Çoklu substrat sistemlerinde bentazonun ozon oksidasyonu ile giderim mekanizmasının incelenmesi

Yıl 2006, Cilt: 16 Sayı: 1-3, 103 - 114, 31.12.2006

Tuğba Ölmez Olcay Tünay Detlef Bahnemann

Öz

Zor ayrışabilir organik maddelerin sularda ve atık sularda gerek miktar gerek çeşit olarak giderek yükselen düzeylerde bulunması ve buna bağlı olarak artan ileri arıtma ihtiyacı, kimyasal oksidasyon proseslerinin kullanımını gerekli kılmaktadır. Ozon, oksidasyon proseslerinde kullanımına en sık rastlanan oksidanlardan biridir. Uygulamada ozon reaksiyonları, organik madde içeren sulu çözeltilerden, ozon gazının geçirilmesi ile gerçekleştirilmektedir. Organik maddelerin ortamda beraber bulunması durumunda oksidasyon kinetiğinin belirlenmesi ve ozon proseslerinin değerlendirilmesinde karmaşık olması nedeni ile güçlükler yaşanmaktadır. Bu bağlamda, pratikteki uygulamaların daha doğru değerlendirilebilmesi için “çoklu substrat oksidasyonu”nun karakterizasyonu büyük önem taşımaktadır. Bentazon, büyük yapraklı bitkilerde yaygın olarak kullanılan bir herbisittir. Bu maddenin distile su içinde, karanlık koşullarda, bozunumu 120 gün sonunda dahi görülmemektedir. Fenol ve fenolik maddeler toksisiteleri, ayrışmaya dirençli yapıları ve sudaki yüksek stabiliteleri nedeni ile büyük önem taşımaktadır. Bu neden ile fenol ve fenolik maddeler oksidasyon proseslerinin incelenmesinde, genellikle örnek madde olarak kullanılmaktadırlar. Bu çalışmanın amacı, kabarcıklı kolon reaktörlerinde, asidik koşullarda, bentazonun tek başına veya fenol ile birlikte bulunması durumunda, moleküler ozon ile oksidasyon reaksiyon mekanizmasının ve kinetiğinin incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda sentetik olarak hazırlanmış numunelerde bentazon ve fenol giderimi, ara ürün oluşumu ve giderimi, TOK giderim mekanizması ve çözelti içindeki çözünmüş ozon konsantrasyonları izlenmiştir. 3.0 mg/dak ozon dozunda gerçekleştirilen tekil bentazon ozonlama deneysel çalışmalarından elde edilen görünür 1. derece kinetik katsayıları 0.044-0.0953 1/dak olarak hesaplamış, bentazonun fenol ile beraber bulunması durumunda ise bu katsayılar 0.0450-0.0253 1/dak olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Ara ürün oluşumu, bentazon, çoklu substrat oksidasyon sistemleri, fenol, giderim kinetiği

Kaynakça

• Andreozzi, R., Insola, A., Caprio, V. ve Damore, M.G., (1992). Quinoline ozonation in aqueous-solution, Water Research, 26, 639-643.
• APHA, (1989). Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 17th ed., American Public Health Association, Washington D.C.
• Bader, H. ve Hoigné, J., (1981). Determination of ozone in water by the indigo method, Water Research, 15, 449-456.
• Beltrán, F.J., Garcia-Araya, J.F. ve Acedo B., (1994). Advanced oxidation of atrazine in water-I. ozonation, Water Research, 28, 2095-2100.
• Hoigné, J. ve Bader, H., (1976). The role of hydroxyl radical reactions in ozonation processes in aqueous solutions, Water Research, 10, 377-386.
• Hoigné, J. ve Bader, H., (1977a). Ozonation of water: selectivity and rate of oxidation of solutes, Proc. 3rd IOA Congress, Paris, France.
• Hoigné, J. ve Bader, H., (1977b). Rate constants for reactions of ozone with organic pollutants and ammonia in water, IOA Symp., Toronto, Canada.
• Hoigné, J. ve Bader, H., (1978). Ozone initiated oxidations of solutes in wastewater: a reaction kinetic approach, Water Technology, 10, 657.
• Hoigné, J. ve Bader, H., (1983). Rate constants of reaction of ozone with organic and inorganic compounds in water. Part I. Non-Dissociating organic compounds, Water Research, 17, 173-183.
• Hung Y. S., (1994). Decolorization of mono-azo dyes in wastewater by advanced oxidation process. A case study of acid red 1 and acid yellow 23, Chemosphere, 29, 2597-2607.
• Wu J., Rudy K. ve Spark J. (2000). Oxidation of aqueous phenol by ozone and peroxidase. Advances in Environmental Research, 4, 339-346.