Theses supervised by Prof. Dr. Yusuf Yavuz
13 theses · Anadolu University, Eskişehir Technical Üniversity
Seramik endüstrisi atıksularının elektrokoagülasyon yöntemi ile arıtılması
Seramik endüstrisi Türkiye'de yaygın endüstri dallarından bir tanesidir. Elektrokoagülasyon yöntemi bir ileri arıtma işlemidir. Bu yöntemin çeşitli atıksu tiplerinde başarılı uygulamaları mevcuttur. Bu tez kapsamında yapılan çalışmada, Bilecik İl Sınırları içerisinde faaliyet gösteren bir seramik fabrikasından alınan atıksu numunesi elektrokoagülasyon yöntemiyle arıtılmıştır. Yapılan çalışmalarda akım yoğunluğu, elektrot tipi ve destek elektrolit derişiminin seramik endüstrisi atıksuyunun elektrokoagülasyon yöntemiyle arıtımına olan etkisinin incelemesi amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği hükümleri ile karşılaştırılmış ve bu yöntem ile arıtılan atıksuyun deşarj kriterlerini sağladığı gözlemlenmiştir. Ham atıksuda deşarj limitlerinin üzerinde bulunan parametrelerden Askıda Katı Madde'de %99 üzerinde giderim gerçekleştirilmiştir. Deşarj limitlerinin altında bulunan parametrelerden ise Kadmiyum'da % 80, Çinko'da %86, Kurşun'da %99 üzerinde giderim gerçekleştirilmiştir. Deneylerin ardından enerji ve elektrot maliyeti üzerine de hesaplamalar yapılmış olup en uygulanabilir arıtımın demir elektrot ile 1 mA/cm2 akım yoğunluğunda elde edildiği saptanmıştır. Destek elektrolit derişimi ile ilgili yapılan deneylerde ise destek elektrolit kullanmamanın en ekonomik seçenek olduğu ortaya koyulmuştur. Ayrıca zeta potansiyeli ve partikül boyutu gibi çökelme karakteristiğini doğrudan etkileyen parametreler ölçülmüştür. Zeta potansiyelinin -20,6 mV'den, -6,02mV'ye, boyut parametrelerinden d0,5'in ise 8,537 µm'den 4,009 µm'ye elektrokoagülasyon ile düşürüldüğü tespit edilmiştir. Sonuç olarak elektrokoagülasyon yönteminin seramik endüstrisi atıksularının arıtımında iyi bir alternatif olabileceği ortaya konmuştur. Çalışmalar laboratuvar ölçekli olup pilot ve tam ölçekli tesislerde denenmesi önerilebilir.
Uluslararası finans kuruluşları standartlarında çevresel ve sosyal etki değerlendirmesi
Bu tez çalışmasında ülkemizde uluslararası finansmanlarla desteklenmiş projelerde çevresel ve sosyal etki değerlendirmesinin (ÇSED) hazırlanması, kuruluşlarının performans standartları ve projelerin standartlara uyum süreçleri anlatılmak istenmiştir. Projeler çevresel ve sosyal etki değerlendirmesinde çevre konusunda kuruluş standartlarına uyacağını taahhüt eder. Dünya Bankası ve Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası (EBRD) gibi kuruluşların projelere finans kaynağı olması ülkemizin gelişmesinde önemli rol almaktadır. Kuruluşların standartlarına uyum zorunluluğu, çevre konularının üzerinde durulması gerçeğini kaçınılmaz kılmaktadır. Atık yönetimi, kimyasal malzeme kontrolü, hava emisyonu, enerji tüketimi, gürültü kirliliği, su ve atık su yönetimi konuları, yapılan denetimlerle sürekli gözetim altında tutulmaktadır. Çevresel hususların yanında şikayet mekanizması ve paydaş katılımının sağlanması projelerden kaynaklı riskleri azaltmak adına önem arz etmektedir. Finans kuruluşlarının bitkisel toprağın korunması ve tekrardan kullanılması konusuna dikkat çekmesiyle ayrıca farkındalık yaratmaktadır. Anahtar Sözcükler: ÇSED, Dünya Bankası, EBRD, IFC
Model atıksulardan elektrokımyasal yöntemlerle dimethoate insektisitinin giderimi
Tarımsal alanlara tehlike yaratan unsurların artışı insanların pestisitlerden kullanmasını gerektirmektedir. Pestisitlerin hedef olan canlılardan başka çevreye, diğer canlılara ve insana zararlı etki etmesinden dolayı onların zararlı etkilerini yok etmek için önlemler geliştirilmiştir. Bu çalışmada tüm canlılar için hayati önem taşıyan sulardan Dimethoate pestisitinin elektrokimyasal yolla arıtılması amaçlanmıştır. Akım yoğunluğu, pH, destek elektrolit miktarı, hidrojen peroksit gibi bazı parametrelerin KOİ giderimine etkilerine bakılmıştır. Demir elektrolit ile yapılmış çalışmalarda en iyi verim I=2,5 A, i=25 mA/cm2, 10 mM Na2SO4 destek elektroliti ve 1000mg/L+1000mg/L(30dk) H2O2 parametrelerinde görülmüştür. Giderim yaklaşık olarak %64 olmuştur. Alüminyum elektrot ile yapılan çalışmalarda en iyi verim I=1,5A, i=15 mA/cm2, 10mM Na2SO4destek elektroliti ile yapılan çalışmalarda görülmüştür.
