Evsel atıksuların solar ve UV ışığına dayalı ileri oksidasyon prosesleri ile dezenfeksiyonu
Disinfection of domestic wastewaters by UV and solar based advanced oxidation processes
Yazar: BURCU ŞENGÜL TOPAÇ
Danışman: PROF. DR. UFUK ALKAN
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Dezenfeksiyon = Disinfection ; Evsel atık su = Domestic sewage

Özet:
Bu çalışmada, UV ve güneş ışığına dayalı ileri oksidasyon prosesleri ile evsel atıksulardan mikroorganizma giderimi incelenmiştir. Çalışma kapsamında uygulanan prosesler, UV/H2O2, UV/TiO2, Solar/TiO2 ve Solar/H2O2'dir. Deneyler, UV-C lambası, solar simülatör ve doğal güneş ışığı ile gerçekleştirilmiştir. H2O2 konsantrasyonu (10 ve 65 mg/L), TiO2 konsantrasyonu (solar için 75 ve 500 mg/L; UV için 1 ve 9 mg/L), pH (5 ve 7), AKM konsantrasyonu (0 mg/L ve 60 mg/L), organik madde konsantrasyonu (90 ve 430 mg/L) parametrelerinin ve karıştırmanın, evsel atıksu dezenfeksiyonuna etkisi incelenmiştir. Kullanılan test mikroorganizmaları, E.coli ve B.subtilis sporlarıdır. B.subtilis sporları, sadece UV ışığına dayalı proseslerde kullanılmıştır.
UV ışığına dayalı proseslerde, güneş ışığına dayalı proseslere göre daha fazla E.coli giderimi elde edilmiştir. Solar/TiO2 prosesi ile elde edilen en yüksek giderim değeri 3,60-log olup, UV/TiO2 prosesi ile elde edilen en yüksek giderim değeri 5,22-log'a ulaşmıştır. Solar/H2O2 prosesi ile elde edilen en yüksek giderim değeri 4,47-log olup, UV/H2O2 prosesi ile elde edilen en yüksek giderim değeri 4,64-log'a ulaşmıştır. 
UV/H2O2 ve UV/TiO2 proseslerinin, E.coli gideriminde, B.subtilis sporları giderimine göre daha etkili olduğu görülmüştür. UV/H2O2 prosesinde, hem E.coli hem de B.subtilis sporları için, karıştırmalı şartlarda, karıştırmasız şartlara göre daha yüksek giderim verimlerine ulaşılmıştır. Saha çalışmalarında ise solar/TiO2 prosesi kullanılmış ve yüksek TiO2 konsantrasyonları ve yüksek akış hızları ile daha fazla giderim elde edildiği saptanmıştır. 
Sonuç olarak, UV ve güneş ışığına dayalı ileri oksidasyon proseslerinin evsel atıksu dezenfeksiyonunda etkili olduğu ortaya konmuştur.

Abstract:
In this study, the removal of microorganisms from domestic wastewaters by UV-based and solar-based advanced oxidation processes was investigated. UV/H2O2, UV/TiO2, Solar/TiO2 and Solar/H2O2 processes were studied within the scope of this study. Experiments were carried out with UV-C light, solar simulator and field solar light. The effects of H2O2 concentration (10 and 65 mg/L), TiO2 concentration (75 and 500 mg/L for solar processes; 1 and 9 mg/L for UV processes), pH (5 and 7), suspended solid concentration (0 and 60 mg/L), organic matter concentration (90 and 430 mg/L) and mixing on domestic wastewater disinfection efficiency were examined. E.coli and B.subtilis spores were used as test microorganisms. B.subtilis spores were only used in UV-based processes.
Higher log removals were obtained by UV-based processes compared to solar-based processes. The highest log removal value obtained with solar/TiO2 process was 3,60-log and the highest log removal value reached with UV/TiO2 process was 5,22-log. The highest log removal value obtained with solar/H2O2 process was 4,47-log and the highest log removal value reached with UV/H2O2 process was 4,64-log.
It was shown that both UV/H2O2 and UV/TiO2 processes were more effective for E.coli removal than that for B.subtilis spores removal. Higher log removal values were obtained with mixing conditions for both E.coli and B.subtilis spores by UV/H2O2 process. Solar/TiO2 process was also performed in the field and it was determined that higher log removals were obtained with high TiO2 concentrations and high flow rates.
As a result, it was concluded that UV-based and solar-based advanced oxidation processes were effective on domestic wastewater disinfection.