Bir pamuklu son işlemleri endüstrisinde ozonlamanın KOİ bileşenleri üzerine etkisi

Bu çalışmada, ülkemiz tekstil endüstrisinde yaygın üretime sahip pamuklu tekstil son işlemleri alt kategorisi kapsamındaki bir fabrika geri kazanım amaçlı konvansiyonel ayrık akım karakterizasyonunun yapılması; proses ve kirlenme profillerinin belirlenmesi; ham atıksuyun, boya banyoları ve boya banyolarını izleyen çalkalama sularının, geri kazanım akımlarının ve geri kazanımdan arta kalan atıksuyun ozonlanması ve geri kazanım dışındaki tüm atıksulann ozonlanmasının biyolojik arıtılabilirliğin önemli göstergelerinden biri olan çözünmüş KOİ bileşenleri üzerindeki etkisinin ortaya konması açılarından incelenmiştir. Gerçekleştirilen çalışma mevsimsel, aylık ve günlük üretim değişimlerinin söz konusu ve tümüyle kesikli işletme şartlarının geçerli olduğu endüstride temsil edici nitelikli atıksu üzerinde yapılmalıdır. Tesiste hemen her gün uygulanmaları, tesisten kaynaklanan atıksuyun kalitesini büyük ölçüde etkilemeleri, atıksu oluşumu ve üretim bakımından % 50 oranında bir paya sahip olmaları nedeniyle tesisi karakterize edici nitelikli dört proses 20 proses içerisinden deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere seçilmiştir. Seçilen prosesler, pamuklu kumaşa ilişkin 'optik kasar', '60 C remazol boyama ', '95 C prosyon boyama ' işlemleri ile viskon kumaşa ilişkin '95 C prosyon boyama' işlemini kapsamaktadır. Ayrık akımlar üzerinde gerçekleştirilen konvansiyonel atıksu karakterizasyonu, literatürde verilen geri kazanım kriterleri ve geri kazanım için üreticinin öngördüğü kalite koşulları ışığında değerlendirilerek ham atıksuyun yaklaşık % 27'sini oluşturan akımların geri kazanılabileceği saptanmıştır. Geri kazanım akımlarından elde edilen kompozit numune üzerinde gerçekleştirilen ozonlama deneyleri, ancak iki saatlik çok uzun ozon besleme süreli uygulamalar sonucunda bu atıksulann literatürde KOİ'ye ilişkin en geniş aralığa sahip geri kazanım kriterini sağlayabildiğini göstermektedir. Bu durum, incelenen endüstride geri kazanıma ayrılmış akımların ozonlama dışı arıtım teknikleri uygulanarak yeniden kullanılması gerektiğini vurgulamaktadır. Dolayısıyla söz konusu atıksulara ozonlama dışında antılabilirlik çalışmalarının tatbik edilmesi ve elde edilecek sonuçların değerlendirilmesi önerilmektedir. Bu çalışmada incelenen atıksu, toplam KOİ'nin yaklaşık % 34'ünün çözünmüş inert KOİ olması nedeniyle benzer endüstrilerden daha yüksek çözünmüş inert KOİ düzeyine sahiptir. Ham atıksu üzerinde yürütülen ozonlama çalışmaları sonucunda % 25'ten % 86' ya ulaşan renk giderimleri gözlemlenmiş; ancak KOİ giderimi % 4 ile % 14 arasında kalarak aynı eğilimi göstermemiştir. Bu durum, ozonun önce renk giderimine çalışarak seçici davrandığını ortaya koymaktadır. Ham atıksuda sabit ozon akısı ve artan ozon besleme sürelerinde (5, 10 ve 30 dakika) gerçekleştirilen ozonlama deneyleri sonucu elde edilen veriler, atıksulann çözünmüş KOİ bileşenlerinden kolay aynşabilen organik maddenin konsantrasyonunun başlangıçta azaldığını ve artan ozon besleme sürelerinde daha düşük düzeylere inmediğini; çözünmüş