ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK

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
DANIŞMAN
Prof. Dr. Ahmet YÜCEER
ÜYE
Yrd.Doç.Dr.Güray KILINÇÇEKER
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.
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
Yıl
Jüri
: Öğr. Gör. Dr. Turan YILMAZ
:2010, Sayfa: 65
: 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
I
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
Year
Jury
: Lect. Dr. Turan YILMAZ
: 2010, Pages:65
: 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
II
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.
III
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
IV
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
V
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 sonuçları26
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
VI
Temkin İzoterm Katsayıları ..............................................................36
Çizelge 4. 16.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Dubinin-Radushkevich İzoterm Katsayıları ......................................36
VII
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
VIII
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
IX
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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
2
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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- Plastik ve
Gıda ve
Orman
Diğerleri(%)
Madeni
Tekstil
Ambalaj Ürünleri(%)
(Elektrik,
Eşya
Sanayi(%) Sanayi(%)
elektronik)
Sanayi (%)
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 MakineOtomotiv Kimya
GıdaOptik
Maden(%) Sanayi(%) Sanayi(%) Ambalaj(%) (%)
Gebze
22
21
17
17
13
OSB
Diğer(%)
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, yöneticimühendis 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
3
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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 Makine Otomotiv Gıda
Kimya Tekstil
Orman Elektrik
Sanayi
Sanayi
Sanayi Sanayi Sanayi
Sanayi Sanayi
Bölgeler
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
(%)
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
Güneydoğu
Anadolu
-
-
35
12
11
15
-
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.
4
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
Çizelge 1. 4.Adana OSB'deki sektörel dağılım (AOSB, 2010)
Üretime ara veren
Sektörel Dağılım Üretim
İnşaat Proje Toplam
firmalar
Ağaç sanayi
Ambalaj
Banka
Boya sanayi
Cam sanayi
Depolama
Döküm
Elektrik
Gıda sanayi
Kağıt Sanayi
Kimya Sanayi
Makina
Metal
Nakliye
Petrol Ürünleri
Plastik
Tekstil
Tohumculuk
Yapı Elemanları
Toplam
13
6
2
5
2
7
7
5
27
11
17
11
35
3
11
21
65
2
13
263
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
2
0
5
0
2
1
6
0
2
22
5
0
0
0
0
0
0
1
1
5
0
5
5
12
1
0
3
8
0
5
46
5
1
2
0
0
0
1
0
2
0
1
1
9
0
1
7
9
0
6
45
19
7
4
6
2
7
9
7
34
11
25
17
61
4
14
32
88
2
26
375
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
Çizelge 1. 5.Mersin-Tarsus OSB'deki sektörel dağılım (MTSOB, 2010)
Faaliyet Alanı
Alkol Tütün ve
Tütün Ürünleri
Cam Sanayi
Çimento ve Yapı
Malzemeleri
Sanayi
Demir ve Çelik
Sanayi
Dokuma ve
Giyim Sanayi
Gıda Sanayi
Kağıt Sanayi
Kozmetik Sanayi
Makine Sanayi
Otomotiv Yan
Sanayi
Plastik ve
Ambalaj Sanayi
Tıbbi Gereçler,
Boya, Petrol
Türevleri ve
Kimya Sanayi
TOPLAM
Üretime İnşaat
Proje
Üretimi
TOPLAM
Geçen Halinde Aşamasında Durduranlar
5
5
6
9
1
3
1
23
4
2
4
13
1
2
9
2
2
11
5
14
4
104
21
2
1
7
14
29
2
6
2
1
17
2
2
13
3
2
1
16
4
3
21
12
141
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
6
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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,
7
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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.
8
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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
9
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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.
Al 3  3 H 2 O  Al ( OH )3 ( k )  3 H 
Al OH 2  2 H 2 O  Al ( OH )3( k )  2 H 
Al ( OH )2  H 2 O  Al ( OH )3( k )  H 
Bundan dolayı kullanımı sırasında hidroksitleri formuna dönüşebilmesi için oluşan
bu asidi nötralize edebilecek miktarda alkalinite gereksinimi vardır ve stokiyometrik
eşitliği aşağıda verilmiştir.
Al2 ( SO4 )3 .18 H 2 O 3 Ca ( HCO3 )2  2 Al ( OH )3  3 CaSO4  18 H 2 O  6 CO2

666 g / mol
3 x162 g / mol
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.
Fe 3  3 H 2 O  Fe ( OH )3 ( k )  3 H 
10
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
FeOH 2  2 H 2 O  Fe ( OH )3( k )  2 H 
Fe ( OH )2  H 2 O  Fe ( OH )3( k )  H 
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.
2 FeCl 3
252 g / mol

3 Ca ( HCO3 ) 2  2 Fe (OH ) 3  3 CaCl  6 CO 2
3x162 g / mol
1.5.1.3. Magnezyum Klorür
Diğer önemli reaksiyon ise aşağıdaki denklemde verilen magnezyum
çökelmesidir.
Mg 2  2OH  Mg (OH ) 2
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:
(OH  )  2( Mg 2 )  ( H 3 O  )
(OH  )  2( Mg 2 )  ( H 3 O  )
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.
Mg 2  2OH  Mg (OH ) 2
Mg (OH ) 2 K çç  1,8  10 11 (25 0 C )
pK çç  10,74
pH  11,5
pOH  14  11,5  2,5
(OH  )  3,16  10 3 M
1,8  10 11  ( Mg 2 ).(3,16  10 3 ) 2
11
1.GİRİŞ
Gizem AKYATAN
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).
12
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Gizem AKYATAN
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.
13
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Gizem AKYATAN
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
14
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Gizem AKYATAN
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.
15
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Gizem AKYATAN
16
3.MATERYAL VE METOD
GİZEM AKYATAN
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 ( Al2 ( SO4 )3 18 H 2 O ), demir(III)
klorür ( FeCl 3 6 H 2 O ) ve magnezyum klorür ( MgCl2 6 H 2 O ) 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).
17
3.MATERYAL VE METOD
GİZEM AKYATAN
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
200
200
200
Hızlı karıştırma süresi (dak)
5
5
5
Yavaş karıştırma
60
60
60
Yavaş karıştırma süresi (dak)
30
30
30
Çökelme süresi (dak)
30
30
30
pH
8,5
6,5
11-11,5
Hızlı Karıştırma devri
(devir/dak)
devri(devir/dak)
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 Me ( OH )x 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.
18
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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
SKKY Tablo 19(*)
Parametre
Birim
1. Numune
2. Numune
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
19
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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.
20
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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.
21
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 3.Alüm ile AOSB 1.Numunede KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Alüm
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
22
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
düşünülmektedir.
Çizelge 4. 5.Alüm ile MOSB Atıksuyunda KOİ, AKM ve Renk Giderimleri
Alüm
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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.
23
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 6.Demir (III) klorür ile AOSB 1. Numunede KOİ, AKM ve Renk
Giderimleri
Fe (III) klorür
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
24
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
25
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 10.Magnezyum Klorür 2. AOSB Numunesi dozlarının KOİ, AKM ve
Renk sonuçları
MgCl2
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
KOİ
AKM
Renk
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(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
CaCO3 ve magnezyum iyonların hidroksitleri halinde
floklaşarak çökelmesi sırasında yeterli koagülasyon etkini yapmış olabilir. Yüksek
26
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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;
27
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
qe 
GİZEM AKYATAN
V ( Co  Ce )
M
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.
28
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 12.İzoterm modellerine ait eşitlikler lineer formlar ve parametreler (Ali ve
ark.2009)
İzotermler
Freundlich
Eşitlikler
qe = KF(Ce)
1/n
Lineer İfade
Parametreler
ln qe = ln KF + n-1 ln
KF = expKN
Ce
1/n = E
Tip (I)
Ce/qe = (1/KLqm) +
(Ce/qm)
Tip (II)
1/qe = (1/KLqmCe) +
(1/qm)
Langmuir
Temkin
DubininRadushkevich
qe = (qmKLCe)/(1 + KLCe)
qe = qm ln(KTCe)
-1
KL = E/KN
qm = (KN)-1
KL =K/ E
Tip (III)
qm =KN
qe = qm – (1/KL)qe/Ce
KL =(E)-1
Tip (IV)
qm = KN/ E
qe/Ce = KLqm - KLqe
KL = - E
qe = qm ln KT + qm ln
qm = E
Ce
KT = exp KN/E
2
ε = RT ln(1 +Ce )
qm = (E)-1
ln qe = ln qm – Dε
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.
29
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
0,7
0,6
Ce
0,5
0,4
0,3
y = -0,005x + 4,265
R² = 0,9185
0,2
0,1
0,0
720
740
760
780
800
820
Ce/qe
1/Ce
Şekil 4. 3.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (I) İzoterm Grafiği
0,0009
0,0008
0,0007
0,0006
0,0005
0,0004
0,0003
0,0002
0,0001
2,5E-18
-1E-040,0012
y = 4,2082x - 0,0049
R² = 0,9333
0,00125
0,0013
0,00135
0,0014
1/qe
Şekil 4. 4.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (II) İzoterm Grafiği
30
qe/Ce
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1000
GİZEM AKYATAN
y = 0,0012x + 0,1927
R² = 0,9997
2000
3000
4000
qe
qe/Ce
Şekil 4. 5.Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ
Giderimi İçin Langmuir (III) İzoterm Grafiği
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1000
y = 0,0012x + 0,1927
R² = 0,9997
2000
3000
4000
qe
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.
31
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
MOSB ait atıksularından alüm ve demir (III) klorür ile renk gideriminin Freudlich
izoterm grafikleri Şekil 4.7 ve 4.8 de görülmektedir.
14000
12000
lnqe
10000
8000
6000
4000
y = 8162,3x - 65054
R² = 0,9892
2000
0
8,40
8,60
8,80
9,00
9,20
9,40
lnCe
Şekil 4. 7.Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği
4000
lnqe
3600
3200
2800
y = 3145,5x - 22148
R² = 0,9968
2400
2000
7,80
7,90
8,00
8,10
8,20
8,30
lnCe
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
32
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
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 Al ( OH )3
ve Fe ( OH )3 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.
33
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 13.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Langmuir İzoterm Katsayıları
Adsorbsiyon
Koagülant
R2
qm
KL
izotermi
Lagmuir (I)
(KOİ)
Lagmuir (I)
(Renk)
Lagmuir (II)
(KOİ)
Lagmuir (II)
(Renk)
Lagmuir (III)
(KOİ)
Lagmuir (III)
(Renk)
Lagmuir (IV)
(KOİ)
Lagmuir (IV)
(Renk)
MgCl2
0,83
qm = -1111
KL=-0,000956
Alüm
0.85
qm = 2,31
KL = -0,00906
FeCl3
0,92
qm = -200
KL = -0,00117
MgCl2
0,62
qm= 666
KL=-0,014204
Alüm
0,91
qm= 9,72
KL= 0,004959
FeCl3
0,8
qm= 1666
KL = -0,00110
MgCl2
0,37
qm =-1000
KL=-0,001007
Alüm
0.16
qm= 500
KL = -0,00531
FeCl3
0,93
qm = -204
KL =0,001164
MgCl2
0,18
qm= -13,2
KL=-54,21429
Alüm
0,15
qm= -145
KL=-34,5
FeCl3
0,52
qm= -1,703
KL = -978,833
MgCl2
0,88
qm= -329
KL=0,001311
Alüm
0.53
qm = 516
KL = 0,05197
FeCl3
0,99
qm = -161
KL= 0,01193
MgCl2
0,69
qm= -318
KL= 0,00513
Alüm
0,24
qm = 12276
KL = - 0,01508
FeCl3
0,89
qm = 1556
KL= 0,00088
MgCl2
0,88
qm = 558
KL= -0,0012
Alüm
0.53
qm = 161
KL= -0,005
FeCl3
0,99
qm = -497
KL = -0,0012
MgCl2
0,39
qm = -316
KL= -0,0066
Alüm
0,24
qm =- 20998
KL= 0,0036
FeCl3
0,89
qm = -1333
KL = -0,0008
34
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 14.Mersin OSB Atıksuyunda KOİ ve Renk Giderimi için Elde Edilen
Freundlich İzoterm Modeli Sabitleri (qm ve KL)
Adsorbsiyon
Koagülant
R2
1/n
KF
İzotermi
Freundlich
MgCl2
0.8357
1/n = 0,2766
KF =1,285175
(KOİ)
Alüm
0.9127
1/n = 2,31107
KF= 1,483058
FeCl3
0,9048
1/n =0,08179
KF = 4,30
Freundlich
MgCl2
0.5443
1/n = 0,9029
KF =1,301695
(Renk)
Alüm
0.9968
1/n = -0,0069
KF= -8,51719
FeCl3
0,1563
1/n =3145,5
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.
35
4.ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
GİZEM AKYATAN
Çizelge 4. 15.Mersin OSB Atıksularında KOİ ve Renk Giderimi İçin Elde Edilen
Temkin İzoterm Katsayıları
Adsorbsiyon
Koagülant
R2
qm
KT
İzotermi
Temkin
(KOİ)
Temkin
(Renk)
MgCl2
0,9626 qm= 4040,3
Alüm
0.9503 qm= -1023,4
FeCl3
0,7508 qm= 24572
MgCl2
0,1674 qm =-268,44
Alüm
0,705
FeCl3
0,6085 qm =-2873,2
qm =3144,8
KT=1,794733
KT=-2,266618
KT=-1,880815
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
Koagülant
R2
İzoterm Sabitleri Koagülant
İzotermi
Dubinin-
MgCl2
0.8708 D= -118,35
qm= 4,773646
Radushkevich
Alüm
0,8355 D= 5338,2
qm= 2,16003
(KOİ)
FeCl3
0,9411 D=801,59
qm= -2,45786
Dubinin-
MgCl2
0,1584 D= -8,9847
qm= 41,91001
Radushkevich
Alüm
0,3101 D= 9,3438
qm= 2,23044
(Renk)
FeCl3
0,8220 D=-5503,7
qm= 1,986805
36
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER
GİZEM AKYATAN
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
37
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER
GİZEM AKYATAN
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.
38
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.808814.
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.
39
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/CyanideContaining 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.
40
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 coagülationflocculation 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
41
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.
42
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.
43
44
EKLER
EK 1:
0,50
0,45
Ce/qe
0,40
0,35
0,30
y = -0,0009x + 0,9416
R² = 0,8251
0,25
0,20
500
550
600
Ce
650
700
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
0,60
0,50
Ce/qe
0,40
0,30
0,20
y = 0,0014x - 0,1546
R² = 0,8549
0,10
0,00
200
300
Ce
400
500
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
Langmuir (I) İzoterm Grafiği
45
0,7
0,6
Ce
0,5
0,4
0,3
y = -0,005x + 4,265
R² = 0,9185
0,2
0,1
0,0
720
740
760
780
800
820
Ce/qe
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (I) İzoterm Grafiği
0,001
1/qe
0,0008
0,0006
0,0004
y = 0,6037x - 0,0003
R² = 0,371
0,0002
0
0,0014
0,0015
0,0016
0,0017
0,0018
1/Ce
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
46
0,0014
0,0012
1/qe
0,001
0,0008
0,0006
0,0004
y = -0,089x + 0,0012
R² = 0,1567
0,0002
0
0,0015 0,002 0,0025 0,003 0,0035 0,004
1/Ce
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
1/Ce
Langmuir (II) İzoterm Grafiği
0,0009
0,0008
0,0007
0,0006
0,0005
0,0004
0,0003
0,0002
0,0001
2,5E-18
-1E-04
0,0012
y = 4,2082x - 0,0049
R² = 0,9333
0,00125
0,0013
0,00135
0,0014
1/qe
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (II) İzoterm Grafiği
47
2500
2000
qe
1500
1000
y = 762,61x - 328,93
R² = 0,8771
500
0
1
1,5
2
2,5
3
3,5
qe/Ce
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
qe
(III) İzoterm Grafiği
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
y = 127,21x + 648,75
R² = 0,5335
1
1,5
2
2,5
qe/Ce
3
3,5
4
Mersin OSB Atıksuyunu Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi İçin
Langmuir (III) İzoterm Grafiği
48
qe/Ce
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
y = 0,0012x + 0,1927
R² = 0,9997
1000
2000
3000
4000
qe
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (III) İzoterm Grafiği
3,5
3
qe/Ce
2,5
2
1,5
y = 0,0012x + 0,6693
R² = 0,8771
1
0,5
0
1000
1250
1500
1750
2000
2250
qe
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
49
4
3,5
qe/Ce
3
2,5
2
1,5
y = 0,0042x - 1,3424
R² = 0,5335
1
0,5
0
500
700
900
qe
1100
1300
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Langmuir
qe/Ce
(IV) İzoterm Grafiği
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1000
y = 0,0012x + 0,1927
R² = 0,9997
2000
3000
4000
qe
Mersin OSB Atıksuyunu Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
İçin Langmuir (IV) İzoterm Grafiği
50
8,6
8,3
8,1
lnqe
7,8
7,6
7,3
y = 3,6153x - 15,003
R² = 0,8357
7,1
6,8
6,6
6,20
6,25
6,30
lnCe
6,35
6,40
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Freundlich
lnqe
İzoterm Grafiği
7,15
7,10
7,05
7,00
6,95
6,90
6,85
6,80
6,75
6,70
6,65
6,60
y = 0,5175x + 3,9735
R² = 0,7131
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
lnCe
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
51
12
10
lnCe
8
6
4
y = 12,225x - 73,49
R² = 0,9048
2
0
6,5000 6,6000 6,7000 6,8000 6,9000 7,0000
lnqe
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
Freundlich İzoterm Grafiği
2500
2000
qe
1500
1000
y = 4040,3x - 24314
R² = 0,9626
500
0
6,3
6,4
LnCe
6,5
6,6
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
52
1400
1200
qe
1000
800
600
y = -272,02x + 2624,1
R² = 0,1723
400
200
0
5,4
5,6
5,8
lnCe
6
6,2
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Temkin
qe
İzoterm Grafiği
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
y = 24572x - 161164
R² = 0,7508
6,58
6,6
6,62 6,64
LnCe
6,66
6,68
6,7
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
Temkin İzoterm Grafiği
53
7,7
7,6
lnqe
7,5
7,4
7,3
7,2
y = -801,59x + 8,6714
R² = 0,9411
7,1
7
0
0,001
0,002
0,003
ε2
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Dubinin
lnqe
İzoterm Grafiği
7,15
7,1
7,05
7
6,95
6,9
6,85
6,8
6,75
6,7
y = 18,971x + 6,8257
R² = 0,0897
0
0,0025
0,005
0,0075
0,01
ε2
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile KOİ Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
54
Lnqe
8,4
8,2
8
7,8
7,6
7,4
7,2
7
6,8
y = -5338,2x + 13,039
R² = 0,8355
0,0009 0,00095
0,001
ε2
0,00105 0,0011 0,00115
Mersin OSB Atıksuyunun Demir III Klorür Koagülasyonu ile KOİ Giderimi
lnqe
Dubinin İzoterm Grafiği
9,60
9,40
9,20
9,00
8,80
8,60
8,40
8,20
8,00
7,80
y = 0,9029x + 3,6792
R² = 0,5443
4,00
4,50
5,00
5,50
lnCe
6,00
6,50
7,00
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
55
14000
12000
lnqe
10000
8000
6000
4000
y = 8162,3x - 65054
R² = 0,9892
2000
0
8,40
8,60
8,80
9,00
9,20
9,40
lnCe
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
4000
lnqe
3600
3200
2800
y = 3145,5x - 22148
R² = 0,9968
2400
2000
7,80
8,00
8,20
8,40
lnCe
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Freundlich
İzoterm Grafiği
56
0,70
0,60
Ce/qe
0,50
0,40
0,30
0,20
y = 0,0015x - 0,1056
R² = 0,615
0,10
0,00
100
150
200
250
Ce
300
350
400
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
0,07
0,06
Ce/qe
0,05
0,04
0,03
0,02
y = 6E-05x + 0,0121
R² = 0,9089
0,01
0,00
0
500
Ce
1000
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(I) İzoterm Grafiği
57
Ce/qe
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
y = 0,0006x - 0,5419
R² = 0,7921
1500
2000
2500
3000
Ce
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
1/qe
(I) İzoterm Grafiği
0,0018
0,0016
0,0014
0,0012
0,001
0,0008
0,0006
0,0004
0,0002
0
y = -0,0759x + 0,0014
R² = 0,1842
0
0,005
1/Ce
0,01
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
58
1/qe
0,0002
0,0002
0,0002
0,0001
0,0001
0,0001
0,0001
0,0001
0,0000
0,0000
0,0000
y = -0,0069x + 0,0002
R² = 0,1563
0
0,002
0,004 0,006
1/Ce
0,008
0,01
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
1/qe
(II) İzoterm Grafiği
0,00045
0,0004
0,00035
0,0003
0,00025
0,0002
0,00015
0,0001
0,00005
0
y = -0,5873x + 0,0006
R² = 0,5211
0,00030,00040,00040,00050,00050,00060,0006
1/Ce
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(II) İzoterm Grafiği
59
1400
1200
1000
qe
800
600
400
y = 194,95x + 318,23
R² = 0,698
200
0
1
2
3
qe/Ce
4
5
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(III) İzoterm Grafiği
16000
14000
12000
qe
10000
8000
6000
4000
y = -66,314x + 12276
R² = 0,2414
2000
0
0
20
40
qe/Ce
60
80
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(III) İzoterm Grafiği
60
4500
4000
3500
qe
3000
2500
2000
1500
y = 1125,7x + 1555,6
R² = 0,8899
1000
500
0
0
0,5
1
qe/Ce
1,5
2
2,5
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir (III)
qe/Ce
İzoterm Grafiği
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
y = 0,0066x - 2,0885
R² = 0,3909
500
700
900
qe
1100
1300
1500
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir (IV)
İzoterm Grafiği
61
80
70
60
qe/ce
50
40
30
20
y = -0,0036x + 75,594
R² = 0,2414
10
0
0
5000
10000
15000
qe
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
2,5
qe/Ce
2
1,5
1
y = 0,0008x - 1,0669
R² = 0,8899
0,5
0
2000,00
2500,00
3000,00
qe
3500,00
4000,00
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Langmuir
(IV) İzoterm Grafiği
62
1400
1200
1000
qe
800
600
400
y = -268,44x + 2488
R² = 0,1674
200
0
0
2
4
lnCe
6
8
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
16000
14000
12000
qe
10000
8000
6000
4000
y = 3144,8x - 7921,8
R² = 0,705
2000
0
4
5
lnCe
6
7
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
63
4500
4000
3500
3000
qe
2500
2000
1500
1000
y = -2873,2x + 25380
R² = 0,6085
500
0
7,4
7,5
7,6
lnCe
7,7
7,8
7,9
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Temkin
İzoterm Grafiği
lnqe
7,2
7,1
7
6,9
6,8
6,7
6,6
6,5
y = 8,9847x + 6,7532
R² = 0,1584
6,4
6,3
0
0,01
0,02
ε2
0,03
0,04
0,05
Mersin OSB Atıksuyunun MgCl2 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
64
lnqe
9,6
9,5
9,4
9,3
9,2
9,1
9
8,9
8,8
8,7
8,6
8,5
y = -9,3438x + 9,304
R² = 0,3101
0
0,02
ε2
0,04
0,06
Mersin OSB Atıksuyunun Alüm Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
8,4
8,3
lnqe
8,2
8,1
8
y = 5503,7x + 7,2922
R² = 0,822
7,9
7,8
0,0001
0,0001
0,0001 ε2 0,0002
0,0002
0,0002
Mersin OSB Atıksuyunun FeCl3 Koagülasyonu ile Renk Giderimi Dubinin
İzoterm Grafiği
65