• Ana Sayfa

Tekstil Endüstrisi Atıksularının Elektrokoagulasyonla Arıtımının Taguchi Metodu ile Optimizasyonu

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Adil AKBEY

Danışman: Ömür Gökkuş

Özet:

Bu çalışmada gerçek tekstil endüstirisi atıksuyunun elektrokoagulasyon prosesi ile arıtımında renk ve toplam organik karbon (TOK) parametreleri için en iyi giderim verimlerinin elde edildiği koşullar Taguchi deneysel tasarım matrisi (L9) kullanılarak belirlenmiştir. Elektrokoagulasyon çalışmalarında anot ve katot materyal olarak aluminyum plakalar kullanılmıştır. Çalışma kapsamında pH, akım yoğunluğu, elektroliz süresi olmak üzere üç farklı işletimsel parametrenin arıtım performansı üzerindeki etkisi (renk ve TOK giderimi) incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre renk ve TOK parametreleri için en iyi giderimin sağlandığı deneysel koşullar farklılık göstermektedir. Bu nedenle renk ve TOK parametreleri için en iyi giderim performansının sağlandığı koşullarda iki ayrı deneysel çalışma yürütülerek işletimsel faktörlerin elektrokoagulasyonla arıtım performansı üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresi gibi işletimsel parametrelerin her biri için ayrı ayrı sistem performansı üzerindeki etkilerinin katkı yüzdesi hesabı yapılmıştır. Çalışma sonuçlarına göre en renk gideriminin elde edildiği koşullar pH 5, akım yoğunluğu 100 A/m2 ve elektroliz süresi 50 dakika olarak tespit edilmiştir. Bu koşullar altında yürütülen elektrokoagulasyon denemesinde %98,6 renk giderim verimine ulaşılmıştır. Diğer taraftan en iyi TOK gideriminin elde edildiği koşullar pH 3, akım yoğunluğu 100 A/m2 ve elektroliz süresi 100 dakikadır. Bu koşullarda yürütülen elektrokoagulasyon denemesi sonucunda ise %53,5 TOK giderimine ulaşılmıştır. Ayrıca her bir sistem parametresinin katkı yüzdeleri hesaplanmış ve maksimum renk giderimi için pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresi parametrelerinin katkı yüzdeleri sırasıyla %21, %16 ve %44 olduğu belirlenmiştir. En iyi TOK gideriminin elde edildiği deneysel çalışmada ise pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresi parametrelerinin katkı yüzdeleri sırasıyla %3, %58 ve %29 olduğu belirlenmiştir. Tekstil endüstrisi atıksularının arıtımı için elektrokoagulasyon prosesi ile yürütülen bu çalışmada TOK ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOI) arasında bir korelasyon yapılarak elektrokoagulasyon prosesi kullanılarak arıtılan tekstil atıksuyu için Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği ile belirtilen standart değerlerin altında bir çıkış suyu kalitesine ulaşıldığı ortaya konulmuştur. Çalışmanın son kısmını ise yürütülen optimum deneysel koşullar için mineralizasyon akım verimleri ve işletim maliyetlerinin hesapları oluşturmaktadır. Renk giderimi için optimum koşullarda yürütülen  deneysel çalışmadan elde edilen verilere göre mineralizasyon akım verimi, elektrot tüketimi ve toplam işletim maliyetleri sırasıyla 128,58; 0,23 kg-Al/m3 ve 2,42 $/m3 olarak hesaplanmıştır. Diğer taraftan TOK için optimum koşullarda yürütülen deneysel çalışmaya ait mineralizasyon akım verimi, elektrot tüketimi ve toplam işletim maliyetleri ise sırasıyla 121,72; 0,46 kg-Al/m3 ve 4,20 $/m3 olarak hesaplanmıştır. Çalışma bulguları ışığında elektrokoagulasyon prosesinin tekstil atıksularının arıtımı için iyi bir alternatif olduğu ve Taguchi deneysel tasarım metodunu kullanarak zaman ve maliyet açısından önemli kazanımlar elde edilebileceği düşünülmektedir.