Plastik geri dönüşüm tesisi atıksularının Fenton ve Elektro-Fenton prosesleri ile arıtımı.

Abstract

Plastik malzemeler, günümüzde hayatımızın her alanında karşımıza çıkmaktadır. Artan refah seviyesi ve gelişen endüstriyelleşme ile özellikle ambalaj olarak kullanılan plastiklerin miktarı her yıl artmaktadır. Bu atıkların, çevre dostu teknolojilerle geri dönüştürülmesi hem ekonomik hem de çevresel açıdan büyük önem arz etmektedir. Plastik kökenli ambalaj atıklarının geri dönüştürülmesinde kullanılan yıkama suyu, geri dönüşüm prosesinden çıkan temel atıktır. Ancak bu yıkama suyu, arıtıldıktan sonra proseste tekrar kullanılmaktadır. Arıtma amacıyla, çöktürme havuzları kullanılmaktadır. Fakat bu fiziksel ön arıtım uygulaması, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği’ne göre sağlanması gereken deşarj limitleri için yeterli olamamaktadır. Bu çalışmada literatürde örneğine rastlanmayan plastik geri kazanım tesislerinde yıkamadan kaynaklanan atıksuların Fenton ve elektro-Fenton prosesleri ile arıtımı çalışılmıştır. İleri oksidasyon proseslerinden olan Fenton prosesi ve onun elektrokimyasal modifikasyonu olan elektro-Fenton prosesi, yüksek oksidasyon kapasitesine sahip yöntemlerdir. Çalışma kapsamında, Fenton prosesi için pH, ferro demir (Fe2+) ve hidrojen peroksit (H2O2) dozlarının optimizasyonu; elektro-Fenton prosesi için ise pH, elektriksel akım ve H2O2 dozunun optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Her iki proses için de belirlenen optimum şartlarda, atıksudaki kirliliğin temel göstergesi olan kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderimi için kinetik çalışmalar da yürütülmüştür. Fenton prosesi için optimum şartlar, pH = 3, [Fe2+] = 250 mg/L ve [H2O2]= 250 mg/L olarak belirlenmiş iken; elektro-Fenton prosesi için pH = 3, elektriksel akım = 1,25 A ve [H2O2]= 200 mg/L olarak belirlenmiştir. Deneysel olarak belirlenmiş olan optimum şartlarda Fenton prosesinin KOİ giderim verimi % 79,6 iken, elektro-Fenton prosesinin verimi % 81,2 olmuştur. Gerçekleştirilen kinetik çalışmada Fenton prosesinde oksidasyon reaksiyonunun, elektro-Fenton prosesine kıyasla çok daha hızlı gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Bu durum, Fenton prosesinde ilave edilen reaktiflerin tümünün çözünmüş formda olmasından kaynaklanmıştır. Öte yandan, elektro-Fenton prosesinin H2O2 üretebilme kabiliyetinden dolayı, Fenton prosesine kıyasla % 20 daha düşük dozda daha yüksek KOİ giderim verimi elde edilebilmiştir. Sonuç olarak her iki prosesin de plastik geri dönüşüm tesislerinden kaynaklanan yıkama atıksularının arıtımı için etkili olduğu belirlenmiştir.