Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ …1.gİrİŞ gizem akyatan 1 1.gİrİŞ...
TRANSCRIPT
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Gizem AKYATAN
ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ ATIKSULARININ MAGNEZYUM FLOKÜLASYONU İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ VE KLASİK KOAGÜLANTLARLA KARŞILAŞTIRILMASI
ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA,2010
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ORGANİZE SANAYİ BÖLGELERİ ATIKSULARININ MAGNEZYUM FLOKÜLASYONU İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ VE
KLASİK KOAGÜLANTLARLA KARŞILAŞTIRILMASI
Gizem AKYATAN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Bu tez ..../...../…... Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. Öğr. Gör. Dr. Turan YILMAZ Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Yrd.Doç.Dr.Güray KILINÇÇEKER DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Çevre Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No:
Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü
Bu Çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırmalar Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF2009YL68 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 Sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu’ndaki hükümlere tabidir.
I
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ORGANİZE SANAYİ BÖLGELERİ ATIKSULARININ MAGNEZYUM FLOKÜLASYONU İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ VE
KLASİK KOAGÜLANTLARLA KARŞILAŞTIRILMASI
Gizem AKYATAN
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI Danışman : Öğr. Gör. Dr. Turan YILMAZ
Yıl :2010, Sayfa: 65 Jüri : Prof. Dr. Ahmet YÜCEER
Yrd.Doç.Dr.Güray KILINÇÇEKER Öğr. Gör. Dr. Turan YILMAZ
Bu çalışmada Türkiye’de ve dünyadaki Organize Sanayi Bölgelerinin (OSB)
atıksu arıtma tesislerinde sıkça kullanılan kimyasal arıtma yöntemlerinden biri olan koagülasyon ve flokülasyon yönteminde kullanılan klasik koagülatların arıtma verimleri ve magnezyum klorürün koagülant olarak kullanıldığında ortaya çıkan sonuçlar araştırılmıştır. Adana Organize Sanayi Bölgesi ve Mersin Tarsus Organize Sanayi Bölgelerinin atıksu arıtma tesislerinin giriş suyundan alınan numunelerin karakterizasyonu ve arıtılabilirlik çalışmalarında alüm, demir III klorür ve magnezyum klorür gibi koagülantların optimum dozları ve arıtma performansları da değerlendirilmiştir. Tez kapsamında magnezyumun etkili bir koagülant olması durumunda, uygulanan koagülasyon ve flokülasyon işlemleri sonucunda oluşan çamurdan magnezyumun tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kullanılan koagülantlarının da kinetik çalışmaları yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler: OSB, kimyasal arıtma, koagülasyon, magnezyum, kinetik
II
ABSTRACT
MSc THESIS
TREATMENT WITH MAGNESIUM FLOCCULATION INDUSTRIAL PARK WASTEWATER TO THE AVAILABILITY INVESTIGATION
AND COMPARISON OF CLASSICAL COAGULANTS
Gizem AKYATAN
ÇUKUROVA UNIVERSITY DEPARTMENT OF ENVIROMENTAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
Supervisor : Lect. Dr. Turan YILMAZ Year : 2010, Pages:65 Jury : Prof. Dr.Ahmet YÜCEER Asst.Prof. Dr.Güray KILINÇÇEKER Lect. Dr. Turan Yılmaz
In this study, Turkey and the world's Organized Industrial Zones (Industrial Park), wastewater treatment plants are commonly used chemical treatment methods, one of the coagulation and flocculation methods used in the classic koagülatların treatment efficiency and magnesium chloride coagulant used as the outcomes investigated. Adana Organized Industry Region Mersin Tarsus Organized Industrial Zone of the wastewater treatment plants input water of the samples, characterization and treatability studies alum, iron III chloride and magnesium chloride as coagulants optimum dose and treatment performance were explored. Thesis in the case of magnesium is an effective coagulant, coagulation and flocculation processes applied sludge resulting from the availability of magnesium was investigated again. The kinetic studies were performed using coagulants. Key Words: Industrial Park, Chemical treatment, coagulation, magnesium, kinetic
III
TEŞEKKÜR
Çevre Mühendisliği Bölümüne girdiğim andan itibaren varlığını daima
yanımda hissettiğim; bana daima her konuda destek olan ve bu meslekte ilerlememi
sağlayan saygıdeğer hocam, Çevre Mühendisliği Bölüm Başkanı Sayın Prof. Dr
Ahmet YÜCEER’e sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Lisans ve yüksek lisans eğitimim boyunca bilgileriyle beni aydınlatan
danışman hocam Sayın Dr. Turan YILMAZ’a ‘Adana Organize Sanayi Atıksularının
Magnezyum Flokülasyonu İle Arıtılabilirliğinin İncelenmesi ve Klasik
Koagülantlarla Karşılaştırılması’ isimli yüksek lisans tez çalışmamda gösterdiği ilgi,
sabır ve destekten dolayı teşekkür ederim.
Fikirleri ile beni destekleyen tüm bölüm hocalarıma özellikle her konuda
fikrini çekinmeden sorduğum Arş. Gör. Orkun Davutluoğlu’na, yardımlarını benden
esirgemeyen Arş. Gör. Ayşe Erkuş ve diğer tüm hocalarıma teşekkürlerimi sunarım.
Yüksek lisans eğitim dönemim boyunca yardımlarını, dostluğunu her zaman
yanımda hissettiğim benim güzel kardeşim Pelin EKİCİ’ ye sonsuz teşekkürlerimi
sunarım. Çalışmam sırasında bana emeği geçen Alev Çakır ve tüm yüksek lisans
yapan arkadaşlarıma teşekkür ederim.
Maddi ve manevi her konuda beni destekleyen, annem Mücella AKYATAN
ve babam Adil AKYATAN’a bana gösterdikleri sabır, sevgi ve destekten dolayı
teşekkür ederim.
IV
İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ ............................................................................................................................ I
ABSTRACT ............................................................................................................ II
TEŞEKKÜR ...........................................................................................................III
İÇİNDEKİLER ..................................................................................................... IV
ÇİZELGELER DİZİNİ .......................................................................................... VI
ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................. VIII
1.GİRİŞ ................................................................................................................... 1
1.1.Türkiye’deki Organize Sanayi Bölgeleri ve Organize Sanayilerdeki Sektörel .. 2
Dağılımlar ............................................................................................................ 2
1.2. Türkiye’de OSB’lerin Sektörel Yapılanmasına Etki Eden Faktörler ............... 2
1.3. Adana ve Mersin-Tarsus OSB’lerinde Sektörel Dağılım................................. 4
1.4. Dünyadaki Organize Sanayi Bölgesi Uygulamaları ........................................ 6
1.5. Türkiye’de Organize Sanayi Bölgelerinden Kaynaklanan Atıksuların
Arıtılması ..................................................................................................... 7
1.5.1.Koagülasyon-Flokülasyon ......................................................................... 8
1.5.1.1.Alüm .................................................................................................10
1.5.1.2. Demir (III) Klorür .............................................................................10
1.5.1.3. Magnezyum Klorür ...........................................................................11
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ....................................................................................13
3.MATERYAL VE METOD ..................................................................................17
3.1.Materyal ........................................................................................................17
3.2.Metot .............................................................................................................17
3.2.1. Atıksu Karakterizasyonu .........................................................................17
3.2.2. Jar Test ...................................................................................................18
3.2.3.Adsorbsiyon denge izotermleri.................................................................18
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ...................................................19
4.1 Atıksu Karakterizasyonu ................................................................................19
4.1.1. Kimyasal pıhtılaştırma-yumaklaştırma deneyleri ve sonuçları .................21
4.1.1.1. Alüm ile koagülasyon çalışmaları .....................................................21
4.1.1.2. Fe (III) klorür ile koagülasyon çalışmaları.........................................23
V
4.1.1.3. Magnezyum Klorür ile koagülasyon çalışmaları ................................25
4.1.1.4. Adsorpsiyon Denge İzotermleri: .......................................................27
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER .............................................................................37
KAYNAKLAR .......................................................................................................39
ÖZGEÇMİŞ............................................................................................................43
EKLER ...................................................................................................................45
EK 1 .......................................................................................................................45
VI
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 1. 1.Sakarya ve Bursa OSB'leri Sektörel Dağılımı, (Kütükoğlu, 2010) ......... 3
Çizelge 1. 2.Gebze OSB Sektörel Dağılımı, (Kütükoğlu, 2010)................................ 3
Çizelge 1. 3.Bölgelere göre OSB'lerdeki Sektörel Dağılım(Kütükoğlu, 2010) .......... 4
Çizelge 1. 4.Adana OSB'deki sektörel dağılım (AOSB, 2010) .................................. 5
Çizelge 1. 5.Mersin-Tarsus OSB'deki sektörel dağılım (MTSOB, 2010) .................. 6
Çizelge 3. 1.Jar testi uygulama şartları ....................................................................18
Çizelge 4. 1.AOSB Atıksu Arıtma Tesisi Giriş suyu özellikleri ...............................19
Çizelge 4. 2.MOSB Atıksu arıtma tesisi giriş suyu özellikleri .................................20
Çizelge 4. 3.Alüm ile AOSB 1.Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri ...........22
Çizelge 4. 4.Alüm ile AOSB 2. Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri ..........22
Çizelge 4. 5.Alüm ile MOSB Atıksuyunda KOİ, AKM ve Renk Giderimleri ..........23
Çizelge 4. 6.Demir (III) klorür ile AOSB 1. Numunede KOİ, AKM ve Renk
Giderimleri .........................................................................................24
Çizelge 4. 7.Demir (III) klorür ile AOSB 2. Numunede KOİ, AKM ve Renk
Giderimleri .........................................................................................24
Çizelge 4. 8.Demir (III) klorür ile MOSB atıksyunda KOİ, AKM ve Renk
Giderimleri .......................................................................................24
Çizelge 4. 9.Magnezyum Klorür AOSB 1. Numune dozlarının KOİ, AKM ve Renk
sonuçları .............................................................................................25
Çizelge 4. 10.Magnezyum Klorür 2. AOSB Numunesi dozlarının KOİ, AKM ve
Renk sonuçları .................................................................................26
Çizelge 4. 11.Magnezyum Klorür Mersin dozlarının KOİ, AKM ve Renk sonuçları 26
Çizelge 4. 12.İzoterm modellerine ait eşitlikler lineer formlar ve parametreler (Ali ve
ark.2009) ............................................................................................29
Çizelge 4. 13.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Langmuir İzoterm Katsayıları ...........................................................34
Çizelge 4. 14.Mersin OSB Atıksuyunda KOİ ve Renk Giderimi için Elde Edilen
Freundlich İzoterm Modeli Sabitleri (qm ve KL) ..............................35
Çizelge 4. 15.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
VII
Temkin İzoterm Katsayıları ..............................................................36
Çizelge 4. 16.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Dubinin-Radushkevich İzoterm Katsayıları ......................................36
VIII
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 1. 1.Organize Sanayi Bölgesi Arıtma Tesisi Şeması ........................................ 8
Şekil 1. 2.Pıhtılaştırma aşaması ................................................................................ 9
Şekil 1. 3.Yumaklaştırma ve Çökelme aşaması ........................................................ 9
Şekil 3. 1. Jar testi düzeneği ....................................................................................17
Şekil 4. 1.Jar testi deneylerinin uygulanması ...........................................................21
Şekil 4. 2.Demir III Klorür Koagülasyonu ...............................................................23
Şekil 4. 3.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (I) İzoterm Grafiği ..........................................30
Şekil 4. 4.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (II) İzoterm Grafiği .........................................30
Şekil 4. 5.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (III) İzoterm Grafiği ........................................31
Şekil 4. 6.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (IV) İzoterm Grafiği........................................31
Şekil 4. 7.Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği ...................................................................32
Şekil 4. 8.Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği ...................................................................32
IX
SİMGELER VE KISALTMALAR
AB Avrupa Birliği
SKKY Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği
ISO International Standardization for Organization
İTO İzmir Ticaret Odası
OSB Organize Sanayi Bölgesi
AAT Atıksu Arıtma Tesisi
KOİ Kimyasal Oksijen İhtiyacı
BOİ Biyolojik Oksijen İhtiyacı
AKM Askıda Katı Madde
TKN Toplam Kjeldahl Azotu
TN Toplam Azot
EI Elektriksel İletkenlik
TKM Toplam Katı Madde
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
1
1.GİRİŞ
Organize sanayi bölgeleri, sanayiden kaynaklanan çevresel problemlerin
minimum düzeye indirilmesi veya ortadan kaldırılması, ekonomik açıdan farklılaşan
bölgeler arası dengeli kalkınmanın sağlanmasını amaçlayan modellerdir. Farklı
endüstri dallarına ait fabrikaların yoğun bir şekilde toplandığı bölgenin çevre
açısından bir tehdit unsuru olabildiği, OSB’lerinde görülen çevre sorunlarının, tekil
bir endüstrinin ortaya çıkardığı genel çevre sorunlarından farklı olmadığı, ancak 5
kirliliğin (sıvı, katı, gaz atıklar) miktar ve çeşitliliği yönünden farklılık gösterdiği söz
konusu olabilmektedir. Bu nedenle OSB’lerinin çevre kirliliği açısından ele alınması
ve değerlendirilmesi gerekmektedir (Toröz ve ark. 1994).