inert organik maddenin ise ozon besleme süresi yükseltildikçe giderek artan oranlarda giderildiğini göstermektedir. Ozonlama uygulamasının çözünmüş KOİ bileşenleri üzerindeki etkisinin irdelenmesinde göz ardı edilmemesi gereken en önemli nokta, kolay ayrışabilen KOİ bileşeninin bir yandan oksidasyona uğrayarak tükenmekte; bir yandan da yavaş ayrışan organik madde ve / veya inert organik maddenin kolay ayrışabilen organik maddeye dönüşmesi sonucunda artmakta olduğudur. Bu mekanizmalardan hangisinin baskın olduğunu, elde edilen deneysel veriler doğrultusunda açıklamak mümkün değildir. Geri kazammdan arta kalan atıksuda sabit ozon akısı ve artan ozon besleme sürelerinde (5, 10 ve 30 dakika) gerçekleştirilen ozonlama deneyleri sonucu elde edilen veriler, ham atıksuda da benzer şekilde gözlemlendiği gibi, atıksuların çözünmüş KOİ bileşenlerinden kolay ayrışabilen organik maddenin konsantrasyonunun başlangıçta azaldığını ve artan ozon besleme sürelerinde daha düşük düzeylere inmediğini; çözünmüş inert organik maddenin ise ozon besleme süresi yükseltildikçe giderek artan oranlarda giderildiğini göstermektedir. Tekstil endüstrisindeki boya banyolarında kullanılan boyaların konsantre çözünmüş inert organik madde içeriğine sahip olduğu literatürde verilmektedir. Bu noktadan hareket edilerek ham atıksu içerisinde yaklaşık % 22'lik bir paya sahip olması nedeniyle boya banyoları ve boya banyolarını izleyen çalkalama sularının diğer akımlardan ayrılarak ozonlanması durumunda, ham atıksuya oranla daha az miktarda ozon kullanılacağı öngörüsüyle söz konusu boya banyoları ve boya banyolarını izleyen çalkalama sularının ozonlanması sonucunda çözünmüş KOİ bileşenlerinin değişimi izlenmiştir. Ham atıksuya uygulanan ozonlama işlemi sırasında kullanılan ozon miktarının yaklaşık 1 /5'iyle çok daha yüksek verimde çözünmüş inert KOİ giderimi sağlanmıştır. Bu nedenle boya banyoları ve boya banyolarını izleyen çalkalama sularının çeşitli ozon besleme sürelerinde ozonlanması sonucu elde edilen atıksuların boya banyoları ve boya banyolarım izleyen çalkalama sularından arta kalan ozonlanmamış atıksularla birleştirilmesi, çözünmüş inert organik maddenin aynşabilir forma dönüştürülmesi açısından uygulanabilir niteliklidir. Söz konusu işlem, aynı zamanda - ozonlama daha düşük bir atıksu hacmi üzerinde gerçekleştirildiğinden dolayı - ekonomik sonuç vermektedir. Ancak yukarıda değinilen ham atıksu ile boya banyoları ve boya banyolarını izleyen atıksuya ilişkin iki farklı uygulama renk giderimi yönünden irdelendiğinde, ham atıksuyun ozonlanmasının daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Bu durum, deşarj standartlarında henüz renk parametresine yer verilmeyen ülkemiz koşullan göz önüne alınarak değerlendirilmelidir. Bu çalışma bağlamında geri kazanım akımlarının saptanması ve ham atıksu, geri kazanım akımları ile geri kazammdan arta kalan atıksu üzerinde yürütülen antılabilirlik çalışmalarında izlenen sistematik yaklaşım, son derece değişken yapıya sahip diğer tekstil endüstrileri için de yol gösterici niteliklidir ve bu yaklaşımın incelenmesi düşünülen endüstrilere uygulanması önerilmektedir.