Peynir altı atık suyunun fotokatalitik yöntemlerle arıtılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Gıda fabrikası atık sularının organik içerikleri oldukça yüksektir. Bu atık sulardan peynir altı atık suyu (PAS) içerdiği yüksek organik kirlilik (50.000-70.000 mg/L KOİ) sebebiyle arıtılmadan doğaya verildiğinde önemli çevre problemlerine sebep olmaktadır. Peynir altı atık suyunun fizikokimyasal, biyolojik ve bazı oksidasyon yöntemleriyle arıtılma çalışmaları yapılmıştır. Elektro-Fenton ileri oksidasyon yöntemi ile arıtımı da sınırlı sayıdadır. Ancak fotokatalitik ileri oksidasyon yöntemi ile arıtım üzerine bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada PAS arıtımı için, elektro-Fenton ve fotokatalitik arıtım yöntemleri ardışık bir şekilde uygulanmıştır. PAS’ın KOİ değeri çok yüksek olduğu için başlangıçta 1/10 oranında seyreltilmiş ve öncelikle elektro-Fenton arıtıma tabi tutulmuştur. Ardından UV ışık altında ticari TiO2 (Sigma Anatase) katalizörü kullanılarak fotokatalitik arıtım gerçekleştirilmiş ve fotokatalitik arıtım verimleri % 46.57 TOK, % 32.86 KOİ; toplam verimler % 81.57 TOK, % 70.79 KOİ’dir. Ardından sol-jel yöntemiyle kütlece farklı % Fe içeren ve farklı NH4OH/titanyum(IV) izopropoksit mol oranlarında (A/T) N içeren katkılı TiO2 fotokatalizörleri üretilmiştir. Tez çalışmasının bu aşamasında elektro-Fenton çıkışı PAS’ın UV ışık altında, üretilen katkılı katalizörlerle fotokatalitik arıtımı denenmiştir. Fe katkılı katalizöre göre N katkılı katalizör ile daha iyi sonuçlara ulaşılmış olup UV/N katkılı fotokatalitik arıtım verimleri % 37.58 TOK, % 46.0 KOİ ve elektro-Fenton, fotokatalitik toplam arıtım verimleri % 77.58 TOK, % 84.0 KOİ şeklindedir. Güneş simülasyon lambasının (GSL) ışık kaynağı olarak kullanıldığı fotokatalitik arıtım aşamasında, üretilen Fe ve N katkılı katalizörler kullanılmıştır. Bu deneyler sonunda A/T:3 N katkılı katalizör ile %64.95 TOK, % 68.59 KOİ toplam giderim verimlerine ulaşılmıştır. PAS’ın elektro-Fenton ve fotokatalitik ardışık arıtımları sonunda, tam arıtmayla sonlanan alt yapı tesislerine deşarj limitlerinin oldukça altına inilebilmiştir.