Model atık sulardan elektrokimyasal yöntemlerle deltamethrin insektisidinin giderimi
Dünya genelinde tarım alanlarında pestisit tüketimi durmadan artmaktadır. Bu kadar pestisit kullanımının doğada birçok yanetkisi ortaya çıkıyor. Su kaynaklarının kirlenmesi bu yanetkilerden sadece biridir. Tarımsal alanlarda kullanılmış pestisit nehirlere, denizlere ulaşıyor. En önemlisi hedef olmayan organizmaların zarar görmesidir. Yaptığımız bu çalışmada hazırlanmış örnek atık sudan Deltamethrin pestisitinin Elektrokuagülasyon yöntemiyle arıtılması incelenmiştir. Çalışmalarda demir elektrotlar kullanılarak sisteme akım yoğunluğunun, destek elektrolit miktarının, hidroşen peroksit (H2O2) miktarının KOİ giderim verimi ve enerji kullanımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deltamethrin pestisitinin kullanılarak hazırlandığı örnek atıksuyunun kullanıldığı deneylerde KOİ değeri 316,8 mg/L' den 48 mg/L' ye düşürülerek %84,84 arıtım sağlanmıştır.
Grafit elektrotlar ile Metaloksit kaplı titanyum elektrotların boyar madde giderimi açısından elektrokimyasal yükseltgeme kapasitelerinin karşılaştırılması
Bu çalışmada Reaktif Orange 16 boyarmaddesinin giderimi için organik madde, renk ve birçok kirletici gruplarını gidermede etkili olan elektrokimyasal arıtma yöntemi uygulanmıştır. Hazırlanan model çalışma suyuna Na2SO4, NaNO3 ve NaCl destek elektrolitleri ilave edilerek akım yoğunluğu, akış hızı, pH, destek elektrolitlerin etkisi ve miktarı, başlangıç kirlilik derişimleri gibi parametreler için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Elektrokimyasal arıtım sürecinde grafit elektrotlar ve farklı konfigürasyonlara sahip IrO2/RuO2 kaplı titanyum karışık metal oksit elektrotlar kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, her bir elektrot için kullanılan elektrolit türü gözönüne alındığında %55-%100 aralığında renk, %55-%100 aralığında TOC giderimi elde edilmiştir. Toksisite deneyleri yapılarak toksik etkiler araştırılmıştır. Elektrik enerjisi tüketimi de hesap edilerek boyarmadde giderimi için en uygun elektrota karar verilmeye çalışılmıştır. Anahtar Sözcükler: Boyar madde, Elektrokimyasal arıtım, Elektroyükseltgeme, Ti/IrO2-RuO2 elektrotlar, Grafit elektrotlar
Evsel/endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde iş güvenliği
Günümüzde sanayileşme, küresel ısınma, kuraklık ve hızla artan nüfus yoğunluğu gibi çeşitli nedenlerden dolayı su kaynakları giderek tükenmektedir. Günlük yaşantımızın vazgeçilmezi olan su ayrıca dünyada ve ülkemizde sanayi alanlarının neredeyse tümünün üretim aşamasında önemli ve büyük rol oynamaktadır. Devletlerin ilgili kanun ve yönetmelikleri kapsamında su kaynaklarının azalmasını önlemek amacıyla belediyeler, sanayi bölgeleri ve ilgili sanayi kuruluşlarında atıksu arıtma tesislerinin kurulması ve işletilmesi zorunlu hale getirilerek bu sayede arıtılmış suların tekrar kullanılması hedeflenmiştir. Türkiye'de son yıllarda şehirlerde, sanayi bölgelerinde ve ilgili sanayi kuruluşlarında evsel ve/veya endüstriyel atıksu arıtma tesislerinin sayısı hızlı bir şekilde artmaya devam etmektedir. Gün geçtikçe artan sanayileşmeye bağlı olarak iş sağlığı ve güvenliği konusu da önemli bir hal almıştır. Fabrika, tesis ve ofis ortamlarında meydana gelen iş kazaları, meslek hastalıkları, ölümlerin önüne geçilmesi amacıyla iş sağlığı ve güvenliği konusunda kamu ve özel sektör tarafından gerekli çalışmalar yapılmaktadır. Atıksu arıtma tesisleri de çalışma şartları ve ortamları sebebiyle iş kazaları ve çeşitli hastalıkların oluşabileceği riskli yerlerdendir. Bu çalışmada, günümüzde su kaynaklarının azalması sebebiyle önemi giderek artan atıksu arıtma tesislerinde iş sağlığı ve güvenliği çalışmalarının uygulanması incelenmiş, dünyadaki ve ülkemizdeki atıksu arıtma tesislerinde meydana gelen iş kazaları araştırılmış ve özel bir firmanın atıksu arıtma tesisinin risk analizi çalışması yapılmıştır.
