Application of coagulation and ozonation to control hazardous wastes

Çalışmanın öncelikli amacı, in-situ, on-site koşullar göz önünde bulundurularak, pestisit endüstrisinden kaynaklanan, zehirli etkiye sahip bir zararlı atık için uygun kontrol mekanizmasının saptanmasıdır. Söz konusu atık EPA zararlı atık listelerinde yer almaktadır. Bu atığa uygun bir yönetim mekanizması belirlemek amacıyla, kimyasal arıtma ve ozonlama prosesleri uygulanmıştır. Çalışma süresince, ozon hem atığın zehirlilik özelliğini giderebilmek hem de kimyasal arıtma üzerindeki etkilerini gözlemleyebilmek amacıyla uygulanmıştır. Endüstri içerisinde üç farklı pestisit formülasyonu gerçekleştirilmektedir. Bunlar, solvent bazh, su bazlı ve katı bazlı olarak adlandırılmaktadırlar. Solvent bazlı formülasyonda solvent, pestisitler için taşıyıcı çözelti olarak kullanılmaktadır. Bunun yanında solvent-su karışımları da yine taşıyıcı olarak kullanılmaktadır. Su bazlı formülasyonda ise su, aktif içeriklerle birlikte süspaniyon veya emülsiyon formunda bulunmaktadır. Solvent ve su bazlı formülasyonlar doğrudan sıvı veya aerosol formunda uygulanabilmektedirler. Endüstride çok miktarda kuru formda kullanılan kil ve kum bulunmaktadır. Bazı sık uygulanan kuru bazlı formülasyonlar, tozlar, ıslatılabilir tozlar, granüller olarak adlandırılabilir. Yukarıdaki tanımlara göre, endüstride iki ana proses mevcuttur. İlk proses, hammaddelerin sentezlenmesidir. Bu işlem sonrasında elde edilen ürün pestisit olarak kullanılmaya hazır değildir, ikinci proses ise, pestisitlerin nihai kullanımı amacıyla formülasyon ve hazırlık aşamalarıdır. Çalışma süresince incelenen zararlı atık, sıvı formda, zehirli, tutuşabilir olduğu gibi suyla reaktif olabilme özelliğine de sahiptir. Atık, reaktörlerin yıkanması sonucu çıkan proses sıvıları ve çamaşırhane sularının birleşmesinden oluşmaktadır. Çalışma esnasında, farklı karakteristiklere sahip üç örnek üzerinde gözlemleme yapılmıştır. Bu gözlemleme için iki farklı deneysel akım şeması belirlenmiş ve her bir numune için uygulanarak en iyi verime hangi düzende ulaşılabildiği araştırılmıştır. Deneysel akımların ilkinde, sırasıyla kimyasal arıtma ve ozonlama işlemleri tatbik edilmiştir. Kimyasal arıtma esnasında kireç, alum ve FeCİ 3 koagülant olarak denenmiş ve pH ayarlan NaOH ve H2SO 4 ile yapılmışta. Yeterli çökelmeyi sağlayabilmek amacıyla yardımcı kimyasal olarak non-iyonik polielektrolit kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan ozon cihazının optimum çalıştığı oksijen alam hızı 5 lt/dak. Dır. Cihaz ozon üretmeye çalıştırıldıktan 4 dakika sonra başlamakta ve üretilen ozon bir pompa vasıtası ile reaktör teflon boru sisteminde döndürülen atıksuya boru enjeksiyonu ile uygulanmaktadır. Alınan örnekler 15, 30, 45, 60, ve 90 dakika boyunca ozonlandıktan sonra bu ozonlanmış numuneye jar test uygulanmıştır. Kimyasal antılabilirlik deney sonuçları FeCU ün optimum koagülant olduğunu göstermektedir. Set 1, Set 2 ve Set 3 için KOI değerleri sırasıyla 9500 mg/1, 25000 mg/1 ve 29000 mg/1 olarak ölçülmüştür. Kimyasal arıtma ve ozonlama işlemlerinden sonra yapılan KOI ölçümlerinde ise sırasıyla 580 mg/1, 2560 mg/1, 2240 mg/1 değerleri bulunmuştur. Bu sonuçlar toplu artıma veriminde ise, yüzde KOI giderimi olarak, %93, %90, %92 olarak hesaplanmıştır. Uygulanan ikinci deneysel akımda ise ozonlama ve kimyasal arıtma sonrasında sistemin arıtma verimleri sırasıyla, %78, %75, %79 olarak hesaplanmıştır. Ozonun detoksifikasyon özelliğini izleyebilmek amacıyla akut balık zehirlilik deneyi sürdürülmüştür. Çalışma esnasında, üzerinde araştırma yapılan numunenin zehirlilik özelliği sürdürülen standart balık zehirlilik deneyine göre değerlendirilmiştir. Böylece öldürücü konsantrasyon (LC50) ve zehirlilik seyrelme faktörü (TU değerleri saptanmıştır. LC50 değeri atıksuyun konsantrasyon yüzdesi biçiminde 17 olarak, TU ise 6 olarak bulunmuştur. Atık EPA listelerinde F003, F004, F005, K043, K099 numaralı, Türk Yönetmeliklerinde ise Y4, Y9, Y10 numaralı kodlarla belirtilmektedir. Saptanan atığın yönetim ve kontrol yöntemlerinin yönetmelikler çerçevesinde belirtilmediği saptanmıştır. Bu durumda atığın in-situ veya on-site kontrol yöntemleri göz önünde bulundurularak uygun bir biçimde control edilebilmesi için deneysel çalışmalar planlanmıştır. Buna göre seçilen endüstrideki arıtma şekline uygun olarak kimyasal arıtma ve detoksifikasyon verimi saptanarak uygun ve etkili bir arıtma şekli belirtilmiştir.