Kağıt geri dönüşüm atıksularının elektrokimyasal oksidasyon prosesi ile arıtımının incelenmesi

Kağıt imalat sektörüne ihtiyacın artması ve hammadde kaynaklarının atık kağıt yeniden kullanımına yönelmesi trendi göz önüne alındığında, kağıt üretiminde atık kağıt kullanan bir tesiste oluşan atıksuların yönetiminde çevresel ve ekonomik açıdan en iyi yöntemlerin bulunması ve mevcut yöntemlerin iyileştirilmesinin önemi daha da artacaktır. Bu sektörde, hammadde kaynağı, içeriği, uygulanan üretim yöntemi gibi pek çok değişkene bağlı olarak, oluşan atıksular ülke ve tesis bazında farklı bir kompozisyona sahip olmaktadır. Bu tez çalışmasında, atık kağıttan kağıt-karton üretimi yapan bir tesisten kaynaklanan atıksuların arıtımında elektrokimyasal oksidasyon prosesinin uygulanabilirliği incelenmiştir. Elektrokimyasal oksidasyon prosesinde daha düşük maliyetli ve kolay temin edilebilir paslanmaz çelik ve grafit elektrotlar kullanılmış, ortam şartlarının (reaksiyon süresi, elektrotlara uygulanan potansiyel, elektrotlar arası mesafe), başlangıç pH seviyesinin, elektrolit ilavesinin ve ön arıtım olarak klasik koagülasyon-flokülasyon prosesinin uygulanmasının arıtım verimi üzerindeki etkileri de deneysel olarak incelenmiştir. Elektrokimyasal arıtım prosesinin verimliliği KOİ ve renk parametreleriyle takip edilmiştir. Grafit elektrot çifti ile kıyaslandığında paslanmaz çelik elektrot çifti ile daha yüksek renk ve KOİ giderimi sağlanmıştır. Paslanmaz çelik elektrotlar kullanılarak, atıksuyun orijinal pH değerinde (6.86), 240 dk reaksiyon süresi sonunda, 2.5 cm elektrotlar arası mesafe, 10 V elektrotlara uygulanan potansiyel için, KOİ ve renk giderimleri sırasıyla %57 ve %99.7 olarak belirlenmiştir. Aynı şartlarda özgül enerji tüketimi 17.4 kW.sa/kg KOİ olarak tespit edilmiştir. Başlangıç pH değerinin 5.5'e ayarlanması halinde 180 dk reaksiyon süresi sonunda, KOİ giderimi %66.3 değerine yükselmiş ve renk giderimi %99 olarak belirlenmiştir. Elektrolit ilavesi özgül enerji tüketimi değerini, 0.01 M Na2SO4 ve NaCl için sırasıyla 11.8 ve 12.3 kW.sa/kg KOİ'ye düşürmüştür. Ticari demir (III) klorür ve alüminyum klorür hidroksit kullanımı halinde klasik koagülasyon-flokülasyon ön arıtımının elektrokimyasal oksidasyon prosesi için olumlu bir katkı sağlamadığı görülmüştür. Çelik elektrotlar kullanılarak elektrokimyasal oksidasyon prosesinin kağıt geri dönüşüm atıksularının arıtımında, çıkış suyunun deşarj edileceği alıcı ortama göre, tek başına ya da bir ön arıtım basamağı olarak alternatif bir arıtım yöntemi olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.