Zeytin kara suyunun kimyasal arıtma ve ileri oksidasyon prosesleri kullanılarak arıtılabilirliğinin araştırılması

Son yıllarda dünya çapında zeytinyağına olan ihtiyacın artması, arıtılmadan deşarj edildiğinde çevresel tehlikelere neden olan zeytin karasuyu miktarının artmasına neden olmaktadır. Zeytin karasuyu, fenolik bileşikler gibi kolay parçalanamayan kompleks organik madde içeren, kirlilik yükü yüksek atıksulardan biridir. Ayrıca karasu kokulu ve koyu renkli bir atıksudur. Karasu arıtılmadan deşarj edildiğinde alıcı ortamlarda renklendirme, güneş ışığının sudan geçişinin engellenmesi ve çözünmüş oksijen ihtiyacının artmasına neden olur. Bu problemin en iyi şekilde çözebilmek için çevreye dost ve ekonomik uygun arıtma teknolojilerin bulunması gereklidir. Aynı zamanda zeytinyağı karasuyunun biyolojik olarak parçalanabilirliği çok düşük oranlarda olduğundan, kimyasal, biyolojik ve fizyokimyasal yöntemlerle karasuyun arıtımı yeterli olmayacaktır. Günümüzde, karasuyun renk ve KOİ gideriminde kullanılan yöntemlerin yanında, ileri oksidasyon yöntemlerinden Fenton Prosesi ve Ozonlama ile arıtım yöntemi oldukça sık kullanılmaya başlanılmıştır. Fenton ve ozon prosesleri, kuvvetli bir oksitleyici olan OH radikallerinin oluşması esasına dayanmaktadır. Fenton prosesinde oksidasyon basamağıyla renk gideriminin, koagülasyon basamağıyla da KOİ gideriminin sağlandığı bu yöntem iki aşamalı arıtma etkisine sahiptir. Zeytinyağı atıksularının atıksu kompozisyonu kompleks olduğundan yüksek arıtım performansları için yalnız ozon veya fenton prosesinin uygulanması elverişli değildir. Bu çalışmanın amacı, gerçek zeytin karasuyu arıtımında fenton prosesi ile ozonlama prosesinin kombinasyonunun (O3/H2O2/Fe2+), araştırılmasıdır. Ozonlama süresi, H2O2/Fe2+ molar oranları, farklı Fe+2 ve H2O2 konsantrasyonlarının verimliliği optimum çalışma koşulları altında değerlendirilecektir. Çalışma periyodu boyunca reaktör performansları kimyasal oksijen ihtiyacı, toplam organik karbon, renk, fenol, toplam katı ve uçucu katı ile belirlenecektir. Bu amaç için, gerçek zeytin karasuyunun arıtılabilirliği üç farklı çalışma periyodunda incelenmiştir. İlk olarak Fenton prosesi, sabit H2O2 (0,5 mM) konsantrasyonunda değişen (10 20) molar oranlarında işletilmiştir. H2O2/Fe+ 2 molar oranının 10 olduğu koşullar ile yüksek renk (% 51 ,6), KOİ (% 58), TOK (% 27,9) ve fenol giderimi (% 93,9) sağlanarak optimum bulunmuştur. Daha sonra, kombine ozon/Fenton prosesi sabit 10 H2O2 / Fe+2 molar oranında ve 60 dakika ozonlama süresinde kademeli olarak artan Fe+2 ve H2O2 reaktif dozunun gerçek zeytin karasuyu arıtımı üzerine etkisi incelenmiştir. H2O2 ve Fe+2 dozajının 0,5 mM ve 0,05 mM olduğu koşullarda yüksek bir renk giderme verimi (Pt-Co için 51.6 renk giderici) elde edilmiştir. Ek olarak, artan reaktif konsantrasyonlarında KOİ, renk, TOK ve fenol giderim verimleri artmıştır. Ancak, 0.5 / 0 .05'in üzerindeki yüksek reaktif konsantrasyonlarında renk giderim verimi olumsuz bir şekilde etkilenirken, KOİ ve fenol gideriminde önemli bir fark gözlemlenmemiştir. Bu sonuçlar, zeytin karasuyunun arıtım performansı kombine ozon/FENTON prosesinin, sadece Fenton prosesi ne kıyasla renk, TOK ve KOİ giderimi açısından sırasıyla % 21, % 49 ve % 22 oranında arttırdığını göstermiştir. Son olarak, kombine ozon/Fenton prosesi önceki bölümlerden elde edilen 0 ,5/0,05'lik optimum H2O2/Fe+ 2 oranında değişen ozonlama süresi (60- 120 dakika) altında optimize edilmiştir. Ozonlama süresi, arıtım performansını önemli ölçüde etkilemiş ve minimum ozon tüketimi ve kısa reaksiyon süresinden kaynaklanan düşük işletme maliyeti ve yüksek arıtım verimliliği açısından optimum reaksiyon süresi 90 dakika olarak belirlenmiştir.