Türkiye’de altyapısını tamamlamış 70 OSB’de 2000–2002 yılları arasında
yapılan ankete göre OSB’lerden deşarj edilen atıksu miktarı 2000 yılında 75315
milyon m3 iken, 2002 yılında bu miktar % 42,8’lik bir artışla 107577 milyon m3’e
çıkmıştır. Deşarj edilen atıksuların arıtılma oranı % 66 olup, atıksuların geri
kazanılabilme imkanları değerlendirilmeden farklı alıcı ortamlara deşarj edilmektedir
(Anonim, 2005). Ülkemizde 3217 imalat sanayinden yaklaşık olarak yıllık 638
milyon m³ endüstri kaynaklı atıksu oluşmaktadır. Bu atıksuların % 36'sı arıtılarak, %
64'ü ise arıtılmadan alıcı ortamlara deşarj edilmiştir. 410 m3 atıksu yeniden
kullanılmaktadır (Aslan, 2008).
Türkiye’de kurulan ve kurulacak olan Organize Sanayi bölgelerinin
atıksularını Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği (SKKY) Tablo.19 da belirtilen
parametreler ve konsantrasyonlarına göre arıtması zorunluluğu vardır. Organize
sanayi bölgelerinde ortak arıtma veya nihai arıtma tesisi fiziksel kimyasal ön arıtma
ve bunu takip eden biyolojik aktif çamur proseslerinden oluşmaktadır. Bu
konfigürasyonda bir ortak arıtma tesisinde arıtılabilecek atıksu özelliklerinin
sağlanabilmesi için gerekli görülen sektörlerin ön arıtma yapmalarının sağlanması ve
kontrol edilmesi gerekmektedir. Buna rağmen OSB ortak arıtma tesisinde biyolojik
aktif çamur ünitesinin yükünü azaltmak için aynı zamanda zor parçalanabilir ve
toksik olabilecek bazı bileşenlerin giderimi için koagülasyon-flokülasyon işlemi
yaygın bir ön arıtma metodu olarak uygulanmaktadır. Organize sanayi bölgeleri
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
2
atıksularının arıtılmasında aktif çamur prosesinin sınırlarının dar olmasından dolayı
ön arıtma son derece kritik bir öneme sahiptir. Çok farklı sektörlerin birleşiminden
oluşturulan bu bölgelerdeki sanayilerden kaynaklanan her türlü atıksuyu aktif çamur
metodu ile arıtılabilir düzeye getirebilecek tek bir ön arıtma metodu yoktur. Organize
sanayi bölgeleri için sektörel dağılımların dolayısı ile atıksu özelliklerinin dikkate
alınarak çeşitli ön arıtma metotlarının araştırılmasında büyük fayda vardır.
Bundan dolayı bu çalışmada magnezyum flokülasyonunun sektörel
dağılımları bir birinden oldukça farklı iki ayrı organize sanayi bölgesi atıksularının
ön arıtımında kullanılabilirliği AKM, KOİ ve renk, giderim verimliği ve klasik
koagülantlar alüm ve demir (III) klorür ile karşılaştırılması yapılmıştır.
1.1.Türkiye’deki Organize Sanayi Bölgeleri ve Organize Sanayilerdeki Sektörel
Dağılımlar
Organize Sanayi Bölgeleri “Sanayinin uygun görülen alanlarda yapılanmasını
sağlamak, çarpık sanayileşme ve çevre sorunlarını önlemek, kaynakları rasyonel
kullanmak, bilgi ve bilişim teknolojilerinden yararlanmak, sanayi türlerinin belirli bir
plan dâhilinde yerleştirilmesi ve geliştirilmesi amacıyla; gerekli idari, sosyal ve
teknik altyapı alanları, ticaret, eğitim ve sağlık alanları, teknoloji geliştirme bölgeleri
ile donatılıp planlı bir şekilde sanayi için tahsis edilmesiyle oluşturulan ve bu Kanun
hükümlerine göre işletilen mal ve hizmet üretim bölgeleri" olarak tanımlamaktadır
(OSB Kanunu, 2000). Ülkemizde 4562 sayılı OSB Kanununa göre kurularak hükmü
şahsiyet kazanmış 242 adet OSB mevcuttur. 107 OSB faaliyete geçmiştir (OSB Üst
Kurulu 2007). Doluluk oranı ortalama % 67 olan yıllık 97.287.000 metreküp atıksu
oluşan 65 adet Organize Sanayi Bölgesinin 31 i arıtma tesisine sahip 6 tanesi inşaat
ve ihale aşmasında ve 28 OSB nin atıksu arıtma tesisi bulunmamaktadır (TUİK,
2004).
1.2. Türkiye’de OSB’lerin Sektörel Yapılanmasına Etki Eden Faktörler
OSB’lerin kurulduğu yörelerde gelişmiş olan sanayi sektörleri veya bu
sektörlerde üretim yapan büyük tesisler yer almaktadır. Bu şehir ve yöreler belirli
sanayi ürünlerinin pazarlanmasında önemli merkezlerdir. Dolayısıyla kurulan
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
3
OSB’lerde de ağırlık, bu sektörlere girdi verebilecek malzemeleri üreten yan
sanayilerden oluşmaktadır. Buna örnek olarak Sakarya ve Bursa örnekleri
gösterilebilir. Bu OSB’lerdeki sektörel dağılım Çizelge 1.1’de verilmiştir.
Çizelge 1. 1.Sakarya ve Bursa OSB'leri Sektörel Dağılımı, (Kütükoğlu, 2010)
Sektörler Otomotiv-Madeni
Eşya Sanayi (%)
Plastik ve Tekstil
Sanayi(%)
Gıda ve Ambalaj
Sanayi(%)
Orman Ürünleri(%)
Diğerleri(%) (Elektrik,
elektronik)
Sakarya 52 10 10 13 15 Bursa-İnegöl 40 21 11 7 21
OSB’lerin kurulduğu yörelerde merkezi pazarlara ulaşım ve optimal nakliye
olanakları, limana ulaşım imkanları, dolayısıyla girdilerin ekonomik olarak tedariki
ve ürünlerin büyük pazarlara rahatça ulaşabilmesi önem taşımaktadır. Böylece ya
büyük sanayi tesislerine yan sanayi olarak hizmet eden firmalar bu bölgelerde
kurulmakta veya bizzat büyük firmalar işletmelerini OSB’ye taşımaktadırlar. Buna
örnek olarak verilen Gebze Organize Bölgesinde faaliyet gösteren birçok sektörün
dengeli olarak dağılımı Çizelge 1.2’den görülmektedir.
Çizelge 1. 2.Gebze OSB Sektörel Dağılımı, (Kütükoğlu, 2010) Sektörler Makine-
Maden(%) Otomotiv Sanayi(%)
Kimya Sanayi(%)
Gıda- Ambalaj(%)
Optik (%)
Diğer(%)
Gebze OSB
22 21 17 17 13 10
Ayrıca OSB’de yabancı sermaye ağırlıklı 24 şirket yer almaktadır. Burada
Alarko Carrier, Eczacıbaşı, Aroma, Ülker, Sanipak gibi büyük yerli imalatçı firmalar
da bulunmaktadır. Bazı OSB’lerin kurulduğu yerlerde, bölge yerel ürünleri sanayinin
yapısını tamamen belirleyecek niteliktedir. Ulaşım ve pazarlama olanakları sınırlıdır.
İşgücü belirli sektörlerde uzmanlaşmıştır. Kültürel ve sosyal yaşam, yönetici-
mühendis kadrosunu oraya çekebilecek cazibeden yoksundur. Bu bölgeler neredeyse,
ihtisas OSB’lerine benzer biçimde, sektörel çeşitliliği minimize ederler. Bu duruma
örnek olarak Bolu Organize Sanayi Bölgesi gösterilebilir. Bu bölgeye egemen
sektörler orman ürünleri, gıda sanayi ve yapı malzemeleridir. Bölgeler itibariyle
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
4
mevcut OSB’ler analiz edildiğinde sektörel dağılımlar ise Çizelge 1.3’te verildiği
gibidir.
Çizelge 1. 3.Bölgelere göre OSB'lerdeki Sektörel Dağılım(Kütükoğlu, 2010) Sektörler
Bölgeler
Makine Sanayi (%)
Otomotiv Sanayi (%)
Gıda Sanayi (%)
Kimya Sanayi (%)
Tekstil Sanayi (%)
Orman Sanayi (%)
Elektrik Sanayi (%)
Marmara 12 14 13
15
9
9
23
Ege 20 8 26 6 21 3 13
Akdeniz 11 3 32 10 28 11 -
İç Anadolu 31 21 19 6 6 - 6
Karadeniz 16 26 12 9 25 -
Doğu Anadolu
- - 35 12 11 15 -
Güneydoğu Anadolu
25 - 21 15 23 - 10
140 organize sanayine topluca bakıldığında metal ve madeni eşya ile makine
imalatına yedek parça yapan tesislerin başı çektiğini, bunu otomotiv yan sanayi,
tekstil ve konfeksiyon ile gıda ve meşrubat sanayinin izlediğini görülmektedir
(Kütükoğlu, 2010).
1.3. Adana ve Mersin-Tarsus OSB’lerinde Sektörel Dağılım OSB’lerde oluşan atıksu karakterizasyonunu en çok etkileyen faktör kuşkusuz
sektörel dağılımlardır. Çalışmada incelenen bölgeler olan Adana ve Mersin-Tarsus
Organize Sanayi Bölgelerindeki sektörel dağılımlar sırası ile Çizelge 1.4 ve Çizelge
1.5’de verilmiştir.
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
5
Çizelge 1. 4.Adana OSB'deki sektörel dağılım (AOSB, 2010)
Sektörel Dağılım Üretim Üretime ara veren firmalar İnşaat Proje Toplam
Ağaç sanayi
13 1 0 5 19
Ambalaj 6 0 0 1 7 Banka 2 0 0 2 4 Boya sanayi 5 1 0 0 6 Cam sanayi 2 0 0 0 2 Depolama 7 0 0 0 7 Döküm 7 0 1 1 9 Elektrik 5 1 1 0 7 Gıda sanayi 27 0 5 2 34 Kağıt Sanayi 11 0 0 0 11 Kimya Sanayi 17 2 5 1 25 Makina 11 0 5 1 17 Metal 35 5 12 9 61 Nakliye 3 0 1 0 4 Petrol Ürünleri 11 2 0 1 14 Plastik 21 1 3 7 32 Tekstil 65 6 8 9 88 Tohumculuk 2 0 0 0 2 Yapı Elemanları 13 2 5 6 26 Toplam 263 22 46 45 375
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
6
Çizelge 1. 5.Mersin-Tarsus OSB'deki sektörel dağılım (MTSOB, 2010)
1.4. Dünyadaki Organize Sanayi Bölgesi Uygulamaları Dünyada OSB uygulamasına ilk kez, XIX. Yüzyılın ilk yarısında ABD' de
kendiliğinden ortaya çıkan bir uygulamayla rastlanılmıştır. Gelişme kendiliğinden
oluşmuş ve tekstil imalathaneleri fiziksel yerleşmelerle bir araya toplanmıştır.