Elektroflokülasyonun evsel atıksu arıtımında uygulanması
Bu çalışmada, evsel nitelikli atıksuların elektroflokülasyon prosesi ile arıtımı araştırılarak optimum şartlar belirlenmeye çalışılmış, sistem ve maliyet analizi yapılmıştır. Bu amaç doğrultusunda Söğüt Belediyesi Atıksu Arıtma Tesisi dengeleme rezervuarından alınan evsel nitelikli atıksuya, demir ve alüminyum elektrotlar kullanılarak EC elektroflokülasyon prosesi uygulanmıştır. Proseste en uygun işletme şartları; alüminyum anot ile evsel nitelikli atıksuyun doğal pH'sı (7,4±0,3), 15mA/cm2 akım yoğunluğu ve 60 dakika olarak belirlenmiştir. Evsel nitelikli atıksular için alüminyum elektrotun, demir elektrottan daha verimli olduğu tespit edilmiş olup KOİ kirlilik parametresi için yaklaşık %87 giderim verimi elde edilmiştir. Maliyet analizi çalışmalarında yapılan deneyler sonucunda belirlenen optimum şartlar üzerinden hesaplama yapılmıştır.
Elektrokimyasal arıtım ile emamectin benzoate giderimi
Dünya nüfusunun artması ve artan sanayileşmenin bir sonucu olarak iklim koşulları değişmekte, yağışlar azalmakta ve temiz su kaynakları tükenmektedir. Kaynakları korumanın yanı sıra, kullanılmış ve kirlenmiş suların yeniden kullanılabilir hale getirilmesi, doğanın sürekliliğinin sağlanabilmesi için büyük önem arz etmektedir. Yapılan literatür çalışmasında tarım ilaçları ile kirlenmiş suların arıtımında bir ileri oksidasyon prosesi olan elektrokimyasal arıtımın yüksek verim sağladığı görülmüştür. Bu çalışmada aktif maddesi emamectin benzoate olan, larvaların sinir uyarılarını engelleyerek larvaları yok eden bir pestisitin atıksudan elektrokimyasal yöntem ile giderilmesi uygulanmıştır. Optimum şartların sağlanması için deneysel değişkenler araştırılmış ve en iyi KOI giderim veriminin % 83 ile hidrojen peroksit (H2O2) ve sodyum sülfat (Na2SO4) ilavesinde olduğu gözlemlenmiştir. Uygulamanın geleneksel atıksu arıtma yöntemlerine göre maliyet, zaman ve giderim verimi açısından daha uygun olduğu öngörülmektedir.
