Taguchi metodu kullanılarak sızıntı suyunun elektrokoagülasyon ile arıtılabilirlik optimizasyonu

Bu çalışmada; katı atık depolama sahasında oluşan sızıntı suyunun (SS) bir elektrokimyasal arıtım yöntemi olan elektrokoagülasyon prosesi ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. Elektrokoagülasyon deneyleri Al ve Fe elektrotlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada deney setlerinin oluşturulması ve deney sonuçlarının değerlendirilmesine yönelik optimizasyon çalışmaları Taguchi Metoduna göre gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçları kullanılarak en iyi KOİ, çözünmüş KOİ ve renk giderim verimleri hesaplanmıştır. Taguchi Metoduna göre analiz edilen deney verilerine göre, faktörlerin hangi seviyelerinde en iyi giderim verimleri elde edildiği tespit edilmiştir. Elektrokoagülasyon çalışmaları 3 faktör 5 seviyede gerçekleştirilmiştir. Bağımsız değişkenler; akım yoğunluğu, reaksiyon süresi, pH olarak belirlenmiştir. Bağımlı değişken olarak ise KOİ, çözünmüş KOİ ve renk parametreleri değerlendirilmiştir. Taguchi Metodu kullanılarak oluşturulan deney matrisi, 3 faktör 5 seviye için uygun olan L25 ortagonal dizisine göre oluşturulmuş ve kesikli çalışmalar bu matrise göre yapılmıştır. Deney sonuçlarının analizinde Taguchi metodundan ve ANOVA yönteminden faydalanılmıştır. Taguchi metodu ile en iyi giderim elde edilen faktör ve seviyeleri belirlenmiş, ANOVA yöntemi ile de varyans analizi yapılarak deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen sonuçların modele uygunluğu test edilmiştir. Alüminyum elektrodların anot ve katot olarak kullanıldığı çalışmalardan elde dilen sonuçlara göre; KOİ, çözünmüş KOİ ve renk giderim verimleri sırasıyla %61.53, %50.83 ve %88'dir. Demir elektrodların anot ve katot olarak kullanıldığı çalışmalardan elde dilen sonuçlara göre ise; KOİ, çözünümüş KOİ ve renk giderim verimleri sırasıyla %39,19, %38,81 ve %88 olarak elde edilmiştir. Elektrokimyasal elektrik tüketim maliyetleri ise alüminyum ve demir elektrotlar için sırasıyla 1,82 $/m3SS ve 2,26 $/m3SS olarak hesaplanmıştır. Taguchi metodu ile gerçekleştirilen optimizasyon çalışmaları sonucunda faktörlerin en iyi seviyeleri belirlenmiştir. Al elektrot ile gerçekleşen EC çalışmaları sonucu KOİ giderimi için bu seviyeler; akım yoğunluğu beşinci seviye, reaksiyon süresi dördüncü seviye ve pH ikinci seviye olarak belirlenmiştir. Fe elektrot için ise bu değerler; akım yoğunluğu beşinci seviye, reaksiyon süresi beşinci ve pH birinci seviye olarak elde edilmiştir. Hem Fe hem de Al elektrotlar kullanılarak yapılan EC çalışmalarında giderim verimlerine en büyük katkıyı sağlayan faktör pH olmuştur. Al elektrodlar ile yapılan çalışmaların ANOVA ile analizi sonucunda bağımsız değişkenlerin (akım yoğunluğu, reaksiyon süresi ve pH) KOİ giderim verimine etkileri sırasıyla %6,79, %7,87 ve %77,79 olarak belirlenmiştir. Fe elektrodlar ile yapılan çalışmalar sonucunda ise bağımsız değişkenlerin KOİ giderim verimine etkileri sırasıyla %5,83, %7,17 ve %81,07 düzeyinde olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektrokoagülasyon, Sızıntı suyu arıtımı, Taguchi Metodu, ANOVA.