Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı

Gulizar Kurtoglu Akkaya; İbrahim Üçgül

doi:10.31466/kfbd.1227078

EN TR

Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı

Öz

Bu çalışmada, yenilenebilir bir enerji kaynağı güneş enerjisi ve atık metaller kullanılarak yeşil ve sürdürülebilir bir elektrokoagülasyon prosesi ile yüksek boya konsantrasyonu içeren tekstil atıksuların arıtımı değerlendirilmiştir. Doğrudan bir fotovoltaik panel (PV) ile desteklenen elektrokoagülasyon prosesinde ilk olarak güneş enerjisinden elde edilen akımın, tekstil atıksuyundaki değişimleri on saat boyunca izlenmiş ve kaydedilmiştir. Elde edilen akım değerleri 0,5A-2A aralığında değişmiş ve bu aralıkta yedi farklı akımda farklı elektroliz sürelerinde (0-60 dakika) hurdaya ayrılmış demir elektrotlar kullanılarak elektrokoagülasyon ile arıtım gerçekleştirilmiştir. Arıtım sonrasında KOİ ve renk giderim verimleri belirlenmiş ve her birim akım değeri için optimum elektroliz süresi elde edilmiştir. Ayrıca, asidik, nötr ve alkali pH koşullarında kirlilik giderimi değerlendirilmiştir. Sonuç olarak pilsiz doğrudan elektrokoagülasyonla tekstil atıksularının arıtımı atıksu pH’sında 1A 15 dk işletme koşulunda en yüksek KOİ (%92) ve renk (%95) giderimi elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Elektrokoagülasyon, fotovoltik panel, güneş enerjisi, tekstil atıksuyu

Kaynakça

Akkaya, G. K. (2022). Treatment of petroleum wastewater by electrocoagulation using scrap perforated (Fe-anode) and plate (Al and Fe-cathode) metals: Optimization of operating parameters by RSM. Chemical Engineering Research and Design, 187, 261–275. https://doi.org/10.1016/J.CHERD.2022.08.048
Aouni, A., Fersi, C., Ben Sik Ali, M., & Dhahbi, M. (2009). Treatment of textile wastewater by a hybrid electrocoagulation/nanofiltration process. Journal of Hazardous Materials, 168(2–3), 868–874. https://doi.org/10.1016/J.JHAZMAT.2009.02.112
APHA-AWWA-WPCF. 1981. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA American Public Health Association.
Asselin, M., Drogui, P., Benmoussa, H., & Blais, J. F. (2008). Effectiveness of electrocoagulation process in removing organic compounds from slaughterhouse wastewater using monopolar and bipolar electrolytic cells. Chemosphere, 72(11), 1727-1733.
Bani-Melhem, K., Al-Kilani, M. R., & Tawalbeh, M. (2023). Evaluation of scrap metallic waste electrode materials for the application in electrocoagulation treatment of wastewater. Chemosphere, 310, 136668. https://doi.org/10.1016/J.CHEMOSPHERE.2022.136668
Bayramoglu, M., Eyvaz, M., & Kobya, M. (2007). Treatment of the textile wastewater by electrocoagulation: Economical evaluation. Chemical Engineering Journal, 128(2–3), 155–161. https://doi.org/10.1016/J.CEJ.2006.10.008
Bharath, M., Krishna, B. M., & Manoj Kumar, B. (2020). Degradation and biodegradability improvement of the landfill leachate using electrocoagulation with iron and aluminum electrodes: a comparative study. Water Practice and Technology, 15(2), 540-549.
Cao, W., & Hu, Y. (2016). Renewable Energy: Utilisation and System Integration. BoD–Books on Demand.
De Maman, R., da Luz, V. C., Behling, L., Dervanoski, A., Dalla Rosa, C., & Pasquali, G. D. L. (2022). Electrocoagulation applied for textile wastewater oxidation using iron slag as electrodes. Environmental Science and Pollution Research, 29(21), 31713–31722.
El-Gohary, F., & Tawfik, A. (2009). Decolorization and COD reduction of disperse and reactive dyes wastewater using chemical-coagulation followed by sequential batch reactor (SBR) process. Desalination, 249(3), 1159–1164. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2009.05.010

Emamjomeh, M. M., & Sivakumar, M. (2009). Fluoride removal by a continuous flow electrocoagulation reactor. Journal of Environmental Management, 90(2), 1204–1212. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2008.06.001
Gengec, E., Kobya, M., Demirbas, E., Akyol, A., & Oktor, K. (2012). Optimization of baker’s yeast wastewater using response surface methodology by electrocoagulation. Desalination, 286, 200–209.
Ghanbari, F., & Moradi, M. (2015). A comparative study of electrocoagulation, electrochemical Fenton, electro-Fenton and peroxi-coagulation for decolorization of real textile wastewater: Electrical energy consumption and biodegradability improvement. Journal of Environmental Chemical Engineering, 3(1), 499–506. https://doi.org/10.1016/J.JECE.2014.12.018
Golder, A. K., Samanta, A. N., & Ray, S. (2007). Removal of trivalent chromium by electrocoagulation. Separation and Purification Technology, 53(1), 33–41. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2006.06.010
Guo, Z. R., Zhang, G., Fang, J., & Dou, X. (2006). Enhanced chromium recovery from tanning wastewater. Journal of Cleaner Production, 14(1), 75–79. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2005.01.005
Huda, N., Raman, A. A. A., Bello, M. M., & Ramesh, S. (2017). Electrocoagulation treatment of raw landfill leachate using iron-based electrodes: effects of process parameters and optimization. Journal of Environmental Management, 204, 75–81.
Jegatheesan, V., Pramanik, B. K., Chen, J., Navaratna, D., Chang, C. Y., & Shu, L. (2016). Treatment of textile wastewater with membrane bioreactor: A critical review. Bioresource Technology, 204, 202–212. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2016.01.006
Mollah, M. Y. A., Schennach, R., Parga, J. R., & Cocke, D. L. (2001). Electrocoagulation (EC)—science and applications. Journal of Hazardous Materials, 84(1), 29–41.
Nippatla, N., & Philip, L. (2020). Electrochemical process employing scrap metal waste as electrodes for dye removal. Journal of Environmental Management, 273, 111039. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2020.111039
Pacheco, H. G. J., Elguera, N. Y. M., Sarka, H. D. Q., Ancco, M., Eguiluz, K. I. B., & Salazar-Banda, G. R. (2022). Box-Behnken Response Surface Design for Modeling and Optimization of Electrocoagulation for Treating Real Textile wastewater. International Journal of Environmental Research, 16(4), 1–12.
Pandey, A. K., Reji Kumar, R., B, K., Laghari, I. A., Samykano, M., Kothari, R., Abusorrah, A. M., Sharma, K., & Tyagi, V. V. (2021). Utilization of solar energy for wastewater treatment: Challenges and progressive research trends. Journal of Environmental Management, 297, 113300. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2021.113300
Park, H., Vecitis, C. D., & Hoffmann, M. R. (2008). Solar-powered electrochemical oxidation of organic compounds coupled with the cathodic production of molecular hydrogen. The Journal of Physical Chemistry A, 112(33), 7616–7626.
Rahman, F., & Xu, W. (2016). Advances in solar photovoltaic power plants. Springer.
Sahu, O. P., & Chaudhari, P. K. (2015). Electrochemical treatment of sugar industry wastewater: COD and color removal. Journal of Electroanalytical Chemistry, 739, 122-129.
Siddique, K., Rizwan, M., Shahid, M. J., Ali, S., Ahmad, R., & Rizvi, H. (2017). Textile wastewater treatment options: a critical review. Enhancing Cleanup of Environmental Pollutants, 183–207.
Singh, S., Mahesh, S., & Sahana, M. (2019). Three-dimensional batch electrochemical coagulation (ECC) of health care facility wastewater—clean water reclamation. Environmental Science and Pollution Research, 26, 12813-12827.
Sanei, E., & Mokhtarani, N. (2022). Leachate post-treatment by electrocoagulation process: Effect of polarity switching and anode-to-cathode surface area. Journal of Environmental Management, 319, 115733.
Thomson, M., & Infield, D. (2003). A photovoltaic-powered seawater reverse-osmosis system without batteries. Desalination, 153(1–3), 1–8. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(03)80004-8
Thomson, M., & Infield, D. (2005). Laboratory demonstration of a photovoltaic-powered seawater reverse-osmosis system without batteries. Desalination, 183(1–3), 105–111. https://doi.org/10.1016/J.DESAL.2005.03.031
Valero, D., García-García, V., Expósito, E., Aldaz, A., & Montiel, V. (2014). Electrochemical treatment of wastewater from almond industry using DSA-type anodes: Direct connection to a PV generator. Separation and Purification Technology, 123, 15–22. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2013.12.023
Valero, D., Ortiz, J. M., Exposito, E., Montiel, V., & Aldaz, A. (2008). Electrocoagulation of a synthetic textile effluent powered by photovoltaic energy without batteries: Direct connection behaviour. Solar Energy Materials and Solar Cells, 92(3), 291–297.
Vepsäläinen, M., Pulliainen, M., & Sillanpää, M. (2012). Effect of electrochemical cell structure on natural organic matter (NOM) removal from surface water through electrocoagulation (EC). Separation and Purification Technology, 99, 20–27. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2012.08.011 2017).
Zaroual, Z., Azzi, M., Saib, N., & Chaînet, E. (2006). Contribution to the study of electrocoagulation mechanism in basic textile effluent. Journal of Hazardous Materials, 131(1-3), 73-78.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Çevre Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Gulizar Kurtoglu Akkaya ^*
0000-0003-4779-0428
Türkiye

İbrahim Üçgül
0000-0001-9794-0653
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

15 Haziran 2023

Yayımlanma Tarihi

15 Haziran 2023

Gönderilme Tarihi

30 Aralık 2022

Kabul Tarihi

12 Nisan 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 13 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.31466/kfbd.1227078

IZ

https://izlik.org/JA55UU94CY

APA

Kurtoglu Akkaya, G., & Üçgül, İ. (2023). Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 13(2), 504-516. https://doi.org/10.31466/kfbd.1227078

AMA

1.Kurtoglu Akkaya G, Üçgül İ. Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. KFBD. 2023;13(2):504-516. doi:10.31466/kfbd.1227078

Chicago

Kurtoglu Akkaya, Gulizar, ve İbrahim Üçgül. 2023. “Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 (2): 504-16. https://doi.org/10.31466/kfbd.1227078.

EndNote

Kurtoglu Akkaya G, Üçgül İ (01 Haziran 2023) Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 2 504–516.

IEEE

[1]G. Kurtoglu Akkaya ve İ. Üçgül, “Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı”, KFBD, c. 13, sy 2, ss. 504–516, Haz. 2023, doi: 10.31466/kfbd.1227078.

ISNAD

Kurtoglu Akkaya, Gulizar - Üçgül, İbrahim. “Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13/2 (01 Haziran 2023): 504-516. https://doi.org/10.31466/kfbd.1227078.

JAMA

1.Kurtoglu Akkaya G, Üçgül İ. Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. KFBD. 2023;13:504–516.

MLA

Kurtoglu Akkaya, Gulizar, ve İbrahim Üçgül. “Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, c. 13, sy 2, Haziran 2023, ss. 504-16, doi:10.31466/kfbd.1227078.

Vancouver

1.Gulizar Kurtoglu Akkaya, İbrahim Üçgül. Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. KFBD. 01 Haziran 2023;13(2):504-16. doi:10.31466/kfbd.1227078

Cited By

Laterite Integrated Persulfate Based Advanced Oxidation and Biological Treatment for Textile Industrial Effluent Remediation: Optimization and Field Application

Applied Bionics and Biomechanics

https://doi.org/10.1155/abb/9325665

DETERMINATION OF THE PERFORMANCE OF THE ELECTROCOAGULATION PROCESS IN THE TREATMENT OF WASTEWATER FROM THE CERAMIC INDUSTRY

Eskişehir Technical University Journal of Science and Technology A - Applied Sciences and Engineering

https://doi.org/10.18038/estubtda.1547245

Elektrokoagülasyon yöntemiyle atık sularının arıtımı: etkinlik, modelleme ve kontrol yaklaşımları

Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi

https://doi.org/10.25092/baunfbed.1584868

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisinde yayınlanan makaleler Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International kapsamında lisanslanmıştır.

Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı

Treatment of Textile Wastewater by Electrocoagulation Using Direct Solar Energy

Öz

Anahtar Kelimeler

Doğrudan Güneş Enerjisi Kullanılarak Tekstil Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Erken Görünüm Tarihi

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Laterite Integrated Persulfate Based Advanced Oxidation and Biological Treatment for Textile Industrial Effluent Remediation: Optimization and Field Application

DETERMINATION OF THE PERFORMANCE OF THE ELECTROCOAGULATION PROCESS IN THE TREATMENT OF WASTEWATER FROM THE CERAMIC INDUSTRY

Elektrokoagülasyon yöntemiyle atık sularının arıtımı: etkinlik, modelleme ve kontrol yaklaşımları