Laboratuvar ölçekli yapay sulak alanda atıksu arıtımı
Bu çalışmada laboratuvar ölçekli yapay sulak alanda sentetik evsel atıksuyun farklı debilerde ve farklı yapay sulak alan türlerinde arıtma verimliliği araştırılmıştır. Yatay Yüzeyaltı Akışlı Yapay Sulak Alan ve Serbest Yüzey Akışlı Yapay Sulak Alan olmak üzere iki yapay sulak alan için 0,9 L/sa, 3,36 L/sa ve 9,12 L/sa debide reaktörler laboratuvar ölçeğinde kurulmuş olup, 24 saatte bir alınan örneklerin KOİ analizi, ham atıksu ve arıtılmış atıksuların azot ve fosfor analizleri yapılarak giderim verimleri karşılaştırılmıştır. Bitki seçiminde absorban olarak yüksek arıtma verimine, çok yıllık ve yapay sulak alanlarda yaygın kullanıma sahip olma özelliklerine bakılarak Typha Domingensis (Hasır, Saz Otu) kullanılmıştır. %90'ın üzerinde çıkan KOİ arıtma verimine sahip arıtılmış atıksuların Toplam Kjeldahl Azotu ve Toplam Fosfat Fosforu analizleri yapılmış olup, pH ve iletkenlikleri de ölçülmüştür. Toplam Kjeldahl Azotu analizinde %65-95 arasında verim gerçekleşirken, Toplam Fosfat Fosforu analizinde %14-54 arasında giderim sağlandığı gözlemlenmiştir.
Gıda endüstrisi atıksuyunun elektrokimyasal koagülasyonla arıtımı
Gıda üretim endüstrilerinde hammadde olarak kullanılan süt ve süt ürünleri, yağlar gibi yüksek kirlilik oluşturacak ürünler kullanılmasından ötürü atıksuları genellikle yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) içermektedir. Yüksek KOİ içeren atıksular ön arıtımdan geçirilmeden kanalizasyon alt yapısına verildiği zaman son deşarj noktasında bulunan arıtma tesisine aşırı bir kirlilik yükü oluşturmaktadır bu nedenle hem çevresel hem de mevzuatlar açısından önemli bir yere sahip bağlantı izin onayı alınamamaktadır. Araştırmacının danışmanlığını yapmış olduğu, Organize Sanayi Bölgesinde bulunan bir gıda firmasına ait bağlantı deşarj izin belgesi alımı esnasında karşılaştığı sorunların çözümü için yapmış olduğu araştırmalar ile yüksek lisans tezinin temel taşları atılmıştır. Atıksuyun arıtımının minimum maliyet, maksimum fayda mantığı ile tez konusunu belirlemiştir.Sonucunda bu çalışmada gıda endüstrisi atıksuyunun alüminyum ve demir elektrotlar kullanılarak galvonik akım cihazı ile 1, 1,5, 2, 2,5, 3 A akım yoğunlukları ve 5, 10, 20, 30, 40 mM dozajlarda Sodyum Sülfat (Na2SO4) ve Sodyum Nitrat (NaNO3) destek elektrolit ilavesi sonucunda elektrokoagülasyon yöntemi ile arıtımı incelenmiştir. Alüminyum elektrot ile 90 dakika süren arıtımda maksimum verim 2A ve 2,5A akım yoğunluğunda %51 oranda, 3A akım yoğunluğunda 20 mM Na2SO4 destek elektrolit ilavesi ile %79 oranda elde edilmiştir. Demir elektrot ile 90 dakika süren arıtımda maksimum verim 3A akım yoğunluğunda %72 oranda, 2,5A akım yoğunluğunda 20 mM NaNO3 destek elektrolit ilavesi ile %73 oranda elde edilmiştir.
İçme ve kullanım suyu amaçlı su yumuşatma uygulamaları
Ülkemizde nüfus artışı, sanayinin gelişmesi içme ve kullanım sularının daha kaliteli ve kullanıma uygun hale getirilmesi çözülmesi gereken problemlerin başında gelmektedir. İçme ve kullanım sularının kullanıma uygun hale getirmekle beraber bu durumun hem ekonomik hem de çevre dostu uygulamalarla gerçekleştirilmesi gerekmektedir. İyon değiştiricilerinin maliyetlerinin yüksek olması ve rejenerasyon gerekliliğinden dolayı su yumuşatma uygulamalarında yeni malzemelerin kullanımı önem arz etmektedir. Bu sebeple ülkemizde mevcut doğal kaynaklardan zeolit malzemesinin su yumuşatma uygulamaları amacıyla kullanılması hem ekonomik hem de çevre kirliliğini önlemek açısından önem kazanmaktadır. Tez çalışmasında düşük maliyetli, ulaşım kolaylığı, yüksek gözenek yapısı ve çevre dostu olması sebebiyle su yumuşatma uygulamalarında zeolit kullanımının etkinliği incelenmiştir. Tez kapsamında elde edilen sonuçlar neticesinde ham zeolite uygulanan tanecik boyutunun küçültülmesi ve NaOH ile aktivasyon işleminin sertlik giderim verimini %35,29'dan %93,82'ye yükselttiği görülmüştür. Sisteme uygulanan zeolit miktarının artmasına paralel toplam sertlik giderim veriminin %94,85'e yükseldiği görülmüştür. Sonuç olarak tez içme ve kullanım suyunun arıtımında aktive edilmiş zeolit malzemesinin sertlik giderimin de kullanımının etkin ve ekonomik bir yöntem olacağı sonucuna varılmıştır.