ABD'de 1885 yılında hazırlanan bir raporda ise ekonominin geliştirilmesiyle
bağlantılı olarak “Sanayi Bölgesi” fikri ortaya atılmıştır. Raporda, sanayi
bölgelerinin oluşturulmasının sanayinin geliştirilmesi için önemli bir araç olacağına
dikkat çekilmektedir (Onat, 1969). Organize Sanayi Bölgeleri ile ilgili ilk bilinçli
uygulama ise; 1896 yılında İngiltere'nin Manchester kenti yakınlarında kurulan
“Trafford Park” uygulamasıyla gerçekleştirilmiştir. Organize Sanayi Bölgesi
düşüncesinin ilk ortaya atıldığı ABD' de ilk uygulamalara 1899 yılında geçilmiştir
Faaliyet Alanı Üretime Geçen
İnşaat Halinde
Proje Aşamasında
Üretimi Durduranlar
TOPLAM
Alkol Tütün ve Tütün Ürünleri
5
5
Cam Sanayi 6 1 7 Çimento ve Yapı Malzemeleri Sanayi
9 3 1 1 14
Demir ve Çelik Sanayi
23 4 2 29
Dokuma ve Giyim Sanayi
4 2 6
Gıda Sanayi 13 2 2 17 Kağıt Sanayi 1 1 2 Kozmetik Sanayi 2 2 Makine Sanayi 9 2 2 13 Otomotiv Yan Sanayi
2 1 3
Plastik ve Ambalaj Sanayi
11 5 16
Tıbbi Gereçler, Boya, Petrol Türevleri ve Kimya Sanayi
14 4 3 21
TOPLAM 104 21 4 12 141
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
7
ABD'deki özgün adı Sanayi Park olan organize sanayi bölgelerinin oluşturulmasının
temel amacı kapsamlı bir plan çerçevesinde belli bir alanın geliştirilerek alt
bölümlere ayrılıp sanayi yerleşmelerine sunulmasıdır. ABD'de örneklerin yaygın
hale gelmesi uzun zaman almış, fakat bu uygulamalar ileri bir anlayışla
gerçekleştirilmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Nitekim 1905 ve 1909
yıllarında özel girişimciler Chicago kentinde “Central Manufacturing” ve “Clearing”
ismini verdikleri iki sanayi bölgesini kurmuşlardır. Bunlar aynı zamanda, modern
anlamda sanayi bölgelerinin ilk örneklerini oluşturmuştur. Bu uygulamaların amacı,
sanayicilerin altyapılı sanayi arsası gereksinmelerinin karşılandığı bölgeleri inşa eden
özel firmaların kâr elde etmeleridir. Yani ABD'deki ilk OSB uygulamaları, özel
sektör tarafından kâr elde etmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Organize sanayi
bölgelerinin İngiltere deki uygulamalarında güdülen en önemli amaç; geri kalmış
bölgelerde işsizlikle mücadele etmek olarak belirlenmiştir. İngiltere de ilk
uygulamaların, Birinci Dünya Savaşı sonrasında yaygınlaştığı görülmektedir. Büyük
Dünya Bunalımı'nın İngiliz ekonomisini çökerttiği 1929 yılında; bunalımdan çok
etkilenen kömür, çelik ve gemi inşa sanayilerinden açıkta kalan işgücü gelişmiş
sanayi merkezlerine akın etmiştir. Belli bölgelerin göç nedeniyle aşırı nüfus kaybına
karşı bir önlem olarak 1936 yılında devlet “Özel Gelişme Alanları ve İlerleme
Yasası” nı çıkartmıştır. Bu yasa çerçevesinde alınan önlemler sayesinde 1936–1938
yılları arasında İskoçya'da ve Galler'de altı adet sanayi bölgesi kurulmuştur. Bu
uygulamada da temel amaç çeşitli hizmetlerden, iş ilişkilerinden, ulaşım ve
finansman kolaylıklarından ve eğitilmiş insan gücü açısından dışsal ekonomiler
yaratarak, sanayileri büyük kentlerin yakınında toplamaktır. Ayrıca yeterli pazarın,
işgücünün ve hammaddenin bulunduğu küçük kentlerin çevresi de sanayi için çekim
gücü olan alanların arasına girmiştir.
1.5. Türkiye’de Organize Sanayi Bölgelerinden Kaynaklanan Atıksuların
Arıtılması
Şematik görünümü Şekil 1.1’de verilen Organize Sanayi Bölgesi atıksu
arıtma tesisi, ızgaralar, kum tutucu ve dengeleme ünitesinden oluşan fiziksel arıtma,
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
8
koagülasyon, flokülasyon ve çökelme ünitelerini içeren kimyasal arıtma ve
havalandırma ve son çökeltme şeklinde biyolojik arıtma ünitelerinden oluşmaktadır.
Şekil 1. 1.Organize Sanayi Bölgesi Arıtma Tesisi Şeması 1.5.1.Koagülasyon-Flokülasyon
Koagülasyon-flokülasyon işlemi renk, bulanıklık ve askıda katı maddelerin,
zararlı bakterilerin ve proteinlerin, tad koku oluşturan maddelerin ve planktonların
giderilmesinde yaygın olarak kullanılır (Şengül ve ark.1995).
Organize Sanayi bölgesi Atıksu arıtma tesis giriş atıksu numuneleri tüm diğer
atıksular gibi kendiliğinden çökelmeyen kolloidal ve askıda katı maddeler içerir.
Çeşitli organik ve/veya inorganik kimyasallar ekleyerek kolloid parçacıkların
durağan hallerinin bozulması ve sonuçta tek başına çökmeyen bu parçacıkların bir
araya gelerek kolayca çökebilen kümeler haline dönüşmesi işleminin bütünü
koagülasyon ve flokülasyon olarak tanımlanır. (Faust ve Aly, 1983). Pıhtılaştırma ve
yumaklaştırma işlemleri şematik olarak sırasıyla Şekil 1.2 ve Şekil 1.3’te verilmiştir.
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
9
Şekil 1. 2.Pıhtılaştırma aşaması
Şekil 1. 3.Yumaklaştırma ve Çökelme aşaması
Kolloidler, tanecik yapıyı oluşturan moleküllerin uç kısmında bulunan reaktif
grupların ayrışması veya su ortamında bulunan iyonların tanecik yüzeyinde
adsorplanması ile meydana gelen ve birincil yük olarak adlandırılan bir elektriksel
yüke sahiptir. Atıksu arıtımında karşılaşılan kolloidlerin çoğunun birincil yükü
negatiftir. İçinde kolloid parçacıkların bulunduğu bir su kütlesinin net bir elektrik
yükü yoktur. Bu nedenle (-) yüklü kolloid parçacıklar su kütlesi içerisindeki (+)
yüklerle dengelenmektedir. Bu denge nedeniyle, kolloidler birbirlerine yaklaşamaz
ve durağan halde kalırlar. Koagülasyon işlemi, parçacıkların birbirlerinden uzak
durmasını sağlayan bu kuvvetlerin nötralize edilmesiyle kolloid stabilizasyonunun
bozulmasıdır. Katyonik koagülantlar atıksu ortamında pozitif elektrik yükü
sağlayarak kolloidler üzerindeki negatif yükü (zeta potansiyeli) azaltırlar. Sonuçta,
kolloid parçacıklar flok olarak adlandırılan daha büyük parçacıklar oluşturmak üzere
çarpışırlar. Koagülasyon işlemi, atıksu arıtma tesislerinin en önemli aşamasıdır ve
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
10
sadece kolloidlerin destabilizayonunu değil, aynı zamanda baz ağır metallerin ve
florürün uzaklaştırılmasını da sağlar (Ali ve Jain, 2005).
Kimyasal çöktürme işlemi atıksuda çözünmüş halde bulunan iyonların
çözünürlüğü düşük formlara dönüştürülerek sudan ayrılması olarak tanımlanabilir.
Bazı metal hidroksitlerin çözünürlükleri çok düşük olduğu için yüksek pH larda su
ortamından çökelerek ayrılırlar. Bu işlem birçok metalin su ve atıksulardan
giderilmesi için yaygın olarak uygulanır. Bu metal hidroksitlerin çökelek içinde
hapsetme ve süpürme koagülasyonunda etkin olabileceği de bilinmektedir. Ayrıca
metal hidroksitler yüzey özelliklerinden dolayı adsorpsiyon yaparak bazı maddelerin
giderimini gerçekleştirilebilir.
1.5.1.1.Alüm Alüm koagülasyon-flokülasyon işleminde en yaygın kullanılan koagülant
maddelerden biridir. Su veya atıksuya eklendiğinde hidroliz olarak asit oluşturur.
H3)OH(AlOH3Al )k(323
H2)OH(AlOH2OHAl )k(322
Bundan dolayı kullanımı sırasında hidroksitleri formuna dönüşebilmesi için oluşan
bu asidi nötralize edebilecek miktarda alkalinite gereksinimi vardır ve stokiyometrik
eşitliği aşağıda verilmiştir.
2243232342 CO6OH18CaSO3)OH(Al2mol/g162x3
)HCO(Ca3mol/g666
OH18.)SO(Al
1.5.1.2. Demir (III) Klorür Demir (III ) klorür alüm gibi çok yaygın kullanımı olan diğer bir koagülant
maddedir ve benzer şekilde hidroliz olarak asit oluşturur.
H3)OH(FeOH3Fe )k(323
H)OH(AlOH)OH(Al )k(322
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
11
H2)OH(FeOH2FeOH )k(322
H)OH(FeOH)OH(Fe )k(322 Alüm de olduğu gibi demir (III) klorürün hidroksitleri halinde çözünürlüğü
düşük forma dönüşebilmesi ve koagülant etkide bulunabilmesi için alkalinite ihtiyacı
vardır. Alkalinite ihtiyacı aşağıda verilen stokiyometrik eşitlikle belirlenir.
23233 63)(2/1623
)(3/252
2 COCaClOHFemolgx
HCOCamolg
FeCl
1.5.1.3. Magnezyum Klorür Diğer önemli reaksiyon ise aşağıdaki denklemde verilen magnezyum
çökelmesidir.
22 )(2 OHMgOHMg
Bu ikili dengenin çözümünden çözünen her 1 mol Mg(OH)2 için 1 mol Mg+2
oluştuğundan Mg(OH)2’nin çözünürlüğü Mg+2’ye eşittir denilebilir.
Kütle ve Yük denklikleri yazılacak olursa:
)()(2)( 32 OHMgOH
)()(2)( 32 OHMgOH
Her iki eşitliğinde aynı olduğu görülmektedir. Eşitlikler de 2[Mg+2] çözeltide
çözünmüş olan Mg(OH)2’den kaynaklanan hidroksil iyonu konsantrasyonunu,
[H3O+] ise suyun iyonlaşmasından gelen hidroksil iyonu konsantrasyonunu
göstermektedir.
22 )(2 OHMgOHMg
)25(108,1)( 011
2 CKOHMg çç
74,10ççpK 5,11pH 5,25,1114 pOH
MOH 31016,3)( 23211 )1016,3).((108,1 Mg
1.GİRİŞ Gizem AKYATAN
12
Denklemde verilen reaksiyon pH=11’den önce tamamlanmamaktadır.
