Determination of Microwave Irradiation Impact on Wastewater Derived from Newspaper Recycling

Yıl 2026, Cilt: 26 Sayı: 1, 13 - 24, 27.03.2026

Uğur Özkan , Halil Turgut Şahin

https://doi.org/10.17475/kastorman.1916816

https://izlik.org/JA29LE75AP

Öz

Aim of study: This study investigates the effects of microwave (MW) technology pre-treatment followed by centrifugation on reducing the harmful environmental impacts of wastewater generated from newspaper recycling.
Area of study: The study was carried out in a laboratory environment.
Material and method: Wastewater samples underwent MW pre-treatment at four power levels (90-360 W) for 10-60 seconds, followed by centrifugation at 1000-4000 rpm. Various parameters, including pH, electrical conductivity, total dissolved solids, oxidation-reduction potential, suspended solids, chemical oxygen demand, FT-IR, and UV-Vis, were analyzed.
Main results: MW pre-treatment increased centrifuge efficiency by accelerating the settling of pollutants. Suspended solids were reduced by up to 78.4%, reaching 8 mg/L at 360 W and 60 seconds MW conditions. COD levels were significantly reduced with a minimum value of 285 mg/L recorded at 360 W 60 seconds and 4000 rpm. These significant reductions in suspended solids and COD demonstrated the effectiveness of MW pretreatment.
Research highlights: MW offers an important pre-treatment process for environmentally friendly wastewater treatment methods by accelerating the settling of pollutants. This study contributes to the existing literature by providing important insights into the role of MW technology in wastewater management.

Anahtar Kelimeler

Newspaper , Paper Recycling , Wastewater Treatment , Microwave Irradiation

Gazete Geri Dönüşümünden Elde Edilen Atıksu Üzerinde Mikrodalga Işınlama Etkisinin Belirlenmesi

https://izlik.org/JA29LE75AP

Öz

Çalışmanın amacı: Bu çalışma, mikrodalga (MW) teknolojisi ile ön arıtma ve ardından santrifüj uygulanmasının, gazete geri dönüşümünden kaynaklanan atık suyun çevresel etkilerini azaltmadaki etkilerini araştırmaktadır.
Çalışma alanı: Çalışma, laboratuvar ortamında gerçekleştirilmiştir.
Materyal ve yöntem: Atık su numuneleri, dört farklı MW güç seviyesinde (90-360 W) 10-60 saniye süreyle ön arıtmaya tabi tutulmuş, ardından 1000-4000 rpm hızlarında santrifüj uygulanmıştır. pH, elektriksel iletkenlik, toplam çözünmüş katılar, oksidasyon-redüksiyon potansiyeli, askıda katı madde, kimyasal oksijen ihtiyacı, FT-IR ve UV-Vis analizleri yapılmıştır.
Temel sonuçlar: MW ön işlemi kirleticilerin çökelmesini hızlandırarak santrifüj verimliliğini artırmıştır. Askıdaki katı maddeler %78.4'e kadar azaltılarak 360 W ve 60 saniye MW koşullarında 8 mg/L'ye ulaşmıştır. KOİ seviyeleri 360 W 60 saniye ve 4000 rpm'de kaydedilen minimum 285 mg/L değeriyle önemli ölçüde azalmıştır. Askıda katı madde ve KOİ'deki bu önemli azalmalar MW ön arıtmanın etkinliğini göstermiştir.
Araştırma vurguları: MW, kirleticilerin çökelmesini hızlandırarak çevre dostu atık su arıtma yöntemleri için önemli bir ön arıtma süreci sunmaktadır. Bu çalışma, MW teknolojisinin atık su yönetimindeki rolüne dair önemli bilgiler sağlayarak mevcut literatüre katkıda bulunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Gazete , Kağıt Geri Dönüşüm , Atıksu Giderimi , Mikrodalga Işıması

