Bir zeytinyağı karasuyunun koagülasyon ve elektrokoagülasyon prosesleriyle kimyasal arıtılabilirliğinin incelenmesi

Yıl 2008, Cilt: 18 Sayı: 2-3, 3 - 12, 31.12.2008

Zeynep Kartal Tuğba Ölmez Hancı İdil Arslan Alaton

Öz

Zeytinyağı üretiminde ortaya çıkan karasuyun arıtımı yüksek biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ5 =15-135 g/L), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ = 37-318 g/L), askıda katı madde (AKM = 6-69 g/L) ve toplam fenol (TF = 2-5 g/L) içeriği nedeniyle önem taşımaktadır. Zeytinyağı endüstrisi atıksuları
aynı zamanda 10 g/L’yi aşan fenolik ve tannik asit içerikleri nedeniyle biyolojik olarak zor ayrışan bir yapıya sahip olup antimikrobiyal aktiviteye, başka bir deyişle toksisiteye sebep olmaktadırlar. Bu çalışmada, zeytinyağı karasuyundan koagülasyon ve elektrokoagülasyon yöntemleriyle organik madde giderimi hedeflenmiştir. Sönmüş kireç (Ca(OH)2), demir(III) klorür (FeCl3.6H2O), alum (Al2(SO4)3.18H2O) ve demir bazlı ticari koagülan ve pıhtılaştırma yardımcısı kullanılarak gerçekleştirilen koagülasyon deneylerinde elde edilen en yüksek KOİ ve TOK giderim verimleri, kireç ile çöktürme için pH 11’de % 49 ve % 38, demir(III) klorür ile çöktürme için pH 7.0’de 1000 mg/L FeCl3 dozajında % 44 ve % 53, alum ile çöktürme için pH 6.5’da 1500 mg/L dozajda % 40 ve % 36 ve demir bazlı ticari bir koagülan ve pıhtılaştırma yardımcısı ile çöktürme için ise % 46 ve % 43 olarak belirlenmiştir. Uygulanan kimyasal arıtma prosesleri arasında en yüksek organik madde giderimi, çelik elektrodlar kullanılarak gerçekleştirilen elektrokoagülasyonda KOİ ve TOK bazında sırasıyla % 60 ve % 65 oranlarında elde edilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, koagülasyon ve elektrokoagülasyon arıtma proseslerinin organik karbon ve fenolik madde gideriminde yaklaşık olarak aynı düzeyde giderim sağladığı sonucuna varılmıştır. Bu çalışma çerçevesinde incelenen kimyasal arıtma proseslerinin karasu ön arıtımı için uygun ve uygulanabilir yöntemler olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Antioksidan aktivitesi, elektrokoagülasyon, koagülasyon, organik karbon gide- rimi, toplam fenol, zeytinyağı karasuyu

Teşekkür

Yazarlar, İTÜ Araştırma Fonu’na ve Türkiye Bilimler Akademisi’ne (TÜBA-GEBİP Programı) maddi destekleri için teşekkür ederler.