Sulu çözeltide pestisitlerin elektrokimyasal yöntemlerle giderilmesi
The removal efficiency of three pesticides: Bromuconazole, bentazone, and abamectin from model solution using electrocoagulation, electrochemical-Fenton and electro-oxidation processes have been investigated. The effects of operational parameters such as current density, support electrolyte concentration, electrode types and H2O2 concentration on the pesticide and COD removal efficiency have been studied. The initial concentration of pesticide was 300, 300, 4.5 mg/L for bromuconazole, bentazone and abamectin respectively. The result showed that the highest removal efficiency of bromuconazole was 92.22% recorded at 20 mA/cm2 by using electro-oxidation process with energy consumption of 40.91 kWh/m3. The removal of bromuconazole exhibited a pseudo-second-order reaction with rate constant 0.0009 mg-1Lmin-1. The maximum removal efficiency of bentazone was 91.18% indicated at 20 mA/cm2 by using electro-oxidation process with energy consumption of 57.63 kWh/m3. The removal of bentazone exhibited a pseudo-first order reaction with rate constant 0.0462 min-1. The highest removal efficiency of Abamectin was 90.69 % indicated at 20 mA/cm2 by using electro-oxidation process with energy consumption of 65.37 kWh/m3. The removal of Abamectin exhibited a pseudo-first order reaction with rate constant 0.0379 min-1. degradation of pesticides with electrochemical methods led to the formation of intermediate species Some of these species were detected by Ion chromatography (IC). The mineralization of pesticides and reduction of their toxicity were also investigated with the Microtox test. Keywords: Pesticides model wastewater, Electrochemical methods, Intermediate compound, Removal efficiency.
Elektrokimyasal yöntemlerle fungisit giderimi
Dünyada mevcut geleneksel atık su arıtım sistemlerinde verimliliği arttırmaya yönelik çalışmalar dünyanın birçok bölgesinde devam etmektedir. Bu çalışmaların temel amacı, ekonomi, zaman ve genel verimlilik açılarından daha iyi arıtım sistemleri kurabilmektir. Literatürde yapılan araştırmalar atık su arıtım sistemleri üzerine yapılan çalışmalarda, elektrokimyasal yöntemlerin verimli, etkili ve makul yöntemlerden biri olduğu gösterilmiştir. Günümüzde giderek artan nüfus, gıda ihtiyacını arttırmakta ve insanları pestisit kullanımına yöneltmektedir. Kullanımı giderek artan pestisitler sızıntı şeklinde toprağa ve suya karışmakta, canlıların sağlığını tehdit etmektedir. Bu nedenle bu pestisitlerin sudan uzaklaştırılması bir gereklilik haline gelmiştir. Bu çalışmada, Fosetyl-Al fungisitini içerecek şekilde oluşturulan model atık sudan, elektrokimyasal yöntemler ile çeşitli akım şiddetlerinde, çeşitli miktarlarda destek elektrolit kullanılarak, çeşitli başlangıç derişimlerinde ve son olarak elektrofenton prosesi kullanılarak ne kadar verimli KOİ giderimi yapılabileceği kıyaslanarak gösterilmiştir. Son olarak, atık su arıtımı için kurulan bu sistemin enerji tüketimi de hesaplanmıştır. Çalışma sonuçları, optimum koşulların Sodyum Sülfat (Na2SO4) destek elektrolit ve Hidrojen peroksit (H2O2) uygulanarak yapılan elektrofenton yöntemi kombinasyonunda elde edildiğini göstermektedir. Bu koşullarda, %91,2 KOİ giderimi yapıldığı tespit edilmiştir. Uygulamanın atık su arıtımında, pilot tesis ölçeklerine uygulanabilir olduğu ve geleneksel yöntemlere göre zaman ve maliyet yönlerinden oldukça iyi tasarruflar sağlayacağı öngörülmektedir. Anahtar Kelimeler: Pestisit, Fungisit, Atık su, Arıtım, Elektrokimyasal, KOİ, Fosetyl-Al