Kaynakça

• Appleton, T. J., Colder, R. I., Kingman, S. W., Lowndes, I. S. & Read, A. G. (2005). Microwave technology for energy-efficient processing of waste. Applied energy, 81(1), 85-113.
• Casey, J.P. (1980). Pulp and Paper. Third Edition. Interscience Pulplihers Inc. New York.
• Chaudhari, P.K., Majumdar, B., Choudhary, R., Yadav, D.K. & Chand, S. (2010). Treatment of paper and pulp mill effluent by coagulation. Environmental Technology, 31(4), 357-363.
• Cheng, G., Lin, J., Lu, J., Zhao, X., Cai, Z. & Fu, J. (2015). Advanced treatment of pesticide‐containing wastewater using Fenton reagent enhanced by microwave electrodeless ultraviolet. BioMed research international, 2015(1), 205903.
• Clark, D. E. & Sutton, W. H. (1996). Microwave processing of materials. Annual Review of Materials Science, 26(1), 299-331.
• Eroğlu, H. & Usta, M. (2004). Kağıt ve Karton Üretim Teknolojisi Ders Kitabı. Esen Ofset Matbaacılık.
• İmamoğlu, S., Kırcı, H., Atik, C., Karademir, A., Aydemir, C. & Peşman, E. (2010). Flotasyon Mürekkep Gidermede CMYK Renk Sistemlerinin Uzaklaştırılma Performansları. III. Ulusal Karadeniz Ormancılık Kongresi, 20-22.
• Jung, S. C. (2011). The microwave-assisted photo-catalytic degradation of organic dyes. Water Science and Technology, 63(7), 1491-1498.
• Kardeş, S., Özkan, U., Bayram, O. & Şahin, H. T. (2024). An Artificial Neural Network (ANN) Modelling Approach for Evaluating Turbidity Properties of Paper Recycling wastewater. BioResources, 19(3), 5003-5018.
• Lacorte, S., Latorre, A., Barcelo, D., Rigol, A., Malmqvist, A. & Welander, T. (2003). Organic compounds in paper-mill process waters and effluents. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22(10), 725-737.
• Leblebici, A. (2007). Kahramanmaraş Kağıt Fabrikasında kullanılan taze ve atık suların incelenmesi ve arıtılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi.
• Lin, L., Chen, J., Xu, Z., Yuan, S., Cao, M., Liu, H. & Lu, X. (2009). Removal of ammonia nitrogen in wastewater by microwave radiation: a pilot-scale study. Journal of hazardous materials, 168(2-3), 862-867.
• Özkan, U. (2023). Kağıt Geri Dönüşüm Atıksularındaki Kirliliğin Giderilmesinde Mikrodalga Teknolojisinden Faydalanılması. Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
• Özkan, U. & Şahin, H. T. (2023). Treatment of paper recycling wastewater using microwave technology. Turkish Journal of Forestry, 24(2), 134-138.
• Pokhrel, D. & Viraraghavan, T. (2004). Treatment of pulp and paper mill wastewater a review. Science of the Total Environment, 333(1-3), 37-58.
• Şahin, H. T. (2012). Atık kağıt tesislerinin çevreye etkisi. Turkchem, 2012, 14-16.
• Thompson, G., Swain, J., Kay, M. & Forster, C.F. (2001). The treatment of pulp and paper mill effluent: a review. Bioresource Technology, 77(3), 275-286.
• Vialkova, E., Obukhova, M. & Belova, L. (2021). Microwave irradiation in technologies of wastewater and wastewater sludge treatment: a review. Water, 13(13), 1784.
• Wang, N., Sun, X., Zhao, Q. & Wang, P. (2021). Treatment of polymer-flooding wastewater by a modified coal fly ash-catalysed Fenton-like process with microwave pre-enhancement: System parameters, kinetics, and proposed mechanism. Chemical Engineering Journal, 406, 126734.
• Wei, R., Wang, P., Zhang, G., Wang, N. & Zheng, T. (2020). Microwave-responsive catalysts for wastewater treatment: A review. Chemical Engineering Journal, 382, 122781.