Magnezyum hidroksit atıksudan kolloid gidermede yardımcı jelatimsi bir maddedir
(Anonim 2004).
Atıksularda Mg(OH)2 çöktürmesi pH=11–11,5 tamamlanmaktadır.
Dolayısıyla arıtma proseslerinde NaOH ve Ca(OH)2 kullanılarak gerçekleştirilen
çöktürme işlemlerinde ham atıksu pH’ı 11-11,5’a kadar yükseltilmelidir.
Kimyasal çöktürme prosesinde pH ayarlaması atıksudaki çözünmüş halde
bulunan metallerin, az çözünür veya çözünmez forma dönüştürülmesi
sağlanmaktadır. Kısa reaksiyon süreleri ve düşük işletme maliyetleri yöntemin
avantajları olup, hidroksit çöktürmesiyle askıda katı madde (AKM), renk, kimyasal
oksijen ihtiyacı (KOİ) ve birçok metalin hidroksit formunda çöktürülerek giderilmesi
sağlanabilmektedir ( Semerjian ve Ayoub 2003).
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Gizem AKYATAN
13
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Semerjian ve ark. (2003), yaptıkları çalışmada kimyasal arıtma
yöntemlerinden olan koagülasyon-flokülasyon metodunun, yüksek kirlilik içeren
endüstriyel atıksuların arıtımında etkili olduğunu belirtmişlerdir. Bu çalışmada
konuyla ilgili yapılan diğer çalışmalar inceleyerek, son yıllarda potansiyel
koagülantlardan olan magnezyum iyonunun arıtma stratejilerine uygulanabilirliğini
ve farklı atıksularda ki performansını tartışmışlardır. Magnezyum koagülasyonunun
avantajları ve dezavantajları ve ilgili prosese etkileri diğer koagülantların yanı sıra bu
çalışmada incelenmiştir.
Amuda ve ark., (2006), yaptıkları çalışmada mezbaha atıksularının
koagülasyon-flokülasyon yöntemi ile arıtımını incelemişlerdir. Arıtma
performansları KOİ, AKM ve Toplam Fosfor parametreleri üzerinden izlenmiştir.
Koagülant olarak alüm, demir (III) klorür ve demir sülfat kullanılmıştır. Çalışmalar
sonucunda koagülant olarak kullanılan alüm toplam fosfor ve askıda katı madde
gideriminde daha etkili olurken, demir sülfat KOİ gideriminde en etkili sonucu
vermiştir. Alüm 750 mg/L dozda %45 toplam fosfor giderimi sağlamıştır.
Palmer ve Ark. (1987) Ca(OH)2 kullanılarak uygulanan hidroksit çöktürmesi
metal içeren endüstriyel atıksuların arıtılmasında oldukça sık kullanılan bir
yöntemdir. Düşük maliyeti, arıtmadaki etkinliği ve pompalanabilir olmasından
dolayı, Ca(OH)2 yaygın olarak kullanılmaktadır. Büyük miktarda oluşan Ca(OH)2
çamuru sistemin başlıca dezavantajı olarak ortaya çıkmaktadır. NaOH kullanılarak
uygulanan hidroksit çöktürmesi ise Ca(OH)2 ile çöktürmeye göre daha pahalı olup,
oluşan çamurun bertarafı daha kolaydır.
Eker ve Ark. (2004) çalışmalarında Sivas OSB atıksularının karakterizasyonu
araştırabilmek için sektörel bazda araştırma yapmışlardır. Araştırmaları sonucunda
da atıksuyun büyük bir bölümünü evsel nitelikli atıksularda oluştuğu belirlenmiştir.
Ağır metallerin değerlinin ise deşarj standartlarının altında olduğu belirlemiştir.
Kireç ilaveli Alüm’ün 250 mg/L’lik dozunda pH 7 ‘de KOİ ve AKM % verimlerinin
optimum olduğunu bulmuşlardır.
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Gizem AKYATAN
14
Şanlı (2006) çalışmasında, deri sanayilerine ait olan merkezi Atıksu Arıtma
Tesisinin ön çöktürme atık suyunda farklı kimyasal koagülant maddeler kullanılarak
kimyasal koagülasyon (CC) ile arıtılabilirlik çalışmalarının yanında, ön çöktürme ve
son çöktürme havuz çıkış atıksuları elektrokimyasal metodlardan biri olan
elektrokoagülasyon (EC) ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla kimyasal
koagülasyon deneylerinde Al2(SO4)3.18H2O, AlCl3.6H2O, Fe2 (SO4)3.7H2O ve
FeCl3.6H2O tuzları koagülant olarak kullanılmıştır. Arıtım verimi üzerine koagülant
dozajı ve pH etkisi incelenmiştir. Bu deneylerde demir içeren koagülant maddeler
kullanıldığında daha etkili bir biçimde verimlerin arttığı gözlenmiştir. Atıksuyun
kendi pH değerinde daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Kimyasal koagülasyon
deneylerinde Al2(SO4)3.18H2O, AlCl3.6H2O, Fe2 (SO4)3.7H2O ve FeCl3.6H2O
tuzları koagülant olarak kullanılmıştır. Arıtım verimi üzerine koagülant dozajı ve pH
etkisi incelenmiştir. Bu deneylerde demir içeren koagülant maddeler kullanıldığında
daha etkili bir biçimde verimlerin arttığı gözlenmiştir.
Kestioğlu ve Yalılı bu çalışmada, 41,120 mg/L KOİ içeren ve biyolojik
arıtılabilirliği oldukça düşük olan tekstil atık suyunu kimyasal çökeltim ve
adsorpsiyon yöntemleriyle arıtmış ve bu proseslere bağlı olarak KOİ giderme
verimleri belirlenmiştir. Alüm (1250 mg/L), alüm (8000 mg/L)+non-iyonik PE (4
mg/L) ve PAC (2500 mg/L) ile yapılan kimyasal çökeltim sonunda sırasıyla; %54,
%56 ve %60 KOİ giderme verimleri elde edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda
en uygun doz olarak 1000 mg/L PAC seçilmiş, bu dozla yapılan arıtılabilirlik
sonucunda %52 oranında KOİ giderilmiştir. Elde edilen atık suda 0,5-1 mm
boyutunda Jacobi marka GAC kullanılarak Langmuir izotermi yardımıyla
adsorpsiyon kapasite değeri belirlenmiş (Qo= 333 mg KOİ/g GAC) ve bu verilere
dayanarak 200 mg/L KOİ deşarj kriterini sağlayacak şekilde adsorpsiyon kolonları
boyutlandırılmıştır. Boyutlandırma sonucunda 0,75 m çapında, 3,5 m yüksekliğinde,
7 adet (6 asıl+1 yedek) adsorpsiyon kolonu gerektiği bulunmuştur.
Özyonar (2007) yaptığı çalışmada entegre et ve et ürünleri tesisi atıksuları
yüksek miktarda organik madde (KOİ, BOİ), toplam askıda katı, toplam fosfor,
toplam azot, yağ ve gres ihtiva eden atıksu oluşturduğu için önemli bir çevre kirletici
kaynaktır. Entegre et ve et endüstrisi atıksularında, elektrokoagülasyon ve kimyasal
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Gizem AKYATAN
15
koagülasyon arıtma yöntemleri uygulanarak KOI, yağ-gres ve türbidite gideriminin
araştırılmasıdır. Çalışmanın ikinci bölümünde ise, Kimyasal koagülasyon ile Entegre
et ve et ürünleri tesisi atıksularında KOI, yağ-gres ve türbidite giderimi yapılmıştır.
Koagülant madde olarak, Al2(SO4)3.18H2O, Fe2(SO4)3.7H2O ve FeCl3.6H2O
kimyasalları kullanılmıştır. Farklı pH ve dozaj miktarları denenerek optimum pH ve
dozaj değerleri bulunmuştur. En fazla KOI giderimi .%37,38 ile FeCl3.6H2O
koagülant maddesinde gerçekleşmiştir. Yağ-gres ve türbitide gideriminde de en
yüksek verim %88,95 ve %80,78 ile FeCl3.6H2O ile elde edilmiştir. Bu koagülant
madde için optimum pH:6 ve dozaj 100 mg Me+3/ L olarak elde edilmiştir. Entegre
et ve et ürünleri tesisi atıksularında KOI, yağ-gres ve türbidite giderimi yapılmıştır.
Koagülant madde olarak, Al2(SO4)3.18H2O, Fe2(SO4)3.7H2O ve FeCl3.6H2O
kimyasalları kullanılmıştır. Farklı pH ve dozaj miktarları denenerek optimum pH ve
dozaj değerleri bulunmuştur. En fazla KOI giderimi .%37,38 ile FeCl3.6H2O
koagülant maddesinde gerçekleşmiştir.
Özcan (2001), yaptığı çalışmada endüstrisi atıksularında Magnezyum
amonyum fosfat çöktürmesi ile azot giderimini araştırmış ve ham atıksuya
uygulanmasında, çıkış amonyak konsantrasyonu 22-45 mg/L,fosfor konsantrasyonu
ise 25-42 mg/L arasında değişmiş ve %40 civarında KOİ giderimi elde edilmiştir.
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Gizem AKYATAN
16
3.MATERYAL VE METOD GİZEM AKYATAN
17
3.MATERYAL VE METOD
3.1.Materyal
Yapılan deneysel çalışmalarda Adana ve Mersin Organize Sanayi
Bölgelerinin atıksu arıtma tesisi giriş atıksuyu kullanılmıştır. AOSB atıksu arıtma
tesisinden farklı zamanlarda iki adet ve MOSB atıksu arıtma tesisinden bir adet
atıksu alınmıştır. Koagülant madde olarak alüm ( OH18)SO(Al 2342 ), demir(III)
klorür ( OH6FeCl 23 ) ve magnezyum klorür ( OH6MgCl 22 ) kullanılmıştır. Ayrıca
pH ayarlamak için 1M NaOH ve HCl çözeltileri kullanılmıştır. Arıtılabilirlik
çalışmaları Şekil 3.1’de şematik olarak gösterilen, karıştırma hızı 0-120 devir/dakika
arasında olan ve her pedal için ayrı ayarlanabilen jar test düzeneğinde yapılmıştır.
Şekil 3. 1. Jar testi düzeneği 3.2.Metot
3.2.1. Atıksu Karakterizasyonu
Organize sanayi bölgeleri atıksu arıtma tesisi çıkış sularının deşarjı Su
kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY) Tablo 19 daki parametrelere göre
yapılmaktadır. Hem bu tablodaki tüm parametrelerin değerlerini hem de arıtılabilirlik
çalışmasında giderilmesi hedeflenen KOİ, AKM ve renk parametrelerini belirlemek
için üç atıksu numunesinin analizleri Standart metotlara uygun olarak yapılmıştır
(APHA, 1998).
3.MATERYAL VE METOD GİZEM AKYATAN
18
3.2.2. Jar Test
Arıtabilirlik çalışmalarında daha önce belirtilen üç koagülant maddenin farklı
dozları kullanılarak üç numune ile jar testleri yapılmıştır. Jar testinde karıştırma
işlemleri, çökelme ve her bir koagülant için uygun pH değerleri Çizelge 3.1 de
özetlenmiştir.
