Sızıntı sularında çeşitli kirleticilerin elektrokoagülasyon yöntemiyle gideriminin incelenmesi

Abstract

Düzenli depolama, atık bertarafı için en yaygın kullanılan yöntemdir. Depolama sahasındaki ayrışmaların ve yağışların süzülmesi sebebiyle sızıntı suları oluşmaktadır. Sızıntı suları tehlikeli ve zehirli kirleticiler ihtiva eden organik ve inorganik karışımlardan oluşur. Sızıntı sularının farklı özellikleri olduğundan tek bir arıtım yapılmasının yolu yoktur. Bu sebeple sızıntı sularının etkin bir şekilde arıtılabilmesi için çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik teknolojilerin bir arada kullanılması gerekir. Şu ana kadar elektrokimyasal süreçlerin, özellikle atık suların arıtılmasından yüksek verim elde edilebilmesi ve kolay uygulanabilir olması nedeniyle umut verici bir yöntem olduğu saptanmıştır. Bu çalışma da elektrokoagülasyon yöntemiyle sızıntı sularından toplam azot (TN), toplam organik karbon (TOK) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ)  giderilmesi araştırılmıştır. Çalışmada elektrot malzeme sayısı, akım yoğunluğu ve elektroliz süresinin giderilmedeki etkileri incelenmiştir. Sızıntı suyu örnekleri Aksaray düzenli depolama sahasından alınmıştır.  Yapılan deneysel çalışmalarda KOİ için en uygun sürenin 30 dakika olduğu tespit edilmiştir. En fazla giderim verimi %83 ile 2 elektrotlu 5V elektrokoagülasyon çalışmalarının 30. dakikasında elde edilmiştir.  Toplam organik karbon da ise en uygun reaksiyon süresi olarak 120 dakika kabul edilmiştir. İşletim süresinin artmasının toplam azot giderim verimine etkisinin az olduğu belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına (literatüre benzer) göre sızıntı sularının arıtımında elektrokoagülasyon yönteminin kullanılabileceği saptanmıştır.

Keywords

• Sızıntı suyu,Elektrokoagülasyon,Düzenli depolama sahası

Investigation of various pollutants removal in leachate by electrocoagulation method

Abstract

Landfilling is the most widely used method for the waste treatment. As experienced in other solid-waste landfills, leachates are generated during the decomposition of the garbage buried and as a result of the percolation of rainfall through the landfill. Landfill leachates consist of a complex mixture of organic and inorganic components which can contain toxic and hazardous contaminants. Due to the wide variation in the characteristics of the leachates, there is no unique way for their treatment.  Therefore, the effective treatment of landfill leachate usually requires a combination of various physical, chemical and biological technologies. Up to now, electrochemical process has been proved to be promising for wastewater treatment mainly due to its high effectiveness and easy operation. This study investigated the efficiency of electrocoagulation in removing total nitrogen (TN), chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) from leachate. The paper studies the factors affecting the efficiency of removing these parameters of leachate, such as amount of electrode material, current density, electrolysis time. The sample of leachate was supplied from Aksaray Landfill Site in Aksaray. In experimental studies the optimal duration was determined to be 30 minutes for COD. The removal efficiencies of COD %83, with two electrodes for 5 V at 30 minutes. 120 minutes were accepted as the most suitable reaction time for total organic carbon. The increase in the operating time was found to have a lesser effect on the total nitrogen recovery efficiency. All the findings of the study revealed that treatment of leachate by electrochemical process can be used as a step of a joint treatment.

Keywords

• Leachate,Electrocoagulation,Sanitary landfill

References

1. Bashir MJK, Isa MH, Kutty SRM, Awang ZB, Aziz HA, Mohajeri S, Farooqi IH. “Landfill leachate treatment by electrochemical oxidation”. Waste Management, 29(9), 2534-2541, 2009.
2. Moraes PB, Bertazzoli R. “Electrodegradation of landfill leachate in a flow electrochemical reactor”. Chemosphere, 58(1), 41-46, 2005.
3. Martins CL, Fernandesi H, Costa RHR. “Landfill leachate treatment as measured by nitrogen transformations in stabilization ponds”. Bioresource Technology, 147, 562-568, 2013.
4. Xiao S, Peng J, Song Y, Zhang D, Liu R, Zeng P. “Degradation of biologically treated landfill leachate by using electrochemical process combined with UV irradiation”. Separation and Purification Technology, 117, 24-29, 2013.
5. Tsaf CT, Lin ST, Shue YC, Su PL. “Electrolysis of soluble organic matter in leachate from landfills”. Water Research, 31(12), 3073-3081, 1997.
6. Ilhan F, Kurt U, Apaydin O, Gonullu MT. “Treatment of leachate by electrocoagulation using aluminum and iron electrodes”. Journal of Hazardous Materials, 154(1-3), 381-389, 2008.
7. Aziz HA, Alias S, Adlan MN, Asaari FAH, Zahari MSM. “Colour removal from landfill leachate by coagulation and flocculation processes”. Bioresource Technology, 98(1), 218-220, 2007.
8. Tatsi AA, Zouboulis AI, Matis KA, Samaras P. “Coagulation–flocculation pretreatment of sanitary landfill leachates”. Chemosphere, 53(7), 737-744, 2003.

9. Rivas FJ, Beltran F, Carvalho F, Acedo B, Gimento O. “Stabilized leachate: sequential coagulation–flocculation + chemical oxidation process”. Journal of Hazardous Materials, 116(1-2), 95-102, 2004.
10. Veli S, Öztürk T, Dimoglo A. “Treatment of municipal solid wastes leachate by means of chemical- and electro-coagulation”. Separation and Purification Technology, 61(1), 82-88, 2008.
11. Fanga F, Abbasa A A, Chena Y-P, Liua Z-P, Gaoa X, Guoa J S. “Anaerobic/aerobic/coagulation treatment of leachate from a municipal solid wastes incineration plant”. Environmental Technology, 33(8), 927-935, 2012.
12. Bukhari AA. “Investigation of the electro-coagulation treatment process for the removal of total suspended solids and turbidity from municipal wastewater”. Bioresource Technology, 99(5), 914-921, 2009.
13. Li X, Song J, Guo J, Wang Z, Feng Q. “Landfill leachate treatment using electro coagulation”. Procedia Environmental Sciences, 10, 1159-1164, 2011.
14. Fernandes A, Pacheco MJ, Ciríaco L, Lopes. A. “Review on the electrochemical processes for the treatment of sanitary landfill leachates: Present and future”. Applied Catalysis B: Environmental, 176-177, 183-200, 2015.
15. Djelal H, Lelievre Y, Ricordel C. “Combination of Electro-coagulation and biological treatment by bioaugmentation for landfill leachate”. Desalination and Water Treatment, 54(54), 2986-2993, 2015.
16. Top S, Sekman E, Hoşver S, Bilgili MS. “Characterization and electrocaogulative treatment of nanofiltration concentrate of a full-scale landfill leachate treatment plant”. Desalination, 268(1-3), 158-162, 2011.
17. APHA, AWWA, WEF, Standart methods For the Examination of Water and Waste Water, 20th Ed.(Clesceri, L.S., Greenberg, A.E., Eaton, A.D. Ed.), Washington DC, 1999.
18. Kargi F, Pamukoglu M.Y. “Aerobic biological treatment of pre-treated landfill leachate by fed-batch operation”. Enzyme and Microbial Technology, 33, 588-595, 2003.