Katı atık depolama alanı sızıntı sularının karakterizasyonu ve fenton prosesiyle arıtımının araştırılması: Van ili örneği
Characterization of landfill leachate and investigation of treatment with fenton process: The case of Van province
Yazar: SALİH TAŞCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ÖZGÜVEN ; DR. BURÇİN YILDIZ
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Sızıntı sularının arıtımında biyolojik prosesler yeterli olmadığından uygun yöntemlerin birlikte uygulanması önem kazanmış ve ileri oksidasyon prosesleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada Van İli Katı Atık Depolama Sahasında oluşan sızıntı sularının karakterizasyonu yapılmış, klasik fenton ve heterojen fenton prosesleri uygulanarak arıtılabilirliği araştırılmıştır. Klasik Fenton prosesinde; reaksiyon süresi, pH, Fe+2 ve H2O2 dozajlarının optimum değerleri belirlenmiştir;  pH 3, 800 mg/L Fe+2 dozajı, 1000 mg/L H2O2 dozajı ve 60 dk'lık reaksiyon süresi şartlanrında ortalama %72 KOİ ve %63 TOK giderim verimleri elde edilmiştir. Heterojen fenton prosesinde ise yanıt yüzey metodolojisi ile birleştirilmiş iki seviyeli faktöriyel tasarım kullanarak, sızıntı suyunun arıtılması için heterojen fenton prosesindeki işletim parametreleri optimize edilmiştir. Sızıntı sularının heterojen fenton prosesi ile arıtımında maksimum %75'lik KOİ gideriminin elde edilebilmesi için optimum [H2O2] ve [Fe3O4] dozajı, çalkalama hızı ve başlangıç pH parametreleri sırasıyla 800 mg/L, 334.54 mg/L, 255 rpm ve 3.34 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ikinci dereceden modelin heterojen fenton için uygun olduğunu (R2=0,9896) ve yukarıda bahsedilen değişkenlerin KOİ giderim verimliliğini önemli ölçüde etkilediğini doğrulamıştır. Deneysel çalışmalar neticesinde, çevresel açıdan ciddi problem teşkil eden sızıntı sularının arıtılması ve alıcı ortam deşarj limitlerinin sağlanması amacıyla ileri oksidasyon yöntemlerinin uygulanabilirliği kanıtlanmıştır.

Abstract:
Since biological processes are not sufficient in the treatment of leachate, it has become important to carry out appropriate methods together and advanced oxidation processes have been used. In this study, the characterization of the leachate formed in the Van Province Landfill was made, and its treatability was investigated by applying classical fenton and heterogeneous fenton processes. In the classical Fenton process; optimum values of reaction time, pH, Fe+2 and H2O2 dosages were determined; Average 72% COD and 63% TOC removal efficiencies were obtained at pH 3, 800 mg/L Fe+2 dosage, 1000 mg/L H2O2 dosage and 60 min reaction time. In the heterogeneous fentone process, using a two-level factorial design combined with the response surface methodology, the operating parameters in the heterogeneous fenton process have been optimized for the treatment of landfill leachate. The optimum dosage of [H2O2] and [Fe3O4], shaking ratio and initial pH parameters were determined as 800 mg/L, 334.54 mg/L, 255 rpm and 3.34, respectively, in order to achieve maximum 75% COD removal in the treatment of leachate with heterogeneous fentone process. The results obtained confirmed that the quadratic model is suitable for heterogeneous fenton (R2=0.9896) and that the variables mentioned above significantly affect the COD removal efficiency. As a result of experimental studies, the applicability of advanced oxidation methods has been proven for the treatment of leachate that pose a serious environmental problem.