The Effect of Stirring Speed and Current Density on Removal Ef ciency of Erzurum Sugar Factory Wastewater by Electrocoagulation Method

Abstract

In this study, the treatability performance of Erzurum Sugar Plant industry wastewaters was investigated by Electrocoagulation (EC) methods using Al plate electrodes. The effect of the stirring speed and the current density on the removal of chemical oxygen demand (COD) were investigated. The wastewater used in this work was obtained from Erzurum Sugar Plant. Experiments were conducted at initial wastewater pH 5.20 (natural pH) and the temperature was kept constant at 25°C. The distance between plates was determinated at approximately 5 mm. Showed Al plate electrode electrocoagulation experiment that the best removal ef ciency under the following conditions: electrolysis time 180 min, stirring speed 150 rpm, pH 5.20 and current density 2.143 “mA cm-2”. These experimental conditions under COD removal ef ciency have been obtained %90.5.

Keywords

• Al plate electrode,current density,electrocoagulation,sugar plant wastewater.

Erzurum Şeker Fabrikası Atıksularının Elektrokoagülasyon Prosesi ile Arıtılmasında Akım yoğunluğu ve Karıştırma Hızının Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, Erzurum Şeker Fabrikası atıksularının Al plaka elektrot kullanılarak Elektrokoagülasyon yöntemi ile arıtılabilirliği incelenmiştir. KOİ giderme verimi üzerine karıştırma hızı ve akım yoğunluğunun etkisi incelenmiştir. Çalışmada kullanılan atıksu Erzurum Şeker Fabrikasından temin edilmiştir. Çalışmalar atıksuyun kendi doğal pH’sında (pH 5.20) gerçekleştirilmiş olup sıcaklık 25 oC’de sabit tutulmuştur. Elektrotlar arası mesafe 0.5 cm olarak belirlenmiştir. Çalışmada 2.143 “mA cm-2” akım yoğunluğunda, 150 “dev.dak-1” karıştırma hızında, atıksu başlangıç pH’sı 5.20’de 180 dakika deney süresi sonunda KOİ giderimi %90.5 olarak gerçekleşmiştir.

Keywords

• Al plaka elektrot,akım yoğunluğu,elektrokoagülasyon,sugar plant wastewater.

References

1. Abdelwahab, O., Amin N.K., El-Ashtoukhy, E-S.Z. 2009. Electrochemical removal of phenolfromoil re nery wastewater. Journal of Hazardous Materials. 163(2): 711-716.
2. Bayar, S. Yıldız, Y. S.; Yılmaz, A.E., Irdemez, ̧ S. 2011 The effect of stirring speed and current density on removal ef ciency of poultry slaughterhouse wastewater by electrocoagulation method. Desalination., 280: 103–107.
3. Bayar, S., Yilmaz, A.E., Boncukcuoǧlu, R., Fil, B.A., Kocakerim, M.M. 2013. Effects of operational parameters on cadmium removal from aqueous solutions by electrochemical coagulation. Desalination and Water Treatment. 51(13-15): 2635-2643.
4. Bayar, S., Boncukcuoğlu, R., Yılmaz, A.E., Fil, B.A. 2014. Pre- Treatment of Pistachio Processing Industry Wastewaters (PPIW) by electrocoagulation using al plate electrode. Separation Science and Technology 49(7): 1008-1018.
5. Can, B.Z., 2010. Sulu Çözeltilerden Arsenik ve Bor’un Birlikte Ve Seçimli Olarak Elektrokoagülasyon Yöntemi İle Giderimi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum
6. Chen, G. 2004. Electrochemical technologies in wastewater treatment, 38(1): 11-41.
7. Ciardelli, G., Ranieri, N., 2000. The treatment and reuse of wastewater in the textile industry by means of ozonation and electro occulation. Water Research, 35(2): 567-572.
8. Donini, J.C., Kan, J., Szynkarczuk, J., Hassan, T.A., Kar, K.L. 1994. The operating cost of electrocoagulation. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 72(6): 1007-1012.

9. Gao, P., Chenı, X., Shen, F., Chen, G., 2005. Removal of chromium (VI) from wastewater by combined electrocoagulation– electro otation without a lter, Separation and Puri cation Technology, 43(2): 117–123.
10. İrdemez, A.T., 2004. Elektrokoagülasyon Yöntemi ile Atıksulardan Fosfat Giderimi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
11. Isa, M.H., Ezechia, E.H., Ahmed, Z., Magram, S.F., Kutty, S.R.M. 2014. Boron removal by electrocoagulation and recovery. Water Research. 51: 113–123.
12. Katal, R., Pahlavanzadeh, H., 2011.In uence of different combinations of aluminum and iron electrode on electrocoagulation ef ciency: application to the treatment of paper mill wastewater, Desalination 265: 199–205.
13. Koparal, A.S., Gökçen, Ş., Öğütveren, Ü. 1999. Petrol formasyon suyunun elektrokimya ve geleneksel yöntemler ile arıtılabilirliğinin incelenmesi. in: Türkiye’de Çevre Kirlenmesi Öncelikleri Sempozyumu III, . İstanbul, pp. 370-390.
14. Koyuncu, A.G., 2006.Şeker Endüstrisi Atıksularının Elektrokimyasal Yöntemlerle Arıtımı. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
15. Kumar, P.R., Chaudhari, S., Khilar, K.C., Mahajan, S.P., 2004 Removal of arsenic from water by electrocoagulation, Chemosphere, 55 (9): 1245-1252.
16. Merzouk, B., Gourich, B., Sekki, A., Madani, K., Chibane, M., 2009. Removal turbidity and separation of heavy metals using electrocoagulation–electro otation technique: A case study. Journal of Hazardous Materials, 164(1): 215-222.
17. Merzouk, B., Yakoubi, M., Zongo, I., Leclerc, J.-P., Paternotte, G., Pontvianne, S., Lapicque, F. 2011. Effect of modi cation of textile wastewater composition on electrocoagulation ef ciency. Desalination, 275(1-3): 181-186.
18. Mollah, M.Y.A., Morkovsky, P., Gomes, J.A.G., 2004. Fundamentals, present and future perspectives of electrocoagulation. Journal Hazardous Materials, 114(1-3): 199-210.
19. Şimşeker, M., 2009. Tekstil Endüstrisi İndigo Atıksularının Elektrokoagülasyon ve Diğer Fiziksel-Kimyasal Yöntemler ile Arıtımı. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
20. Uğurlu M., Gürses A., Doğar Ç., Yalçın M., 2008. Theremoval of lignin and phenol from paper mill ef uents by electrocoagulation. Journal of Environmental Management, 87(3): 420-428.
21. Yıldız, Y.Ş., 2003. Humik Maddeler İçeren Atık Suların Elektrokoagülasyon Metodu ile Arıtımı. Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
22. Yılmaz, A.E., Boncukcuoğlu, R., Kocakerim, M.M., Yilmaz, M.T., Paluluoğlu, C., 2008. Boron removal from geothermal waters by electrocoagulation, Journal of Hazar dous Materials, 153(12): 146-151.
23. Yılmaz, A.E., Boncukcuoğlu, R., Kocakerim, M.M., Kocadağistan, E., 2009. An empirical model for kinetics of boron removal from boron containing wastewaters by the electrocoagulation method in batchreactor.Desalination, 230(1–3): 288-297.