Meriç-Ergene havzası'na deşarj edilen konvansiyonel arıtılmış evsel/endüstriyel atık sularda renk ve antibiyotik kalıntılarının tayini sonrasında toz ve polistiren yüzeyinde immobilize fotokatalistlerle giderimi

Konvansiyonel arıtma metodları ile arıtılmış sularını Meriç-Ergene Havzasın'a deşarj eden Kırklareli, Malkara, Lüleburgaz ve Karpuzlu Evsel Atıksu Arıtma Tesisleri ile Çorlu Deri ve Karma OSB ve Çerkezköy OSB Endüstriyel AAT'nde oluşan ham atıksuları ve biyolojik arıtılmış çıkış sularının KOİ, TOK, Renk, Sıcaklık, pH, İletkenlik, Çözünmüş Oksijen ve içerdiği antibiyotik kalıntıları açısından karakterizasyonu yapılarak, miktarı fazla olarak tespit edilen 3 adet antibiyotik ERY, CIP ve SMX seçilmiştir. Ardından, laboratuvar ortamında etkin ve ucuz olacak şekilde özel olarak sol-jel metoduna göre hazırlanan önce toz formda daha sonra polistiren substrat üzerine sıvanarak immobilize edilen N-doplu ve yeni nesil NFC-doplu TiO2 ile UV görünür ışık altında, söz konusu atıksulardaki renk kirliliğinin ve antibiyotik kalıntılarının giderim verimliliği, HPLC-MS/MS, UV-Visible Spektrofotometre ölçümleri yanında KOİ ve TOK parametrelerinin ölçümleri ile birlikte değerlendirilmiştir. İncelenen evsel atıksuların literatürle uyumlu olarak organik kirlilik açısından orta karakterde bir kirlilik sergilediği, endüstriyel atıksuların ise TOK, KOİ ve AKM kirliliği açısından kuvvetli karakterde olduğu belirlenmiştir. Antibiyotik kalıntıları açısından yapılan karakterizasyon çalışması sonuçlarına göre; biyolojik arıtma işlemine rağmen ilginç bir şekilde arıtma tesislerinde çıkış sularının, arıtılmamış ham giriş atıksularına göre daha yüksek miktarda antibiyotik içerdiği tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, konvansiyonel sistemlerle antibiyotiklerin gideriminin gerçekleştirilemediğini ortaya koyduğu gibi, literatürde belirtilen biyolojik oksidasyon sırasında metabolit oluşumlarının bu artışı sağladığı yorumlarını da desteklemektedir. Bu tez çalışması kapsamında laboratuvar ortamında özel olarak hazırlan N-doplu ve yeni nesil NFC-doplu fotokatalistlerin toz formu ve PS yüzeyinde immobilize edilmiş PS/Cup-N ve PS/Cup-NFC formlarında görünür ışık altında evsel ve endüstriyel arıtılmış atıksuların fotokatalitik oksidasyonu gerçekleştirilmiş ve bunun sonucunda; toz formdaki N-doplu TiO2 ile yürütülen fotokatalitik aktivite deneyleri sonrasında %95 - %100 arasında CIP giderimi, %97 - %100 arasında ERY giderimi, %80 - %100 arasında SMX giderimi tespit edilmiştir. Buna paralel olarak aynı zamanda, %54 - %72 arasında KOİ, %59 - %75 arasında TOK giderimi sağlanmıştır. Toz formdaki NFC-doplu TiO2 ile %97 - %100 arasında CIP giderimi, %100 ERY giderimi, %86 - %100 arasında SMX giderimi ve %62 - %79 arasında KOİ, %62 - %86 arasında TOK giderimi sağlanmıştır. İmmobilize PS/Cup-N ile gerçekleştirilen fotokatalitik oksidasyon çalışmasında ise %95 - %100 arasında CIP giderimi, %98 - %100 arasında ERY giderimi, %85 - %100 arasında SMX giderimi ve %50 - %61 arasında KOİ, %56 - %66 arasında TOK giderimi sağlanmıştır. PS/Cup-NFC ile gerçekleştirilen fotokatalitik oksidasyon çalışmasında %100 CIP giderimi, %97 - %100 arasında ERY giderimi, %86 - %100 arasında SMX giderimi ve aynı zamanda %57 - %64 arasında KOİ, %61, 5 - %72 arasında TOK giderimi sağlanmıştır. Ayrıca, renk kirliliği açısından da IV. sınıf su kalitesinde olan endüstriyel arıtılmış atıksuların immobilize PS/CupN ile II. sınıf, PS/Cup-NFC ile I. sınıf su kalitesine yükseltilebildiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada, toz formdaki fotokatalistlerle antibiyotik kalıntılarının giderim verimi, PS yüzeyinde immobilize PS/Cup formlarıyla yaklaşık aynı mertebelerde bulunmuştur. Bu sonuçlara göre, PS yüzeyinde immobilize fotokatalistlerin, fotokatalitik ileri arıtımı sonrasında atık bırakmaması ve tekrar kullanım potansiyeline sahip olmasından dolayı, evsel ve endüstriyel atıksulardaki antibiyotik kalıntılarının gideriminde toz fotokatalistlere alternatif olabileceği belirlenmiştir.