Meyve işleme endüstrisi atıksularının ileri oksidasyon prosesleri ile arıtılması

Bu tez çalışmasında, meyvelerinin işlenerek konsantre meyve suyu haline getirildiği tesisin elma, vişne, portakal ve nar konsantresi üretimi için ultra-filtrasyon (UF) veya dekantör ünitesinde oluşan atıksuların (sırasıyla EKA, VKA, PKA ve NKA) geleneksel parametreler açısından karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve ileri oksidasyon proseslerinden (İOP) Fenton oksidasyonu (FO), Ozon oksidasyonu (OO) ve Süperkritik su oksidasyonu (SKSO) prosesleri kullanılarak arıtılabilirlik çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ham atıksularda kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) konsantrasyonu en düşük 13284 mg/L ile NKA, en yüksek ise 172800 mg/L ile EKA'da tespit edilmiştir. BOİ/KOİ oranı da NKA, PKA, VKA ve EKA için sırasıyla 0.63, 0.6, 0.5 ve 0.39 olarak elde edilmiştir. FO ile gerçekleştirilen arıtılabilirlik çalışmalarında stokiyometrik oksidan dozunun üzerinde (DOD > 1) ve H2O2/Fe2+oranı 30 ve 50 aralığında EKA, VKA, PKA ve NKA için KOİ içeriğine sebep olan maddelerin sırasıyla %99, %92, %71 ve %99'u, toplam fenolik madde (TFM) ve rengin ise %99 üzerinde giderimi gerçekleştirilmiştir. Oksidan dozu stokiyometrik oranın altına düştüğünde (DOD < 1) ve H2O2/Fe2+ mol oranı 1'e yaklaştıkça KOİ giderim verimlerinin %10'a, TFM içeriğinin ise 6 kata kadar arttığı tespit edilmiştir. Ozonlama ile EKA, VKA, PKA ve NKA'nın arıtılmasında KOİ giderim verimi %13 - %79 aralığında olurken,, renk gideriminin ise yüksek olduğu (%88 ile %99 aralığında) tespit edilmiştir. Ozonlama süresine bağlı olarak arıtılmış sulardaki TFM içeriğinin yükseldiği belirlenmiştir. SKSO'da ise yüksek DOD (DOD > 1) ve kısa reaksiyon sürelerinde (2.9 dakika) tüm atıksularda %94 üzerinde KOİ giderimi, %99'un üzerinde TFM, %90'ın üzerinde askıda katı madde (AKM) ve %98'in üzerinde renk giderimi elde edilmiştir. Genel olarak, KOİ, TFM, AKM giderim verimleri değerlendirildiğinde FO ve SKSO proseslerinin OO'ya göre daha avantajlı, renk gideriminde ise ozonlamanın bu iki oksidasyon metoduna yakın verimler sağladığı görülmüştür. Maliyet analizi KOİ giderim verimi açısından optimum şartlardaki kimyasal ve elektrik enerjisi sarfiyatları dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir. Kirletici konsantrasyonunun nispeten düşük olduğu VKA ve NKA için FO'nun, EKA ve PKA için ise OO'nun daha düşük işletme maliyetine sahip olduğu belirlenmiştir.