Çizelge 3. 1.Jar testi uygulama şartları Koagülant Madde Demir III klorür Alüm MgCI2.6H2O
Hızlı Karıştırma devri
(devir/dak)
200 200 200
Hızlı karıştırma süresi (dak) 5 5 5
Yavaş karıştırma
devri(devir/dak)
60 60 60
Yavaş karıştırma süresi (dak) 30 30 30
Çökelme süresi (dak) 30 30 30
pH 8,5 6,5 11-11,5
3.2.3.Adsorbsiyon denge izotermleri İki OSB atıksuyunu üç farklı koagülant ile yapılan arıtılabilirlik
çalışmasından elde edilen veriler en uygun doz ve giderim verimleri bakımından
değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra koagülasyon işleminde oluşan metal
hidroksitlerin x)OH(Me KOİ, AKM ve renk gideriminde adsorpsiyon işleminin
varsa etkinliğinin belirlenmesi için arıtılabilirlik verileri Freundlich, Langmuir,
izoterminin 4 farklı lineer formu, Temkin ve Dubinin gibi iki parametreli izoterm
modellerine uygulanmıştır.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
19
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
4.1 Atıksu Karakterizasyonu
Çalışmada kullanılan atıksu numuneleri SKKY Tablo 19 da belirtilen
parametreler ve deşarj edilebilir konsantrasyonları açısından bir değerlendirme
yapılabilmesi için analiz edilerek sonuçlar Çizelge 4.1 ve Çizelge 4.2’de verilmiştir.
Çizelge 4. 1.AOSB Atıksu Arıtma Tesisi Giriş suyu özellikleri Parametre Birim 1. Numune 2. Numune SKKY Tablo 19(*)
pH - 7,3 6,64 6-9
EI µS 3270 3200 -
KOİ mg/L 1096 1439 400
Filtre KOİ mg/L 621 912 -
AKM mg/L 150 185 200
Renk mg/L pt 2960 3050 -
Al mg/L 0.792 9,538 -
As mg/L - - -
B mg/L 0,315 - -
Ba mg/L 0,062 10,23 -
Cd mg/L - <0,005 0,1
Cr mg/L 0,067 0,084 2
Cu mg/L - 0,146 3
Fe mg/L 3,5 103,5 10
Hg mg/L 0,12 1,285 -
Mn mg/L 0,091 0,937 -
Ni mg/L 0,009 0,103 -
Pb mg/L 0,050 Pb -
Zn mg/L 0,719 Zn - ( *) SKKY Tablo 19: Karışık Endüstriyel Atık Suların Alıcı Ortama Deşarj Standartları Küçük ve Büyük Organize Sanayi Bölgeleri Ve Sektör Belirlemesi Yapılamayan Diğer Sanayiler 2 saatlik kompozit sınır değerleri
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
20
Çizelge 4. 2.MOSB Atıksu arıtma tesisi giriş suyu özellikleri Parametre Birim Sonuçlar SKKY Tablo 19(*)
pH - 6,67 6-9
EI µS 6680 -
KOİ mg/L 1780 400
Filtre KOİ mg/L 589 -
AKM mg/L 148 200
Renk mg/L pt 3452 -
Al mg/L 5,210 -
As mg/L - -
B mg/L - -
Ba mg/L - -
Cd mg/L 0,004 0,1
Cr mg/L 0,757 2
Cu mg/L 0,083 3
Fe mg/L 3,227 10
Hg mg/L - -
Mn mg/L 0,251 -
Ni mg/L 0,043 -
Pb mg/L 0,050 -
( *) SKKY Tablo 19: Karışık Endüstriyel Atık Suların Alıcı Ortama Deşarj Standartları Küçük ve Büyük Organize Sanayi Bölgeleri Ve Sektör Belirlemesi Yapılamayan Diğer Sanayiler 2 saatlik sınır değerleri
İki organize sanayi bölgesi atıksu numuneleri SKKY Tablo.19 göre
değerlendirilecek olursa sadece KOİ bakımından deşarj kriterlerine uymadığı
görülmektedir. Diğer yandan iki organize sanayi bölgesi atıksuları özelliklerinin
benzer olduğu sadece MOSB atıksuyunun Eİ dolayısı ile çözünmüş katı madde
bakımından farklılık içerdiği görülmektedir. İki organize sanayi bölgesinin sektörel
dağılımlarındaki farklılığın atıksu özelliklerine çok az yansımasının işletmeler
tarafından yapılması zorunlu olan ön arıtma ile ilgili olabileceği düşünülmektedir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
21
4.1.1. Kimyasal pıhtılaştırma-yumaklaştırma deneyleri ve sonuçları
İki ayrı organize sanayi bölgesinden alınan atıksu numuneleri üç farklı
koagülant ile jar testine tabi tutulmuştur. Deneysel sonuçlar her numune ve
parametreler için jar testinde kullanılan koagülantlara göre değerlendirilmiştir. Jar
tesit düzeneği fotoğrafı Şekil 4.1’de görülmektedir.
Şekil 4. 1.Jar testi deneylerinin uygulanması 4.1.1.1. Alüm ile koagülasyon çalışmaları
Çalışmanın ilk aşamasında üç farklı atıksu numunesine 0 ile 250 mg/L
arasında değişen konsantrasyonlarda alüm eklenerek jar testi yapılmıştır. Adana OSB
numune 1 ve 2 olarak tanımlanan atıksular ile yapılan koagülant dozuna karşı KOİ,
renk ve AKM parametrelerindeki değişimi içeren jar test sonuçları Çizelge 4.3 ve 4.4
de verilmiştir. Adana OSB ne ait iki atuksuda alüm ile % 96-97 AKM ve % 88 renk
giderimi gerçekleşirken KOİ giderimleri % 32-40 arasında kalmıştır. İki atıksu
numunesinin de SKKY Tablo.19 daki deşarj standardına sadece KOİ
konsantrasyonun uymadığı dikkate alındığında alüm ile koagülasyon uygulansa bile
ikincil arıtma gerekmektedir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
22
Çizelge 4. 3.Alüm ile AOSB 1.Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri Alüm
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1096 150 2960
50 726 58.8 1332
100 780 71.6 1601
150 838 4.7 592
200 678 2.9 825
250 654 6 340
Çizelge 4. 4.Alüm ile AOSB 2. Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Alüm
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1439 185 3050
50 1095 0 1350
100 1023 18 1650
150 988 4 600
200 1056 25 850
250 982 5 350
Eker ve diğerleri Sivas Organize Sanayi Bölgesi atıksuları ile yaptıkları
arıtılabilirlik çalışmasında 250 mg/L alüm ile % 89 KOİ giderimi olduğunu
bildirmişlerdir (Eker ve ark 2004). Bu çalışmada elde edilen giderim verimlerinin
düşük olması organize sanayi bölgelerindeki sektörel dağılımlar ve işletmeler
tarafından yapılması gereken ön arıtma uygulamaları ile ilgili olabileceği
düşünülmektedir. Bu çalışmada arıtılabilirliği araştırılan diğer atıksu Mersin
Organize Sanayi Bölgesine aittir ve alüm ile yapılan jar test sonuçları Çizelge 4.5’de
verilmiştir. MOSB atıksuyunda alüm ile % 83 KOİ giderimi gerçekleşmesine rağmen
SKKY Tablo.19 daki deşarj kriterlerine uymamaktadır. Atıksu özelliklerinin benzer
olmasına rağmen iki organize sanayi atıksuyunda alüm ile KOİ giderimlerinin farklı
olmasının atıksuların içerdiği kolloidal maddelerin partikül çapı dağılımlarının
ve/veya kolloidal içeriğin organik-inorganik fraksiyonları farkından kaynaklanacağı
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
23
düşünülmektedir.
Çizelge 4. 5.Alüm ile MOSB Atıksuyunda KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Alüm
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1780 148 3452
50 466 132 900
100 401 86 434
150 326 56 153
200 313 48 106
250 296 48 190
4.1.1.2. Fe (III) klorür ile koagülasyon çalışmaları Çalışmanın bu aşamasında alümde olduğu gibi AOSB ve MOSB lerine ait
aynı atıksu numunelerine koagülantların etkinliğini belirleyebilmek için demir (III)
klorür kullanılarak yapılan jar testi Şekil 4.2’ de gösterilmektedir.
Şekil 4. 2.Demir III Klorür Koagülasyonu
KOİ, AKM ve renk giderimlerini içeren jar test sonuçları, Çizelge 4.6, 4.7 ve
4.8 de verilmiştir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
24
Çizelge 4. 6.Demir (III) klorür ile AOSB 1. Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Fe (III) klorür
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1096 148 3050
50 700 57 2650
100 786 11 1150
150 626 3 650
200 635 3 600
250 615 4 800
Çizelge 4. 7.Demir (III) klorür ile AOSB 2. Numunede KOİ, AKM ve Renk
Giderimleri Fe (III) klorür
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1439 185 2960
50 1021 50 2520
100 1111 10 2140
150 943 2 1020
200 952 2 610
250 931 2 530
Çizelge 4. 8.Demir (III) klorür ile MOSB atıksyunda KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Fe (III) klorür
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1780 148 3452
50 802 108 2602
100 785 107 2475
150 761 110 2385
200 733 112 2009
250 732 116 1812
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
25
AOSB atıksuyu ile yapılan arıtılabilirlik çalışmasında alüm ve demir (III)
klorür ile KOİ, AKM ve renk giderimleri bakımından olduça benzer sonuçlar elde
edilmiştir. MOSB atıksularının iki koagülant ile yapılan arıtılabilirlik sonuçları üç
parametre açısındanda farklılık göstermektedir. Alüm ve demir (III) klorür birçok
atıksuyun koagülasyonunda KOİ ve AKM giderimleri bakımından benzer
performans göstermesine rağmen MOSB atıksuyunda giderimlerin farklı olmasının
nedenini açıklamak oldukça zordur. İki koagülantın uygulanmasında en önemli fark
ortam pH değerleridir. Bu sette demir (III) klorür kullanımında flok formasyonunun
nedenini açıklayamıroruz. Eker ve ark. (2004) Sivas OSB atıksu numunesiyle
yapılan Demir III Klorür koagülasyon sonucunda en yüksek AKM gideriminin 250
mg/L Demir (III) klorür dozunda % 52 olduğunu belirlemiştir.
4.1.1.3. Magnezyum Klorür ile koagülasyon çalışmaları
Arıtılabilirlik çalışmasının son aşamasında aynı organize sanayi bölgelerine
ait aynı numunelere magnezyum flokülasyonu uygulanmıştır. Magnezyum
flokülasyonunun KOİ, AKM ve renk giderim sonuçları Çizelge 4.9, 4.10 ve 4.11 de
verilmiştir.
Çizelge 4. 9.Magnezyum Klorür AOSB 1. Numune dozlarının KOİ, AKM ve Renk
sonuçları MgCl2
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1096 150 2960
0 673 3 115
50 709 8 186
100 730 10 170
150 718 3 129
200 875 12 176
250 878 8 129
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
26
Çizelge 4. 10.Magnezyum Klorür 2. AOSB Numunesi dozlarının KOİ, AKM ve Renk sonuçları
MgCl2
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1439 185 3050
0 1107 18 197
50 1089 17 189
100 1190 15 171
150 1175 10 174
200 1074 9 150
250 1176 5 125
Çizelge 4. 11.Magnezyum Klorür Mersin dozlarının KOİ, AKM ve Renk sonuçları
MgCl2
(mg/L)
KOİ
(mg/L)
AKM
(mg/L)
Renk
(mg/L pt)
0 1780 148 3452
0 789 38 421
50 686 22 359
100 664 36 362
150 573 20 244
200 598 16 256
250 617 12 125
Magnezyum flokülasyonu ile bütün numuneler de AKM ve renk giderim
verimleri yüksek ( % 92-98) olmasına rağmen KOİ giderimi üç numunelerde düşük
seviyede kalmıştır. MOSB atıksuyunda % 68 lik bir KOİ giderimi gerçekleşmiştir.
Ancak magnezyum flokülasyonunda karşılaşılan en ciddi problem koagülant dozu
değişimi ile giderim verimlerinin rastgele değişimidir. Hatta KOİ gideriminde
magnezyum klorür eklenmemiş sadece pH değeri 11 e yükseltilen numunede en
yüksek KOİ giderimleri elde edilmiştir. Yüksek pH da suyun bileşiminde bulunan
kalsiyum iyonlarının 3CaCO ve magnezyum iyonların hidroksitleri halinde
floklaşarak çökelmesi sırasında yeterli koagülasyon etkini yapmış olabilir. Yüksek
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
27
magnezyum klorür dozlarında flok parçalanmasından dolayı KOİ giderim verimleri
azalmış olabilir. Çünkü KOİ analizi için alınan örnekler süpernatant olarak
tanımlanan beherlerin 300 mL lik üst kısmından alınmıştır. Bu çalışmada dikkat
çekici noktalardan biride her üç koagülant ile yapılan arıtılabilirlik çalışmasında KOİ
ve AKM konsantrasyonları arasındaki uyumsuzluk veya çelişkidir. Bu çalışmada
AKM analizleri Whatmann GF/C ( gözenek çapı 1,2-1,5 µm) filtre kağıdı ve filtre
KOİ ölçümlerinde kullanılacak numunenin filtre edilmesi için gözenek çapı 0,45 µm
kağıdı kullanılmıştır. Atıksuların çözünmüş katı madde ve kolloidal madde içeriğinin
açıklanmasında önemli bir karışıklık mevcuttur. 2 µm ve daha küçük gözenekli filre
kağıdından geçen kısım çözünmüş madde olarak tanımlanır. Diğer taraftan 0,001-1
µm arasında partikül çapına sahip tanecikler kolloid olarak tanımlanır (Metcalf and
Eddy, 2003).
4.1.1.4. Adsorpsiyon Denge İzotermleri:
Alüm, Demir III Klorür ve Magnezyum Klorür koagülant olarak
kullanımında bu tuzla koagülant etkiyi gösteren Al(OH)3, Fe(OH)3 ve Mg(OH)2 gibi
metal hidroksit formlarıdır. Metal hidroksitlerin yüzey özelliklerinden dolayı
adsorplama özellikleri vardır ( Kaplan,2006 ).Yüksek pH da magnezyum iyonlarının
çökelmesi sırasında oluşan floklar çok geniş ve pozitif elektrostatik yüzeye sahiptir.
Metal hidroksit oluşumunda ilk aşamada oluşan pıhtıların çok küçük olmasından ve
yüzey alanlarının çok büyük olmasından dolayı adsorpsiyon işleminin atıksularda
renk ve KOİ giderimi adsorpsiyona uygun olup olmadıklarını ve uygun ise hangi
izoterm modelleri ile adsorpsiyon dengelerinin açıklanabileceğini belirlemek için
Freundlich, Langmuir, izoterminin 4 farklı lineer formu, Temkin ve Dubinin gibi iki
parametreli izoterm modelleri uygulanmıştır. Bu izotermlerin uygunluk durumu
regresyon katsayısı (R2) göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Langmuir ve
Freundlich izotermlerine uygunluk durumu korelasyon katsayısı (R) ile bulunmuştur.
Korelasyon katsayısı 0 ile 1 arasında değerler almakta ve korelasyon katsayısının 1’e
yaklaştıkça uygunluğunun artmakta olduğu bilinmektedir (Basibüyük ve Forster,
2003; Chiou ve Li, 2002;Berthouex ve Brown, 2002).
Adsorpsiyon işlemi için kütle dengesi aşağıdaki eşitlikle ifade edilir;
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
28
M)CC(V
qe eo
Burada,
qe: birim adsorban kütlesi başına adsorplanan madde miktarı (mg/g)
C0: adsorplanan maddenin giriş konsantrasyonu (mg/L)
Ce: adsorplanan maddenin çıkış konsantrasyonu (mg/L)
V: hacim (m3)
M: adsorban kütlesi (g) olarak belirtilmiştir.
Birim adsorban başına adsorblanan madde miktarı qe olarak tanımlanır ve her
adsorpsiyon izotermi için farklı ifade edilir. Uygun olan adsorpsiyon izoterminin
sabitlerinin belirlenmesi adsorpsiyon sistemlerinin dizaynı için çok önemli bir
parametredir. Üç koagülant ile yapılan jar testinde elde edilen KOİ ve renk giderim
verileri Freundlich, Langmuir Temkin ve Dubinin adsorbsiyon denge izotermlerine
uygulanmıştır. Bu denge izoterm denklemleri, lineer formları ve izoterm
parametreleri Çizelge 4.12’ de topluca verilmiştir. AOSB ait iki atıksu numunesi ile
üç koagülant kullanılarak yapılan arıtılabilirlik çalışmasından elde edilen veriler dört
farklı adsorbsiyon denge izoterminin hiç birine uymamıştır. MOSB atıksuyu ile
yapılan arıtılabilirlik çalışmasından elde edilen sonuçlara göre demir (III) klorür ile
KOİ gideriminin Langmuirin dört farklı lineer formunada uyduğu belirlenmiştir.
Alüm ve demir (III) klorür ile renk gideriminin ise Freundlich adsorbsiyon
izotermine uymaktadır. Magnezyum klorür ile yapılan arıtılabilirlik sonuçlarının
adsorbsiyon izotermlerinine uymadığı belirlenmiştir. Adsorbsiyon izoterm
grafiklerinden uygun olmayanlar ekte verilmiştir. Adsorbsiyon izotermlerine uyan
giderim verileri ve izoterm grafikleri aşağıda tartışılmıştır.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
29
Çizelge 4. 12.İzoterm modellerine ait eşitlikler lineer formlar ve parametreler (Ali ve ark.2009)
İzotermler Eşitlikler Lineer İfade Parametreler
Freundlich qe = KF(Ce)1/n ln qe = ln KF + n-1 ln
Ce
KF = expKN
1/n = E
Langmuir
qe = (qmKLCe)/(1 + KLCe)
Tip (I)
Ce/qe = (1/KLqm) +
(Ce/qm)
qm = (E)-1
KL = E/KN
Tip (II)
1/qe = (1/KLqmCe) +
(1/qm)
qm = (KN)-1
KL =K/ E
Tip (III)
qe = qm – (1/KL)qe/Ce
qm =KN
KL =(E)-1
Tip (IV)
qe/Ce = KLqm - KLqe
qm = KN/ E
KL = - E
Temkin qe = qm ln(KTCe) qe = qm ln KT + qm ln
Ce
qm = E
KT = exp KN/E
Dubinin-
Radushkevich ε = RT ln(1 +Ce
-1) ln qe = ln qm – Dε2 qm = expKN
D = -E
KN: Kesim Noktası; E:Eğim
Demir (III) klorür ile MOSB ne ait atıksudan KOİ gideriminde adsorbsiyon
mekanizmasının etkili olduğu ve adsorbsiyonun Langmuir izoterminin dört lineer
modeli ile ifade edilebileceği Çizelge 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 ve 4.8 de verilen izoterm
grafiklerinden anlaşılmaktadır.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
30
Şekil 4. 3.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (I) İzoterm Grafiği
Şekil 4. 4.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin Langmuir (II) İzoterm Grafiği
y = -0,005x + 4,265R² = 0,9185
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
720 740 760 780 800 820
Ce
Ce/qe
y = 4,2082x - 0,0049R² = 0,9333
-1E-042,5E-180,00010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,0009
0,0012 0,00125 0,0013 0,00135 0,0014
1/Ce
1/qe
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
31
Şekil 4. 5.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (III) İzoterm Grafiği
Şekil 4. 6.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (IV) İzoterm Grafiği Langmuir adsorbsiyon izoterm modeli, homojen yüzeyli adsorbant üzerine
Adsorblanacak madeninin tek tabaka halinde adsorblandığı kabulene dayanan bir
modeldir (anirudhan, 2009; Nemr, 2009). Ayrıca Langmuir adsorbsiyon modeline
göre adsorblanan maddeler eşit enerji düzeyine sahip bölgelere yerleşir ve
adsorblanan moleküller birbiri ile etkileşmezler (Sreejalekshmi,2009). Mersin
organize sanayi bölgesi atıksu ile yapılan arıtılabilirlik deneylerinden elde edilen
sonuçların adsorbsiyon modellerine uygulanması sonucu renk gideriminin hem alüm
hem de demir (III) klorür ile Frudnlich adsorbsiyon modeline uyduğu görülmektedir.
y = 0,0012x + 0,1927R² = 0,9997
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
1000 2000 3000 4000
qe/C
e
qe
y = 0,0012x + 0,1927R² = 0,9997
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
1000 2000 3000 4000
qe/C
e
qe
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
32
MOSB ait atıksularından alüm ve demir (III) klorür ile renk gideriminin Freudlich
izoterm grafikleri Şekil 4.7 ve 4.8 de görülmektedir.
Şekil 4. 7.Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği
Şekil 4. 8.Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği
Freundlich adsorbsiyon modeli hetorojen katı yüzeyine adsorblanan maddenin
çok tabakalı olarak yerleştiğini ve başlangıçta adsorblanan maddenin katı yüzeyine
çok sıkı bağlandığı ve yerleşilebilir bölge azaldıkça bağlanma gücünün azaldığını
kabul eder (Shen, 2009; Khambhaty, 2009). Freundlich izoterm sabitlerinden KF
adsorbsiyon kapasitesi ve 1/n adsorbsiyon yoğunluğu ile ilgili sabitlerdir. Freundlich
y = 8162,3x - 65054R² = 0,9892
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
8,40 8,60 8,80 9,00 9,20 9,40
lnqe
lnCe
y = 3145,5x - 22148R² = 0,9968
2000
2400
2800
3200
3600
4000
7,80 7,90 8,00 8,10 8,20 8,30
lnqe
lnCe
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
33
izoterm modeline göre 1/n değeri 0 < 1/n < 1 ise katı yüzeyine adsorbsiyon kuvveti
zayıftır (Omar, 2008). Bu çalışmada Freundlich modeline uyan MOSB atıksularından
alüm ve demir (III) klorür ile renk giderimine ait 1/n değerleri alüm ve demir (III)
klorür için sırası ile (8162,3154) arasındadır ve renk oluşturan bileşiklerin 3)OH(Al
ve 3)OH(Fe yüzeylerine bağlanma kuvvetlerinin yüksek olduğunu göstermektedir.
Mersin organize sanayi bölgesi atıksuyuna ait üç koagülant ile yapılan arıtılabilirlik
çalışmasından elde edilen giderim verilerinin bu iki adsorbsiyon modeline
uygulanması sonucu elde edilen izoterm bilgileri Çizelge 4.13, ve 4.14’te verilmiştir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
34
Çizelge 4. 13.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen Langmuir İzoterm Katsayıları
Adsorbsiyon
izotermi Koagülant R2 qm KL
Lagmuir (I)
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,83
0.85
0,92
qm = -1111
qm = 2,31
qm = -200
KL=-0,000956
KL = -0,00906
KL = -0,00117
Lagmuir (I)
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,62
0,91
0,8
qm= 666
qm= 9,72
qm= 1666
KL=-0,014204
KL= 0,004959
KL = -0,00110
Lagmuir (II)
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,37
0.16
0,93
qm =-1000
qm= 500
qm = -204
KL=-0,001007
KL = -0,00531
KL =0,001164
Lagmuir (II)
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,18
0,15
0,52
qm= -13,2
qm= -145
qm= -1,703
KL=-54,21429
KL=-34,5
KL = -978,833
Lagmuir (III)
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,88
0.53
0,99
qm= -329
qm = 516
qm = -161
KL=0,001311
KL = 0,05197
KL= 0,01193
Lagmuir (III)
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,69
0,24
0,89
qm= -318
qm = 12276
qm = 1556
KL= 0,00513
KL = - 0,01508
KL= 0,00088
Lagmuir (IV)
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,88
0.53
0,99
qm = 558
qm = 161
qm = -497
KL= -0,0012
KL= -0,005
KL = -0,0012
Lagmuir (IV)
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,39
0,24
0,89
qm = -316
qm =- 20998
qm = -1333
KL= -0,0066
KL= 0,0036
KL = -0,0008
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
35
Çizelge 4. 14.Mersin OSB Atıksuyunda KOİ ve Renk Giderimi için Elde Edilen Freundlich İzoterm Modeli Sabitleri (qm ve KL)
Adsorbsiyon
İzotermi Koagülant R2 1/n KF
Freundlich
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0.8357
0.9127
0,9048
1/n = 0,2766
1/n = 2,31107
1/n =0,08179
KF =1,285175
KF= 1,483058
KF = 4,30
Freundlich
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0.5443
0.9968
0,1563
1/n = 0,9029
1/n = -0,0069
1/n =3145,5
KF =1,301695
KF= -8,51719
KF = 10,0055
Bu çalışmada elde edilen giderim verimleri Freudlich ve Langmuir
modellerinin dışında Temkin ve Dubinin- Radushkevich adsorbsiyon modellerinede
uygulanmıştır. Temkin izoterm modeli adsorbe olan maddeler arasında etkileşimi
ifade eder (Kinniburg, 1986, Chov ve ark., 1999). Bu izoterm modeli tabaka içindeki
tüm moleküllerin adsorpsiyon ısısı dikkate alınarak geliştirildiğinden ve dolayısıyla
adsorbantların etkileşimlerinin etkilediği alandan dolayı maddeler arası etkileşimin
lineer olarak azaldığını ifade eder (B.H.Hammed ve ark.,2008). Dubinin-
Radushkevich adsorpsiyon izoterm modeli, adsorpsiyon enerjisini hesaplamak için
kullanılır. Ayrıca hesaplanan enerji değerleri, adsorpsiyonun mekanizması hakkında
bilgi verir. Dubinin- Radushkevich adsorpsiyon izotermi, 1 mol iyonun veya
molekülün, çözeltiden adsorbant yüzeyine geçemesi sırasında açığa çıkan enerji
olarak tanımlanır (C.Hsief ve ark., 2000). Mersin organize sanayi bölgesi atıksuyuna
ait üç koagülant ile yapılan arıtılabilirlik çalışmasından elde edilen giderim
verilerinin bu iki adsorbsiyon modeline uygulanması sonucu elde edilen izoterm
bilgileri topluca Çizelge 4.15 ve 4.16 de verilmiştir.
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA GİZEM AKYATAN
36
Çizelge 4. 15.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen Temkin İzoterm Katsayıları
Adsorbsiyon
İzotermi Koagülant R2 qm KT
Temkin
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,9626
0.9503
0,7508
qm= 4040,3
qm= -1023,4
qm= 24572
KT=1,794733 KT=-2,266618 KT=-1,880815
Temkin
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,1674
0,705
0,6085
qm =-268,44
qm =3144,8
qm =-2873,2
KT=-2,226607 KT=-0,923868 KT=-2,178535
Çizelge 4. 16.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Dubinin-Radushkevich İzoterm Katsayıları Adsorbsiyon
İzotermi Koagülant R2 İzoterm Sabitleri Koagülant
Dubinin-
Radushkevich
(KOİ)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0.8708
0,8355
0,9411
D= -118,35
D= 5338,2
D=801,59
qm= 4,773646
qm= 2,16003
qm= -2,45786
Dubinin-
Radushkevich
(Renk)
MgCl2
Alüm
FeCl3
0,1584
0,3101
0,8220
D= -8,9847
D= 9,3438
D=-5503,7
qm= 41,91001
qm= 2,23044
qm= 1,986805
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER GİZEM AKYATAN
37
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Bu çalışmada Adana OSB’sinde 2 defa ve Mersin OSB’sinden 1 defa alınan
atıksu numunelerinde, koagülant olarak MgCl26H2O, Alüm ve Demir III Klorür
koagülantlarının kullanıldığı koagülasyon-flokülasyon yöntemiyle KOİ, AKM ve
Renk giderim verimleri incelenmiştir.
Koagülant olarak Alüm’ün kullanıldığı çalışmalarda KOİ giderim verimlerine
bakıldığında en yüksek giderim Mersin OSB’den alınan atıksu numunesinde 150
mg/L’lik dozda % 67,8 giderim verimi elde edilmiştir. Alüm koagülantıyla yapılan
AKM giderim verimi ise en iyi giderim Adana OSB’sinde 2. defa alınan numunede
% 98,6 giderim yüzdesi ve 200 mg/L’lik dozda sağlanmıştır. Renk giderime
bakıldığında ise Mersin OSB’sinden alınan numunede 250 mg/L’lik dozda % 96,4
giderim verimi olduğu gözlenmiştir.
Koagülant olarak Demir III klorürün kullanıldığı giderim çalışmalarında KOİ
giderimi Mersin OSB 200 - 250 mg/L’lik dozlarda en iyi giderim elde edilmiştir.
AKM ve Renk gideriminde ise Adana OSB’sinden 2 . defa alınan numunede yapılan
çalışmada 250 mg/L’lik demir III klorür dozunda elde edilmiştir.
Koagülant olarak MgCl26H2O kullanıldığı giderim çalışmalarında ise KOİ
giderimi en yükse olduğu doz sadece pH ayarlaması yapıldığı Mersin OSB’sinden
alınan atıksu numunesinde elde edilmiştir. AKM gideriminde ise tüm numunelerde
giderimin çok yüksek olduğu en iyi giderimin ise Mersin OSB’sinden alınan atıksu
numunesinde %98,1 giderim yüzdesiyle 150 g/L’lik dozda olduğu tespit edilmiştir.
Renk giderimi ise yüksek oranlarda olmakla birlikte en iyi giderim yüzdesi
%96,1’dır.
Magnezyum AKM ve Renk gideriminde etkili olduğu gözlenmiştir. Fakat
KOİ gideriminde istenilen verimler elde edilememiştir. İstenilen verimler elde
edilememiş olsa da Organize Sanayi Bölgesi atıksu arıtma tesislerinde kimyasal
arıtmanın arkasında biyolojik arıtma ünitelerinin olduğu düşünülürse biyolojik arıtma
için yeterli bir ön arıtma olduğu düşünülmektedir.
MgCl26H2O kaogülant olarak kullanılması durumunda atık çamur
miktarında, metal hidroksit içermeyen atık çamur oluşumu, koagülantın tekrar
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER GİZEM AKYATAN
38
kullanılabilirliği avantajları ortaya çıkmaktadır.
Organize sanayi atıksularının arıtımında kimyasal arıtma olarak adlandırılan
koagülasyon-flokülasyon işleminde alüm ve demir III klorür gibi klasik koagülantlar
kullanılmaktadır. Bu koagülantların arıtma verimleri çoğunlukla bir birine yakın
olmakla birlikte etkili oldukları pH aralıkları farklıdır. Her iki koagülantın
kullanımında da kimyasal arıtma çamuru veya koagülasyon çamuru olarak
adlandırılan atık çamur oluşmaktadır. Bu çamurların ortak özelliği kullanılan
koagülanttan dolayı inorganik bileşimidir. Bu çamurlar hala bir tehlikeli atıktır ve
bertaraftı gereklidir. Arıtma çamurlarının en yaygın bertaraf yöntemlerinden biri
anaerobik parçalanmadır. MgCl2.6H2O kaogülant olarak kullanılması durumunda
atık çamur miktarında, metal hidroksit içermeyen atık çamur oluşumu, koagülantın
tekrar kullanılabilirliği avantaj olarak ortaya çıkmaktadır.
KOİ giderimlerinde adsorpsiyon işleminin fonksiyonunu belirlemek için her
bir koagülant dozu ile giderilen KOİ miktarları esas alınarak elde edilen veriler
sonucunda; AOSB ait iki atıksu numunesi ile üç koagülant kullanılarak yapılan
arıtılabilirlik çalışmasından elde edilen veriler dört farklı adsorbsiyon denge
izoterminin hiç birine uymamıştır. MOSB atıksuyu ile yapılan arıtılabilirlik
çalışmasından elde edilen sonuçlara göre demir (III) klorür ile KOİ gideriminin
Langmuir’in dört farklı lineer formuna da uyduğu belirlenmiştir. Alüm ve demir (III)
klorür ile renk gideriminin ise Freundlich adsorbsiyon izotermine uymaktadır.
Magnezyum klorür ile yapılan arıtılabilirlik sonuçlarının adsorbsiyon izotermlerine
uymadığı belirlenmiştir.
39
KAYNAKLAR ALI, B., MOHOMMAD, M., S., 2009. Equilibrium and kinetic studies on free
cyanide adsorption from aqueous solution by activated carbon,170:127-133
ALI, I., JAIN, C.K.; Wastewater Treatment and Recycling Technologies. (J. LEHR
ve J. KEELEY editör). Water Encyclopeia, Wiley-Interscience, U.S.A, s.808-
814.
AMUDA, O.S., ALADE, A., 2006. Coagulation/flocculation process in the treatment
of abattoir wastewater. Desalination, 196:22-31.
ANONYMOUS (2005) Bursa Çevre Merkezi Aktüel, Aylýk Bülten, 3-4, Ocak 2005,
Bursa.
ANİRUDHAN T.S., DİVYA L., SUCHİTHRA P.S., 2009. Kinetic and equilibrium
characterization of uranium(VI) adsorption onto carboxylate-functionalized
poly(hydroxyethylmethacrylate)-grafted lignocellulosics, J. Environ. Manage.
90 ; 549–560.
ASLAN, V., Atıksu yönetimi Çevre ve Orman Bakanlığı. ÇYGM-Su ve Toprak
Yönetimi Daire Başkanlığı Çevre Yönetim Genel Müdürlüğü.(2008-2012)
BASIBUYUK, M. And FORSTER, C.F, 2003 An Examination Of Adsorption
Characteristic Of Basic Dye On To Live Activated Sludge System. Process
Biochem.,38:1311-1316
BAILLOD, C.R, CRESSEY, G. M., and BEAUPREL, R. T. (1977). Influence of
phosphourus removal on solids budget. Journal of The Water Pollution
Control Federation
BAYÜLKEN Y., KÜTÜKOĞLU C. 2010 Organize Sanayi Bölgeleri Küçük Sanayi
Siteleri Teknoparklar ,Genişletilmiş Üçüncü Basım, Mart, Yayın No :MMO,
530.
BELLE, R., LORİLLİON, M., MAROT J., OZON, R., 1986. A possible role for
Mg2+ ions in the induction of meiotic maturation of Xenopus oocyte. Cell
Differ, 19: 253-61.
40
B.H. Hameed, A.A. Rahman, Removal of phenol from aqueous solutions by
adsorption onto activated carbon prepared from biomass material, J.
Hazard.Mater. 160 (2008) 576–581.
BOĞA A. 2007. Ağır Metallerin Özellikleri ve Etki Yolları, 16:218.
HSİEH C., H. TENG, Influence of mesopore volume and adsorbate size on
adsorption capacities of activated carbons in aqueous solutions, Carbon 38
(2000) 863–869.
DENTEL, S.K. and GOSSET, J. M. (1982) Effect Of Chemical Coagülation On
Anaerobik Digestibility Of Organic Materials. Water Research,16,707-718
EKİCİ,P.,AKYATAN,G.,ERSU,B.,Ç., AB Sürecindeki Türkiyede Organize
Sanayilerde Atıksu Yönetiminde Sık Yapılan Hatalar ,Karşılaşılan Sorunlar
Ve Çözüm Önerileri
EL NEMR A., 2009. Potential of pomegranate husk carbon for Cr(VI) removal from
wastewater: kinetic and isotherm studies, J. Hazard. Mater. 161 132–141.
EPA. 1987. Palmer, S., M. Breton, T. Nunno, D. Sullivan, and N. Surprenant.
Technical Resource Document: Treatment Technologies for Metal/Cyanide-
Containing Wastes.
FAUST, S., ALY, O. M.; 1980. Chemistry of Water Treatment. Butterworth
Publishers, USA, 717s.
GHYOOT W., VERSTRATE W, 1997.Anaerobik digestion of primary sludge from
chemical pre-precipitation, Central Of Enviromental Sanitation, University of
Gent, Coupure L 653, 9000 Gent, Belgium.
GÖNDER, ZB. 2004. Fenton Prosesi ve İyon Değişimi Kombinasyonu ile Renkli
Atıksuların Arıtımı Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, 87 s.
KAPLAN,Ş., Ş.,Sulardaki Doğal Organik Maddelerin Yüzeylerin demirle Kaplanmış
Çeşitli Pomza Taşları Kullanılarak Adsorpsiyon Sireciyle Giderimi Isparta
2005 Y L Tez SDÜ
KHAMBHATY Y., MODY K., BASHA S., JHA B., 2009. Kinetics equilibrium and
thermodynamic studies on biosorption of hexavalent chromium by dead
fungal biomass of marine Aspergillus niger, Chem. Eng. J. 145 489–495.
41
KİNNİBURGH, D.G. 1986. General purpose adsorption isotherms. Environ. Sci.
Technol. 20:895–904
OMAR H.A., MOLOUKHİA H., 2008. Use of activated carbon in removal of some
radioisotopes from their waste solutions, J. Hazard. Mater. (157) 242–246.
OSB Kanunu Dünya’ da ve Türkiye’ de OSB Uygulamaları, 10.11.2010 4562 Sayılı
OSB Kanunu, 15.04.2000 tarih ve 24021 sayılı Resmi Gazetede
ÖZCAN, P., 2001, Mezbaha Endüstrisi Atıksularında Magnezyum Amonyum Fosfat
Çöktürmesi İle Azot Giderimi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, s,3-25, İstanbul
ÖZYONAR F., Yüksek lisans tezi Entegre et ve et ürünleri tesisleri atıksularının
kimyasal koagülasyon Ve elektrokoagülasyon yöntemleriyle arıtılabilirliğinin
incelenmesi Cumhuriyet üniversitesi Fen bilimleri enstitüsü Çevre müh.
Anabilim dalı.
SAMSUNLU,A.,AKÇA,L.,TUNÇSİPER,B.,(1999) 3. Ulusal Çevre Mühendisliği
Kongresi,Organize Sanayi Bölgeleri Ön Arıtma Gerekliliği 4:287-365
SEMERJİAN, L., AYOUB, G.M., 2003. High-pH-magnesium coagülation-
flocculation in wastewater treatment. Advances in Enviromental Research,
7:389-403.
SHEN X., SHAN X., DONG D., HUA X., OWENS G., Kinetics and
thermodynamics of sorption of nitroaromatic compounds to as-grown and
oxidized multiwalled carbon nanotubes, J. Colloid Interface Sci. 330 (2009)
1–8.
SREEJALEKSHMİ K.G., K. ANOOP KRİSHNAN, T.S. ANİRUDHAN, 2009.
Adsorption of Pb(II) and Pb(II)-citric acid on sawdust activated carbon:
kinetic and equilibrium isotherm studies, J. Hazard. Mater. 161 1506–1513.
ŞANLI N. 2006. Deri Sanayi Atıksularının Kimyasal Koagülasyon ve
Elektrokoagülasyon ile Arıtımı. T.c. Gebze yüksek teknoloji enstitüsü
Mühendislik ve fen bilimleri enstitüsü Yüksek lisans tezi Çevre mühendisliği
anabilim dalı Gebze.
ŞENGÜL, F., KÜÇÜKGÜL, Y., 1995. Çevre Mühendisliğinde Fiziksel – Kimyasal
Temel İşlemler ve Süreçler. D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Yayın No:153
42
3.baskı 1995
TE-TA LTD. ŞTİ, Magnezyum, manyezit ve magnezyum bileşikleri. Türkiye sınai
kalkınma Bankası yayınları, kimya sektörü araştırması, Yayın no: Kimya 2
1979, Ankara.
TORÖZ, İ., S. MERİÇ., İ.TALINLI., H.Z. SARIKAYA. 1994. Bursa Organize
Sanayi Bölgesinde Kirlenme Profili. İTÜ 4. Endüstriyel Kirlenme Profili
Sempozyumu. İstanbul, 26-28 Eylül 1994, s.29-41.
METCALF ve EDDY, 2003. Wastewater Engineering Treatment And Reuse. 4.
Basım George Tchobanoglous.
YALILI, M., KESTİOĞLU, K., Yüksek KOİ İçerikli Tekstil Atıksularının Kimyasal
Çökeltim ve Adsorpsiyon Yöntemleriyle Arıtılabilirliği, Uludağ Üniversitesi,
Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, 16059
Görükle-BURSA.
X. SHEN, X. SHAN, D. DONG, X. HUA, G. OWENS, Kinetics and
thermodynamics of sorption of nitroaromatic compounds to as-grown and
oxidized multiwalled carbon nanotubes, J. Colloid Interface Sci. 330 (2009)
1–8.
43
ÖZGEÇMİŞ
1984 yılında Adana’da doğdu. İlk, orta ve lise eğitimini Adana’da
tamamladıktan sonra 2007 yılında Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Çevre Mühendisliği bölümünden mezun oldu. 2007 yılında Çukurova Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalında yüksek lisans
eğitimine başladı ve 2010 yılında tamamladı.
44
45
EKLER
EK 1:
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
Langmuir (I) İzoterm Grafiği
y = -0,0009x + 0,9416R² = 0,8251
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
500 550 600 650 700
Ce/
qe
Ce
y = 0,0014x - 0,1546R² = 0,8549
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
200 300 400 500
Ce/
qe
Ce
46
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (I) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
y = -0,005x + 4,265R² = 0,9185
0,00,10,20,30,40,50,60,7
720 740 760 780 800 820
Ce
Ce/qe
y = 0,6037x - 0,0003R² = 0,371
0
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,001
0,0014 0,0015 0,0016 0,0017 0,0018
1/qe
1/Ce
47
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
Langmuir (II) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (II) İzoterm Grafiği
y = -0,089x + 0,0012R² = 0,1567
0
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,001
0,0012
0,0014
0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004
1/qe
1/Ce
y = 4,2082x - 0,0049R² = 0,9333
-1E-042,5E-180,00010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,0009
0,0012 0,00125 0,0013 0,00135 0,0014
1/Ce
1/qe
48
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(III) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
Langmuir (III) İzoterm Grafiği
y = 762,61x - 328,93R² = 0,8771
0
500
1000
1500
2000
2500
1 1,5 2 2,5 3 3,5
qe
qe/Ce
y = 127,21x + 648,75R² = 0,5335
500600700800900
100011001200130014001500
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
qe
qe/Ce
49
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (III) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
y = 0,0012x + 0,1927R² = 0,9997
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
1000 2000 3000 4000
qe/C
e
qe
y = 0,0012x + 0,6693R² = 0,8771
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1000 1250 1500 1750 2000 2250
qe/C
e
qe
50
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (IV) İzoterm Grafiği
y = 0,0042x - 1,3424R² = 0,5335
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
500 700 900 1100 1300
qe/Ce
qe
y = 0,0012x + 0,1927R² = 0,9997
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
1000 2000 3000 4000
qe/C
e
qe
51
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
y = 3,6153x - 15,003R² = 0,8357
6,66,87,17,37,67,88,18,38,6
6,20 6,25 6,30 6,35 6,40
lnqe
lnCe
y = 0,5175x + 3,9735R² = 0,7131
6,606,656,706,756,806,856,906,957,007,057,107,15
5,20 5,40 5,60 5,80 6,00 6,20
lnqe
lnCe
52
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
y = 12,225x - 73,49R² = 0,9048
0
2
4
6
8
10
12
6,5000 6,6000 6,7000 6,8000 6,9000 7,0000
lnCe
lnqe
y = 4040,3x - 24314R² = 0,9626
0
500
1000
1500
2000
2500
6,3 6,4 6,5 6,6
qe
LnCe
53
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
Temkin İzoterm Grafiği
y = -272,02x + 2624,1R² = 0,1723
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
5,4 5,6 5,8 6 6,2
qe
lnCe
y = 24572x - 161164R² = 0,7508
0500
1000150020002500300035004000
6,58 6,6 6,62 6,64 6,66 6,68 6,7
qe
LnCe
54
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
y = -801,59x + 8,6714R² = 0,9411
7
7,1
7,2
7,3
7,4
7,5
7,6
7,7
0 0,001 0,002 0,003
lnqe
ε2
y = 18,971x + 6,8257R² = 0,0897
6,76,75
6,86,85
6,96,95
77,05
7,17,15
0 0,0025 0,005 0,0075 0,01
lnqe
ε2
55
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
Dubinin İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
y = -5338,2x + 13,039R² = 0,8355
6,87
7,27,47,67,8
88,28,4
0,0009 0,00095 0,001 0,00105 0,0011 0,00115
Lnq
e
ε2
y = 0,9029x + 3,6792R² = 0,5443
7,808,008,208,408,608,809,009,209,409,60
4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00
lnqe
lnCe
56
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
y = 8162,3x - 65054R² = 0,9892
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
8,40 8,60 8,80 9,00 9,20 9,40
lnqe
lnCe
y = 3145,5x - 22148R² = 0,9968
2000
2400
2800
3200
3600
4000
7,80 8,00 8,20 8,40
lnqe
lnCe
57
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
y = 0,0015x - 0,1056R² = 0,615
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
100 150 200 250 300 350 400
Ce/q
e
Ce
y = 6E-05x + 0,0121R² = 0,9089
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0 500 1000
Ce/q
e
Ce
58
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
y = 0,0006x - 0,5419R² = 0,7921
0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00
1500 2000 2500 3000
Ce/q
e
Ce
y = -0,0759x + 0,0014R² = 0,1842
00,00020,00040,00060,0008
0,0010,00120,00140,00160,0018
0 0,005 0,01
1/qe
1/Ce
59
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
y = -0,0069x + 0,0002R² = 0,1563
0,00000,00000,00000,00010,00010,00010,00010,00010,00020,00020,0002
0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01
1/qe
1/Ce
y = -0,5873x + 0,0006R² = 0,5211
00,00005
0,00010,00015
0,00020,00025
0,00030,00035
0,00040,00045
0,00030,00040,00040,00050,00050,00060,0006
1/qe
1/Ce
60
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(III) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(III) İzoterm Grafiği
y = 194,95x + 318,23R² = 0,698
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1 2 3 4 5
qe
qe/Ce
y = -66,314x + 12276R² = 0,2414
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 20 40 60 80
qe
qe/Ce
61
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir (III)
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir (IV)
İzoterm Grafiği
y = 1125,7x + 1555,6R² = 0,8899
0500
10001500200025003000350040004500
0 0,5 1 1,5 2 2,5
qe
qe/Ce
y = 0,0066x - 2,0885R² = 0,3909
0123456789
10
500 700 900 1100 1300 1500
qe/Ce
qe
62
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
y = -0,0036x + 75,594R² = 0,2414
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5000 10000 15000
qe/ce
qe
y = 0,0008x - 1,0669R² = 0,8899
0
0,5
1
1,5
2
2,5
2000,00 2500,00 3000,00 3500,00 4000,00
qe/Ce
qe
63
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
y = -268,44x + 2488R² = 0,1674
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 2 4 6 8
qe
lnCe
y = 3144,8x - 7921,8R² = 0,705
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
4 5 6 7
qe
lnCe
64
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
y = -2873,2x + 25380R² = 0,6085
0500
10001500200025003000350040004500
7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9
qe
lnCe
y = 8,9847x + 6,7532R² = 0,1584
6,36,46,56,66,76,86,9
77,17,2
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
lnqe
ε2
65
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
y = -9,3438x + 9,304R² = 0,3101
8,58,68,78,88,9
99,19,29,39,49,59,6
0 0,02 0,04 0,06
lnqe
ε2
y = 5503,7x + 7,2922R² = 0,822
7,8
7,9
8
8,1
8,2
8,3
8,4
0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0002 0,0002
lnqe
ε2