Deri Atıksuyunun Sono-Elektrokimyasal Arıtımı

Abstract

Toksik madde içerikli atıksuların uygun arıtma prosesleri ile arıtıldıktan sonra alıcı ortama deşarj edilmesi çevre kirliliği açısından oldukça önemlidir. Ancak, toksik kirleticilerin gideriminde kullanılan konvansiyonel arıtma yöntemleri çoğu kez yetersiz kalmaktadır. İleri arıtma yöntemlerinin kullanılması durumunda dahi bazen kirletici deşarj standartlarını sağlayacak düzeyde arıtılamamakta veya arıtmanın yüksek maliyetli olmasından ötürü uygulamaları ekonomik olmamaktadır.

Deri endüstrisi atıksuyu yüksek konsantrasyonda kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ), askıda katı madde (AKM), toplam katı madde (TKM), toplam kjeldahl-azotu (TKN), yağ ve gres, krom(VI), toplam krom, sülfür, tuzluluk,       çözünmüş katı madde, organik azot ve toksik metal bileşiklerini içermektedir. Bu tür atık suların, alıcı ortama deşarj edilmeden önce arıtılmaları ve atıksu yönetmeliklerinde belirtilen sınır değerleri sağlayacak şekilde zehirli maddeler ve inhibitörlerden arındırılmaları gerekmektedir. Toksik kirleticilerin gideriminde etkili olmaları ve geniş kullanım alanlarına sahip olmaları nedeniyle ileri arıtma yöntemleri su arıtımında sıklıkla tercih edilmektedir.

Bu çalışmada, deri endüstrisi atıksu örneğinin elektrokimyasal (EC) ve ultrasesin (US) tekli ve birleşik (US/EC) kullanımları ile deri atıksuyun arıtımı sonucunda KOİ, renk ve bulanıklık giderimleri ayrıntılı bir şekilde irdelenmiştir. Alkali şartlarda (pH > 7) yürütülen deneysel çalışmalarda, birleşik US/EC prosesleri ile KOİ, renk veya bulanıklık giderim verimleri tekli uygulamalarından elde edilen giderim veriminden oldukça yüksek olduğu gözlenmiştir. 

Keywords

• deri atıksuyu,elektrokimyasal,ultrases

Sono-Electrochemical Treatment of Leather Wastewater

Abstract

The wastewaters containing high toxic compounds should be treated properly to the extent that can be suitably discharged into receiving waters. Most conventional treatment methods may not be successful for the degradation of recalcitrant compounds presented in water. Even some advance treatment methods remain unsuccessful to bring down their concentrations to the threshold levels.

The wastewater from leather industries usually contains high concentration of chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), suspended solids (TSS), total solids (TS), total kjeldahl-nitrogen, oil-grease, chromium (VI), total chromium, sulfur, salinity, total dissolved matter (TDS), organic nitrogen, and toxic metallic species. Prior to their discharges, such wastewaters should be sufficiently purified from toxic and inhibitory compounds in accordance with water quality guidelines. Advanced oxidation processes have been lately preferred in the treatment of recalcitrant organic compounds due to their effectiveness in the degradation process.

In this study, wastewater samples from a tanning industry were treated with electrochemical (EC) and ultrasonic (US) processes in both single and combined (US/EC) operations. The effectiveness of the combined US/EC treatment was examined based on COD, color, turbidity removals. For the experiments made at alkaline conditions, the combined US/EC treatment involved synergistic effects providing higher removal efficiencies of COD, color or turbidity than those of additive use of ultrasound and electrochemical processes. 

 

 

Keywords

• electrochemical,leather wastewater,ultrasound

References

1. Apaydın Ö., Kurt U., Gönüllü M.T., 2009. An Investigation on the Treatment of Tannery Wastewater by Electrocoagula-tion, Global Nest J., 11 (4), 546–555.
2. Ateş G.E., 1997. Deri Endüstrisi Atıksularının Biyolojik Arıtılabi-lirliği ve Kinetik Karakterizasyonu, İstanbul Teknik Üniver-sitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul.
3. Chen G., 2004. Electrochemical Technologies in Wastewater Tre-atment, Separation and Purification Technology, 38 (1), 11–41.
4. Feng J., Sun Y., Zheng Z., Zhang J., LI S., Tıan Y., 2007. Treatment of Tannery Wastewater by Electrocoagulation, Journal of Environmental Sciences, 19 (12), 1409–1415.
5. Haydar S., Aziz J. A., 2009. Coagulation–Flocculation Studies of Tannery Wastewater Using Combination of Alum with Cationic and Anionic Polymers, Journal of Hazardous Ma-terials, 168 (2–3), 1035–1040.
6. Holt P., Barton G., ve Mitchell C., 1999. Electrocoagulation as a Wastewater Treatment. The Third Annual Australian Envi-ronmental Engineering Research Event, 23–26.
7. Holt P.K., Barton, G.W., Mitchell, C.A., 2005. The Future for Electrocoagulation as a Localised Water Treatment Techno-logy, Chemosphere, 59 (3), 55–367.
8. İlhan F., Kurt U., Apaydın Ö., Arslankaya E., Gönüllü M.T., 2007. Elektrokimyasal Arıtım ve Uygulamaları: Katı Atık Sızıntı Suyu Çalışması. TÜRKAY, AB sürecinde Türki-ye’de Katı Atık Yönetimi ve Çevre Sorunları Sempozyumu.

