Atık aktif çamurun nano-fenton prosesi ile parçalanması

Abstract

Bu çalışmada, modifiye Fenton prosesi ile atık aktif çamurun parçalanması incelenmiştir. Fenton prosesinde demir kaynağı olarak nano boyuttaki demir (II, III) oksit kullanılmıştır. Çalışma kapsamında, pH, katalist demir ve H2O2 konsantrasyonlarının optimizasyonları gerçekleştirilmiştir. Bu değişkenlerin çamurun çözünmüş fazındaki kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ve protein konsantrasyonları etkisi üzerinde durulmuştur. Ayrıca, Fenton prosesinin temel işletme parametrelerinin çamurun bulanıklığına ve su verme özelliğine etkisi de incelenmiştir. Atık aktif çamurun parçalanması için optimum pH 3 olarak belirlenirken, optimum demir ve H2O2 dozları ise sırasıyla 8 ve 80 g/kg TS olarak bulunmuştur. Öte yandan, optimum şartlarda yapılan kinetik çalışmada ise, çamurun parçalanması neticesinde gerçekleşen çözünmüş KOİ artışının sıfırıncı derece kinetik modeline ve protein konsantrasyonundaki artışın ise birinci derece kinetik modeline uyduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, atık aktif çamurun parçalanması için Fenton prosesinde alternatif bir katalizör olarak demir (2, 3) oksidin kullanılabilir olduğu görülmüştür.

In this study, the disintegration of waste activated sludge by modified Fenton process was investigated. In the Fenton process, nano-sized iron (2, 3) oxide was used as the catalyst iron source. Within the scope of the study, optimizations of pH, iron and H2O2 concentrations were carried out. The effects of these variables on chemical oxygen demand (COD) and protein concentrations in the dissolved phase of the sludge are emphasized. In addition, the effects of the main operating parameters of the Fenton process on the turbidity and dewatering ability of the sludge were also investigated. While the optimum pH for the disintegration of waste activated sludge was determined as 3, the optimum iron and H2O2 doses were found to be 8 and 80 g/kg TS, respectively. On the other hand, in the kinetic study conducted under the optimized conditions, it was determined that the dissolved COD increase as a result of the sludge disintegration, fit the zeroth order kinetic model and the increase in the protein concentration to the first order kinetic model. As a result, it has been observed that iron (II, III) oxide can be used as an alternative catalyst in the Fenton process for the disintegration of waste activated sludge.