Kaynakça

• Adhoum, N. ve Monser, L., (2004). Decolourisation and removal of phenolic compounds from olive mill wastewater by electrocoagulation, Chemical Engineering and Processing, 43, 1281-1287.
• Aktas, E.S., Imre, S. ve Ersoy, L., (2001). Characterization and lime treatment of olive mill wastewater, Water Research, 35, 2336-2340.
• APHA., (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater, 21st Ed., Washington D.C.
• Olmez-Hancı, T., Dulekgurgen, E., Arslan-Alaton, I.ve Orhon, D. (2008). Effect of chemical treatment on the aromatic carbon content and particle size distribution-based organic matter profile of olive mill wastewaters, Fresenius Environmental Bulletin, 17, 11, 1790-1795.
• Bisignano, G., Tomaino, A., Lo Cascio, R., Crisafi, G., Uccella, N. ve Saija, A., (1999). On the in-vitro antimicrobial activity of oleuropein and hydroxytyrosol, Journal Pharmacy and Pharmacology, 51, 971-974.
• Box, J.D., (1983). Investigation of the Folin-Ciocalteau phenol reagent for the determination of polyphenolic substances in natural waters, Water Research, 17, 511-525.
• Casillas H.A.M., Cocke D.L. ve Gomes J.A.G.,(2007) Electrocoagulation mechanism for COD removal, Separation of Purification Technology, 56, 204-211.
• Chamarro, E., Marco, A. ve Esplugas, S., (2001). Use of Fenton reagent to improve organic chemical biodegradability, Water Research, 35, 1047-1051.
• Chen, X., Chen, G. ve Yue, L. P., (2000). Separation of pollutants from restaurant wastewater by electrocoagulation, Separation and Purification Technology, 19, 65-76.
• Chen, G., (2004). Electrochemical technologies in wastewater treatment, Separation and Purification Technology, 38, 11-41.
• D’Annibale, A., Crestini, C., Vinciguerra, V. ve Giovannozzi, S.G., (1998). The biodegradation of recalcitrant effluents from an olive mill by a white-rot fungus, Journal of Biotechnology, 61, 209-218.
• Demichelli,M. ve Bontoux, L., (1996). Studies survey on current activity on the valorization of byproducts from olive oil industry, European Commission Joint Research Center, Final Report.
• Ergüder, T.H., Güven, E. ve Demirer, G.N., (2000). Anaerobic treatment of olive mill wastes in batch reactors, Process Biochemistry, 36, 243-248.
• Gotsi, M., Kalogerakis, N., Psillakis, E., Samaras, P. ve Mantzavinos, D., (2005). Electrochemical oxidation of olive oil mill wastewaters, Water Research, 39, 4177-4187.
• İlhan, F., Kurt, U., Apaydın, Ö., Arslankaya, E. ve Gönüllü, M.T., (2007). Elektrokimyasal arıtım ve uygulamaları: Katı atık sızıntı suyu çalışması, AB Sürecinde Türkiye’de Katı Atık Yönetimi ve Çevre Sorunları Sempozyumu, TÜRKAY 2007.
• İnan, H., Dimoglo, A., Şimşek, H. ve Karpuzcu, M., (2004). Olive oil mill wastewater treatment by means of electro-coagulation, Separation and Purification Technology, 36, 1, 23-31.
• ISO 6060, (1986). Determination of the Chemical Oxygen Demand, International Standards Organization, Geneva, İsviçre.
• Kestioglu, K., Yonar, T. ve Azbar, N., (2005). Feasibility of physicochemical treatment and advanced oxidation processes (AOPs) as a means of pretreatment of olive mill effluent (OME), Process Biochemistry, 40, 2409-2416.
• Kyriacou, A., Lasaridi, K.E., Kotsou, M., Balis, C. ve Pilidis, G., (2005). Combined bioremediation and advanced oxidation of green table olive processing wastewater, Process Biochemistry, 40, 1401-1408.
• Longhi, P., Vodopivec, B. ve Fiori, G., (2001). Electrochemical treatment of olive oil mill wastewater, Annali di Chimica, 91, 3-4, 169-174.
• Madoni, P., Davoli, D. ve Guglielmi, L., (1999). Response of SOUR and AUR to heavy metal contamination in activated sludge, Water Research, 33, 10, 2459-2464.
• Mollah, M.Y., Schennach, R., Parga, J.R. ve Cocke, D.L., (2001). Electrocoagulation (EC) - science and applications, Journal of Hazardous Materials, B84, 29-41.
• Mulinnacci, N., Romani, A., Galardi, C., Pinelli, P., Giaccherini, C. ve Vincieri, F. F., (2001). Polyphenolic content in olive oil wastewaters and related olive samples, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 3509-3514.
• Oktav, E., Şengül, F. ve Özer, A., (2001). Zeytinyağı endüstrisi atıksularının fizikokimyasal ve kimyasal yöntemlerle arıtımı, Ulusal Sanayi ve Çevre Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, 19, 25-27 Nisan 2001, Mersin.
• Oktav, E., Çatalkaya, E.Ç. ve Şengül, F., (2003). Zeytinyağı endüstrisi atıksularının kimyasal yöntemlerle arıtımı, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 5, 11-21.
• Paraskeva, P. ve Diamadopoulos, E., (2006). Technologies for olive mill wastewater (OMW) treatment: a review, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 81, 1475-1485.
• Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., ve Rice-Evans, C., (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay, Free Radical Biology and Medicine, 26, 1231–1237.
• Rozzi, A., Ficara, E., Cellmara, C.M. ve Bortone, G., (1998). Characterization of textile and other industrial wastewater by respirometric and titration biosensors, The 4th International Symposium on Waste Management Problems in AgroIndustries, September 23-25, Istanbul, Turkey.
• Sarika, R., Kalogerakis, N. ve Mantzavinos, D., (2005). Treatment of olive mill effluents. Part II. Complete removal of solids by direct flocculation with polyelectrolytes, Environment International, 31, 297-304.
• Sarria, V., Deront, M., Péringer, P. ve Pulgarin, C., (2003). Degradation of biorecalcitrant dye precursor present in industrial wastewater by a new integrated iron(III) photoassisted-biological treatment, Applied Catalysis B:Environmental, 40, 231-246.
• Sposito, G., (1995). The environmental chemistry of Aluminum, 2nd. ed., Lewis Publishers, Boca Raton, Florida.