9. Kırbaç E., 2010. Endüstriyel Atıklarda Boya Maddelerinin Elekt-rokoagülasyonla Uzaklaştırılması, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya.
10. Kurt U., Apaydın Ö., Gönüllü M.T., 2007. Reduction of COD in Wastewater from an Organized Tannery Industrial Region by Electro-Fenton Process, Journal of Hazardous Materials, 143 (1–2), 33–40.
11. Lofrano G., Meriç S., Belgiorno V., Napoli R.M.A., 2007. Fenton’s Oxidation of Various-based Tanning Materials, Desalination, 211 (1–3), 10–21.
12. Mandal T., Dasgupt D., Mandal S., Datta S., 2010. Treatment of Leather İndustry Wastewater by Aerobic Biological and Fenton Oxidation Process, Journal of Hazardous Materials, 180 (1–3), 204–211.
13. Mohammed M.E., Sivakumar M., 2009. Review of Pollutants Removed by Electrocoagulation and Electrocoagula-tion/Flotation Processes. Journal of Environmental Mana-gement, 90 (5), 1663-1679.
14. Mollah M.Y., Schennach, R., Parga, J.R., Cocke, D.L., 2001. Electrocoagulation(EC)-Science and Applications, Journal of Hazardous Materials, B84, 29–41.
15. Özcan S., Yılmaz M. T., Bayar S., 2014. Erzurum Şeker Fabrikası Atıksularının Elektrokoagülasyon Prosesi ile Arıtılmasında Akım yoğunluğu ve Karıştırma Hızının Etkisi, Iğdır Üniver-sitesi Fen Bilimleri Dergisi, 4 (4), 57–65.
16. Özyonar F., Karagözoğlu B., 2012. Elektrokoagülasyon Prosesi ile Tekstil Sanayi Atıksuyunun Arıtımı, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28 (1), 29–37.
17. Özyonar F., Karagözoğlu B., 2012. İçme Sularından Elektrokoa-gülasyon ve Kimyasal Koagülasyon ile Bulanıklığın Giderimi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 27 (1), 81–89.
18. Özyonar F., Karagözoğlu B., Atmaca E., 2011. İçme suyundan Elektrokoagülasyon Prosesi ile Doğal Organik Madde Gide-rimi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27 (4), 309–316.
19. Preethi V., Parama Kalyani K.S., Iyappan K., Srinivasakannan C., Balasubramaniam N., Vedaraman, N., 2009.
20. Ozonation of Tannery Effluent for Removal of COD and Color, Journal of Hazardous Materials, 166 (1), 150–154.
21. Schrank S.G., José H.J., Moreira R.F.P.M., Schröder H.Fr., 2005. Applicability of Fenton and H2O2/UV Reactions in the Tre-atment of Tannery Wastewaters, Chemosphere, 60 (5), 644–655.
22. Song Z., Williams C.J., Edyvean R.G.J., 2001. Coagulation and Anaerobic Digestion of Tannery Wastewater, Process Sa-fety and Environmental Protection, 79 (1), 23–28.
23. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, 2004. 31.12.2004 tarih ve 25687 sayılı Resmi Gazete, Ankara.
24. Şanlı N., 2006. Deri Sanayi Atıksularının Kimyasal Koagülasyon ve Elektrokoagülasyon ile Arıtımı, Gebze İleri Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli.
25. Şen M.F., 2007. Katı Atık Sızıntı Sularının Elektrokimyasal Yön-temler İle Arıtılabilirliğinin İncelenmesi, Gebze İleri Tekno-loji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yük-sek Lisans Tezi, Kocaeli.
26. Vardar B., 2006. Tekstil Endüstrisi Reaktif Boya Banyolarının Elektrokimyasal Yöntemler İle Arıtımı, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.
27. Yalılı-Kılıç M., Kırıl-Mert B., Kestioğlu K., 2009. Deri Atıksula-rının Arıtımında Kimyasal Arıtma ve Adsorpsiyon Yöntem-lerinin Uygulanması, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Dergi-si, 21 (2), 95–101.
28. Yang B., Zuo J., Tang X., Liu F., Yu X., Tang X., Jiang H., Gan L., 2014. Effective Ultrasound Electrochemical Degrada-tion of Methylene Blue Wastewater using A Nanocoated Electrode, Ultrasonic Sonochemistry, 21 (4), 1310–1317.
29. Yılmaz S., 2013. İçki Sanayi (Alkolsüz İçkiler, Meşrubat Üretimi vs.) Sirke Kimyasal-Elektrokimyasal Koagülasyonu ve Na-no Kaplamalı Elektrotlar İle Arıtımı, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir.