Araştırma Makalesi

Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması

Sayı: Advanced Online Publication Erken Görünüm Tarihi: 3 Temmuz 2026
PDF İndir
EN TR

Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması

Öz

Arka PlanGıda ambalajlamada yaygın olarak kullanılan polietilen (PE) streç filmler; taşıma, ürün koruma ve kullanım kolaylığı gibi avantajları nedeniyle endüstride tercih edilmektedir. Ancak üretim süreçlerinde kullanılan soğutma sularına PE kaynaklı plastik parçacıkların geçiş riski bulunmaktadır. Bu plastiklerin alıcı ortamlara taşınması, sucul ekosistemlerde birikmelerine ve zamanla besin zincirine dâhil olmalarına yol açabilmektedir. Sonuç olarak, bu kirleticiler organizmaların fizyolojik işlevleri üzerinde olumsuz etkilere neden olmakta ve ekosistem sağlığı açısından önemli bir çevresel risk oluşturmaktadır.

AmaçPolietilen (PE) üretim sürecinde kullanılan soğutma suyunun karakterizasyonu yapılarak bu suda bulunan mikroplastikler (MP’ler) belirlenmiştir. Daha sonra, belirlenen MP’lerin ozon prosesi ile giderimi Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak araştırılmış ve proses koşullarının optimize edilebilirliği amaçlanmıştır.

YöntemSoğutma suyunda bulunan MP’lerin tayini, mikroskop altında görsel inceleme yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. MP’lerin giderimi amacıyla, oksidasyonu zor olan bileşikleri hızlı ve etkili şekilde parçalayabilen ozon prosesi tercih edilmiştir. Bu kapsamda, laboratuvar ortamında bir ozon jeneratörü kullanılarak üretilen ozon ile MP’lerin oksidasyon çalışmaları yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar, az sayıda deneyle kısa sürede güvenilir sonuçlar sağlayan Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak planlanmıştır. Ozon prosesinde pH (4, 7 ve 10), ozon dozu (5, 7.5 ve 10 mg/L) ve reaksiyon süresi (15, 30 ve 45 dk.) değişkenlerinin MP giderim verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir.

BulgularÇalışılan atıksuda baskın MP türü fiber olup, 45-55 adet/L tespit edilmiştir. Taguchi deneysel tasarımı kapsamında elde edilen sinyal-gürültü (SN) oranı ve ortalama değerler için hesaplanan R² değerleri sırasıyla 0.98 ve 0.99 olup, modelin deneysel verilerle yüksek uyum gösterdiğini ortaya koymuştur. MP gideriminin maksimize edilmesi hedeflendiğinden, çalışmada “daha yüksek daha iyidir” Taguchi yaklaşımı tercih edilmiştir. Bu yaklaşım doğrultusunda yapılan analizler sonucunda, optimum proses koşulları pH 7, ozon dozu 10 mg/L ve reaksiyon süresi 45 dakika olarak belirlenmiştir. Belirlenen bu koşullar altında MP giderim veriminin %80’in üzerinde olduğu tespit edilmiştir.

SonuçBu çalışma, PE streç film üretim süreçlerinde kullanılan soğutma sularının arıtımında Taguchi deneysel tasarım yönteminin, optimum proses koşullarının belirlenmesinde etkin ve uygulanabilir bir araç olduğunu göstermiştir. Yöntemin sağladığı sistematik yaklaşım sayesinde, sınırlı sayıda deney ile kısa sürede güvenilir ve tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmiştir. Bununla birlikte, elde edilen bulgular ozon prosesinin, soğutma sularında bulunan MP’lerin gideriminde yüksek verim sağlayan, etkili ve uygulanabilir bir ileri arıtım alternatifi olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca bu prosesin endüstriyel ölçekte soğutma suyu yönetimi ve çevresel risklerin azaltılması açısından önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Kocaeli Üniversitesi

Etik Beyan

Makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur

Kaynakça

  1. C. K. Singh, K. K. Sodhi, K. Saha, S. Sarma, P. Shree, P. Singh, “Insight into the environmental impact of microplastics: A perspective on the sources, detection, ecotoxicity, and remediation”, Total Environment Microbiology, 1(2), 100009, 2025. https://doi.org/10.1016/j.temicr.2025.100009.
  2. R. Harini, K. Sandhya, C. K. Sunil, V. Natarajan, “Seaweed as a sink for microplastic contamination: Uptake, identifications and food safety implications”, Environmental Research, 278, 121631, 2025. https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.121631.
  3. Y. Terzi, S. Gündoğdu, M. B. Tekman, K. Gedik, D. Ustaoğlu, N. P. Ismail, I. S. Altinpinar, R. Ç. Öztürk, I. L. Aydin, “How much do we know about the microplastic distribution in the Mediterranean Sea: A comprehensive review”, Marine Pollution Bulletin, 208, 117049, 2024. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2024.117049.
  4. D. Surendran, H. Sakai, S. Takagi, D. A. Dimapilis, “Tire-based microplastics: Composition, detection, and impacts of advanced oxidation processes in drinking water treatment”, Science of The Total Environment, 972, 179114, 2025. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179114.
  5. H. Sahai, A. M. A. del Real, A. Alcayde, M. J. M. Bueno, C. Wang, M. D. Hernando, A. R. Fernández-Alba, “Key insights into microplastic pollution in agricultural soils: A comprehensive review of worldwide trends, sources, distribution, characteristics and analytical approaches”, TrAC - Trends in Analytical Chemistry, 185, 118176, 2025. https://doi.org/10.1016/j.trac.2025.118176.
  6. S. A. Siddiqui, N. A. Bahmid, S. H. M. Salman, A. Nawaz, N. Walayat, G. K. Shekhawat, A. A. Gvozdenko, A. V. Blinov, A. A. Nagdalian, “Migration of microplastics from plastic packaging into foods and its potential threats on human health”, Advances in Food and Nutrition Research, 103, 313-359, 2023. https://doi.org/10.1016/bs.afnr.2022.07.002.
  7. G. Wypych, Handbook of Polymers, 2nd Edition, Toronto, ChemTec Publishing, 2016. https://doi.org/10.1016/C2015-0-01462-9.
  8. S. D. Khandare, D. Agrawal, N. Mehru, D. R. Chaudhary, “Marine bacterial based enzymatic degradation of low-density polyethylene (LDPE) plastic”, Journal of Environmental Chemical Engineering, 10 (3), 107437, 2022. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107437.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Temiz Üretim Teknolojileri, Çevre Mühendisliği (Diğer), Çevresel ve Sürdürülebilir Süreçler

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

3 Temmuz 2026

Yayımlanma Tarihi

-

Gönderilme Tarihi

3 Şubat 2026

Kabul Tarihi

3 Haziran 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Sayı: Advanced Online Publication

Kaynak Göster

APA
Topkaya, E., Arslan, A., İşgören, M., Sezer, M., & Veli, S. (2026). Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Advanced Online Publication. https://doi.org/10.65206/pajes.1881161
AMA
1.Topkaya E, Arslan A, İşgören M, Sezer M, Veli S. Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;(Advanced Online Publication). doi:10.65206/pajes.1881161
Chicago
Topkaya, Eylem, Ayla Arslan, Melike İşgören, Mesut Sezer, ve Sevil Veli. 2026. “Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, sy Advanced Online Publication. https://doi.org/10.65206/pajes.1881161.
EndNote
Topkaya E, Arslan A, İşgören M, Sezer M, Veli S (01 Temmuz 2026) Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Advanced Online Publication
IEEE
[1]E. Topkaya, A. Arslan, M. İşgören, M. Sezer, ve S. Veli, “Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, sy Advanced Online Publication, Tem. 2026, doi: 10.65206/pajes.1881161.
ISNAD
Topkaya, Eylem - Arslan, Ayla - İşgören, Melike - Sezer, Mesut - Veli, Sevil. “Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Advanced Online Publication (01 Temmuz 2026). https://doi.org/10.65206/pajes.1881161.
JAMA
1.Topkaya E, Arslan A, İşgören M, Sezer M, Veli S. Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026. doi:10.65206/pajes.1881161.
MLA
Topkaya, Eylem, vd. “Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, sy Advanced Online Publication, Temmuz 2026, doi:10.65206/pajes.1881161.
Vancouver
1.Eylem Topkaya, Ayla Arslan, Melike İşgören, Mesut Sezer, Sevil Veli. Polietilen streç film üretiminden kaynaklı atıksulardaki mikroplastiklerin ozon prosesi ile arıtımında Taguchi deneysel optimizasyon uygulaması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Temmuz 2026;(Advanced Online Publication). doi:10.65206/pajes.1881161