Baca gazı kaynaklı hava kirleticilerinin fotokatalitik oksidasyon yöntemi ile giderimi

Bacalar yanma prosesleri sonucunda açığa çıkan hava kirleticilerinin başlıca kaynakları arasında yer alırlar. Bu kirleticiler inorganik ya da organik kökenli olabilirler. İnorganik kirleticiler kükürtdioksit (SO2), azot oksitler (NOx), karbonmonoksit (CO), partikül madde (PM) gibi birçok kirleticiyi içerirler. Organik kirleticiler ise kalıcı toksik organikler ve uçucu organik bileşikler (UOB) grubunu da içerisinde barından birçok farklı kirleticiyi temsil ederler. UOB grubu yaklaşık 150 farklı bileşiği içerir ve bunların büyük çoğunluğu insan sağlığına zararlı ve toksik olarak kabul edilmektedir. Tüm bu özellikleri dikkate alındığında UOB'in giderimi oldukça büyük bir öneme sahiptir. Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliğine göre baca gazlarında bulunan UOB sınıflara ayrılmış, zarar derecelerine göre en tehlikeli grup için sınır değer 20 mg/m3 olarak belirtilmiştir. Geçmişten günümüze birçok farklı giderim teknolojisi geliştirilmiş ve geliştirilmeye devam etmektedir. Belirli konsantrasyonların üzerinde olanlara göre düşük konsantrasyonlardaki kirleticilerin klasik yöntemlerle giderimi daha yetersizdir. Fotokatalitik oksidasyon son dönemlerde UOB giderimi için kullanılan teknolojilerden bir tanesidir. Bu yöntem ile birçok farklı organik kirleticinin giderilebileceği tespit edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında baca gazlarında sıklıkla rastlanılabilen iki önemli UOB olan benzen ve tolüen kirleticilerinin heterojen fotokatalitik oksidasyon yöntemi ile giderimi araştırılmıştır. Çalışma kapsamında bir soy metal olan gümüş (Ag) ile geçiş metallerinden biri olan nikel (Ni) birlikte TiO2 parçacıklarının üzerine doplanarak yeni bir fotokatalizör geliştirilmiş ve laboratuvar ölçekli reaktör sistemi tasarlanmıştır. Işık kaynağı (UVC ve UVA), ortam sıcaklığı (120 oC, 150 oC, 180oC), nem (%25 ve %50) ve TiO2 üzerine Ag ve Ni doplama yüzdesi (%0,5, %1, %2,5, %5) gibi sistem parametreleri değiştirilerek birçok deney yapılmış ve elde edilen sonuçlar üzerinden benzen ve tolüen kirleticilerinin giderimi için en başarılı şartlar belirlenmeye çalışılmıştır. Bu çalışma kapsamında yapılan tüm deneyler dikkate alındığında benzen için ortalama giderim verimi %82,79 bulunurken, tolüen için ortalama giderim verimi %90,02 olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre benzen ve tolüen kirleticilerinin eş zamanlı olarak fotokatalitik oksidasyon yöntemi ile giderimi açısından en uygun şartlar UVC ışık altında 120oC sıcaklık, %25 nem ve %0,5 doplama yapılan fotokatalizör kullanımı olarak belirlenmiştir.