Advanced treatment of biologically pre-treated industry effluents

Türkiye'nin önemli endüstrilerinden biri olan maya endüstrisi atıksulan, yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı, Toplam Kjeldehl azotu, koyu renk ve biyolojik olarak parçalanamayan organik bileşiklerle karakterize edilen çok çeşitli kirlilikler içermektedir. Biyolojik arıtma yöntemleri, atıksulardaki organik bileşikleri elimine etmek için uygulanan en yaygın yöntemlerdir. Ancak, bu biyolojik arıtma yöntemleri atıksulardaki refraktör organiklerin ve rengin giderilmesinde yeterli olmayabilir. Bu yüzden atıksulardaki refraktör organiklerin gideriminde deşarj kriterlerini sağlamak için kimyasal oksidasyon ve adsorpsiyon gibi arıtma yöntemlerini uygulamak gerekli olabilir. Bu çalışmanın amacı biyolojik olarak anaerobik-aerobik ön arıtılmış maya endüstrisi atıksulannda kimyasal oksidasyon ve adsorpsiyon metotları uygulanarak kimyasal oksijen ihtiyacı, renk, toplam organik karbon, aromatik bileşikler ve spektral absorbans gideriminin geliştirilmesidir. Çalışmanın ilk bölümünde, maya endüstrisi atıksulanndan KOİ, renk, TOC, aromatik bileşikler ve absorbans giderimi amacıyla kimyasal oksidasyon prosesleri uygulanmıştır. Kimyasal oksidasyon çalışmaları, hidrojen peroksit (H2O2), Fenton (H202+FeS04) ve potasyum permanganat (KMn04) oksidasyonu ile yürütülmüştür. Çalışmada H2O2 ve Fenton oksidasyonu için jar testi prosedürü uygulanarak, KMn04 ile yapılan çalışmalarda ise hava verilerek; optimum doz, reaksiyon zamanı ve pH belirlenmiştir. H2O2 oksidasyonunda optimum doz 1000 mg/L, optimum pH 3, optimum reksiyon zamanı 30 dakika bulunmuştur. Tanımlanan optimum koşullarda maksimum KOİ giderimi 58%, maximum renk giderimi 51%, maximum TOC giderimi 50%, maximum aromatik bileşiklerin giderimi UV254 de 59% olarak bulunmuştur. VI Fenton oksidasyonunda, 1200 mg/L Fe+2, 1000 mg/L H2O2 ilavesinde, pH=4'de, ve 30 dakikada reksiyon süresinde, maksimum KOİ giderimi %88, maximum renk giderimi %99, maximum TOC giderimi %,90 maximum aromatik bileşiklerin giderimi UV254 de %94 olarak bulunmuştur. KMnÜ 4 oksidasyonu çalışmalannda, optimum doz 700 mg/L, optimum pH 8, optimum reksiyon süresi 60 dakika bulunmuştur. Tanımlanan optimum koşullarda maksimum KOİ giderimi %65, maximum renk giderimi %79, maximum TOC giderimi %64, maximum aromatik bileşiklerin giderimi UV254 de %71 olarak bulunmuştur. Çalışmanın ikinci bölümünde biyolojik olarak ön arıtılmış maya endüstrisi atıksulanna adsorbsiyon prosesi uygulanarak; KOİ, renk, TOC, aromatik bileşikler ve değişik dalga boylarında absorbans giderimleri araştırılmıştır. Çalışmada sorbent olarak linyit kömürü, mangal kömürü, zeolit, toz aktif karbon, perlite, uçucu kül, mısır koçanı, toz aktif karbon (410S/PW), yağı alınmış pirinadan elde edilen toz aktif karbon, magnetit, odun külü ve kaolin kullanılmıştır. Sorbentler 2, 4, 7.5, 10, 12.5, 15, 30 ve 50 g/L dozlarında uygulanmış ve her doz için KOİ, renk, TOC, aromatik bileşikler ve değişik dalga boylarında absorbans giderimleri belirlenmiştir. Giderme verimleri göz önüne alınarak biyolojik olarak ön arıtılmış maya endüstrisi atıksuyu için en uygun sorbentler toz aktif karbon (410S/PW) ve pürolit olarak bulunmuştur. Her iki sorbent için de optimum doz lOg/L olarak tanımlanmıştır. Toz aktif karbonun bu dozunda, %88 KOİ, %100 renk, %92 TOC, %99 aromatik bileşiklerin giderme verimine ulaşılmıştır. Pürolitin aynı dozu kullanıldığında ise KOİ, renk, TOC ve aromatik bileşiklerin giderme verimi sırasıyla %78, %100, %83 ve %97 olarak bulunmuştur. Sorbentlerin adsorpsiyon karakteristiklerini tanımlamak için Langmuir ve Freundlich adsorbsiyon izotermleri kullanılmıştır. Her sorbent için izoterm sabitleri ve regresyon katsayıları bulunmuştur. Reaksiyon zamanının adsorpsiyon performansı üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla 4 g/L pürolit dozu sabit tutularak değişik reaksiyon zamanlan ile çalışılmıştır. Deney sonucunda adsorbsiyonun 5 saat sonunda dengeye ulaştığı