Plazma sistemlerinin çevre mühendisliği alanında kullanılabilirliğinin araştırılması

Termal olmayan atmosferik basınçlı plazma jetleri, çeşitli plazma destekli uygulamalarda gün geçtikçe artan bir öneme sahiptir. Sistemin tasarlanmasında bir elektrik akımını düşük basınçlı bir gaz akışından yönlendiren atmosferik plazma alanı oluşturularak atıksu ile temas ettirilmesi sonucu arıtım gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma ile ülkemizde ilk kez atmosferik basınçta sıvı (su) arıtımına izin veren bir plazma jet reaktörü kullanılarak, atıksu arıtma etkinliği araştırılmıştır. Özellikle tekstil, boya endüstrileri gibi bazı endüstrilerin atıksularında bulunan rengin atıksudan uzaklaştırılması geleneksel yöntemlerle oldukça zordur. Bu nedenle çalışmada, atmosferik basınçlı plazma sistemi kullanılarak renk giderimi etkinliği arştırılmıştır. Model boyalar olarak metilen mavisi (MM), metil orange (MO) giderim verimleri karşılaştırılmaktadır. Besleme gazı olarak oksijen ve argon gazı denenmiştir. Çalışmada sadece 5 dk' da ve 12 mg/L akış hızında plazma işlemi gerçekleştirilmiştir ve sonuçları iki farklı boya için değerlendirilmiştir. 20 mg/L başlangıç konsantrasyonlarında MM için %99, MO için %97 en yüksek giderim verimlerinin elde edildiği gözlenmiştir. Yapılan argon gazı denemesi için metilen mavisi model boyası için %97 giderim verimi elde edilmiştir. Çalışmada en yüksek renk giderim verimi (MM, %99) için enerji verimi 15.32 mg/kWs ve reaksiyon hız sabiti 0.85 1/dk olarak hesaplanmıştır. Çalışmada renkli atıksu numunesi olarak nar atıksu numunesi denenmiştir. Plazma arıtımına tabi tutulan metilen mavisi, metil oranj ve nar atıksu numunesi için KOİ giderim verimleri sırası ile %88.6, %83.7 ve %98.4 olarak bulunmuştur. Ayrıca sistemde oluşan radikallerden kaynaklı herhangi bir toksisk etkinin olup olmadığı da araştırılmıştır. Bunun için Lepidium Sativum toksisite testi kullanılmıştır. Sistemden kaynaklı bir toksik etki gözlenmemiştir. Sonuç olarak; yapılan çalışma ile dünyada plazma teknolojisinin su arıtımında kullanılabilirliğine yönelik yapılan çalışmalardan ilham alınarak, ülkemizde de su arıtımı alanında yeni bir teknoloji olan atmosferik plazma sisteminin kullanılabilirliği değerlendirilmiştir.