 3, current density: 100 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.5 cm. Under these conditions, a maximum of 68% COD removal was achieved with an electrical energy consumption of 0.79 kWh/m3. The optimum conditions for color removal were determined as pH: 3, current density: 75 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.5 cm. Under these conditions, a maximum of 69% color removal was achieved with an electrical energy consumption of 0.108 kWh/m3. The total treatment cost for COD removal was 511.97 TL/m3 wastewater and the treatment cost per kg COD was 93.08 TL/1 kg COD, while the total treatment cost for color removal was 507.31 TL/m3 wastewater. Optimum conditions for the photo-electro-Fenton process were determined as pH:3, current density: 10 A/m2, H2O2: 1000 mg/L, UV lamp: 16W, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.0 cm. Under these conditions, a maximum of 83.84% COD removal was achieved with an electrical energy consumption of 11.02 kWh/m3 and a maximum color removal of 84.46% with an electrical energy consumption of 5.51 kWh/m3. The total treatment cost was calculated as 261.47 TL/m3 wastewater for COD removal and 38.27 TL/1 kg COD per kg COD, while the total treatment cost for color removal was calculated as 257.27 TL /m3 wastewater.