Application of coagulation and ozonation to control hazardous wastes
Koagülasyon ve ozonlama ile zararlı atıkların kontrolü
- Tez No: 126844
- Danışmanlar: PROF. DR. İLHAN TALINLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Çalışmanın öncelikli amacı, in-situ, on-site koşullar göz önünde bulundurularak, pestisit endüstrisinden kaynaklanan, zehirli etkiye sahip bir zararlı atık için uygun kontrol mekanizmasının saptanmasıdır. Söz konusu atık EPA zararlı atık listelerinde yer almaktadır. Bu atığa uygun bir yönetim mekanizması belirlemek amacıyla, kimyasal arıtma ve ozonlama prosesleri uygulanmıştır. Çalışma süresince, ozon hem atığın zehirlilik özelliğini giderebilmek hem de kimyasal arıtma üzerindeki etkilerini gözlemleyebilmek amacıyla uygulanmıştır. Endüstri içerisinde üç farklı pestisit formülasyonu gerçekleştirilmektedir. Bunlar, solvent bazh, su bazlı ve katı bazlı olarak adlandırılmaktadırlar. Solvent bazlı formülasyonda solvent, pestisitler için taşıyıcı çözelti olarak kullanılmaktadır. Bunun yanında solvent-su karışımları da yine taşıyıcı olarak kullanılmaktadır. Su bazlı formülasyonda ise su, aktif içeriklerle birlikte süspaniyon veya emülsiyon formunda bulunmaktadır. Solvent ve su bazlı formülasyonlar doğrudan sıvı veya aerosol formunda uygulanabilmektedirler. Endüstride çok miktarda kuru formda kullanılan kil ve kum bulunmaktadır. Bazı sık uygulanan kuru bazlı formülasyonlar, tozlar, ıslatılabilir tozlar, granüller olarak adlandırılabilir. Yukarıdaki tanımlara göre, endüstride iki ana proses mevcuttur. İlk proses, ham maddelerin sentezlenmesidir. Bu işlem sonrasında elde edilen ürün pestisit olarak kullanılmaya hazır değildir, ikinci proses ise, pestisitlerin nihai kullanımı amacıyla formülasyon ve hazırlık aşamalarıdır. Çalışma süresince incelenen zararlı atık, sıvı formda, zehirli, tutuşabilir olduğu gibi suyla reaktif olabilme özelliğine de sahiptir. Atık, reaktörlerin yıkanması sonucu çıkan proses sıvıları ve çamaşırhane sularının birleşmesinden oluşmaktadır. Çalışma esnasında, farklı karakteristiklere sahip üç örnek üzerinde gözlemleme yapılmıştır. Bu gözlemleme için iki farklı deneysel akım şeması belirlenmiş ve her bir numune için uygulanarak en iyi verime hangi düzende ulaşılabildiği araştırılmıştır. Deneysel akımların ilkinde, sırasıyla kimyasal arıtma ve ozonlama işlemleri tatbik edilmiştir. Kimyasal arıtma esnasında kireç, alum ve FeCİ3 koagülant olarak denenmiş ve pH ayarlan NaOH ve H2SO4 ile yapılmışta. Yeterli çökelmeyi sağlayabilmek amacıyla yardımcı kimyasal olarak non-iyonik polielektrolit kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan ozon cihazının optimum çalıştığı oksijen alam hızı 5 lt/dak. Dır. Cihaz ozon üretmeye çalıştırıldıktan 4 dakika sonra başlamakta ve üretilen ozon bir pompa vasıtası ile reaktör teflon boru sisteminde döndürülen atıksuya boru enjeksiyonu ile uygulanmaktadır. xııAlınan örnekler 15, 30, 45, 60, ve 90 dakika boyunca ozonlandıktan sonra bu ozonlanmış numuneye jar test uygulanmıştır. Kimyasal antılabilirlik deney sonuçları FeCU ün optimum koagülant olduğunu göstermektedir. Set 1, Set 2 ve Set 3 için KOI değerleri sırasıyla 9500 mg/1, 25000 mg/1 ve 29000 mg/1 olarak ölçülmüştür. Kimyasal arıtma ve ozonlama işlemlerinden sonra yapılan KOI ölçümlerinde ise sırasıyla 580 mg/1, 2560 mg/1, 2240 mg/1 değerleri bulunmuştur. Bu sonuçlar toplu artıma veriminde ise, yüzde KOI giderimi olarak, %93, %90, %92 olarak hesaplanmıştır. Uygulanan ikinci deneysel akımda ise ozonlama ve kimyasal arıtma sonrasında sistemin arıtma verimleri sırasıyla, %78, %75, %79 olarak hesaplanmıştır. Ozonun detoksifikasyon özelliğini izleyebilmek amacıyla akut balık zehirlilik deneyi sürdürülmüştür. Çalışma esnasında, üzerinde araştırma yapılan numunenin zehirlilik özelliği sürdürülen standart balık zehirlilik deneyine göre değerlendirilmiştir. Böylece öldürücü konsantrasyon (LC50) ve zehirlilik seyrelme faktörü (TU(a)) değerleri saptanmıştır. LC50 değeri atıksuyun konsantrasyon yüzdesi biçiminde 17 olarak, TU(a) ise 6 olarak bulunmuştur. Atık EPA listelerinde F003, F004, F005, K043, K099 numaralı, Türk Yönetmeliklerinde ise Y4, Y9, Y10 numaralı kodlarla belirtilmektedir. Saptanan atığın yönetim ve kontrol yöntemlerinin yönetmelikler çerçevesinde belirtilmediği saptanmıştır. Bu durumda atığın in- situ veya on-site kontrol yöntemleri göz önünde bulundurularak uygun bir biçimde control edilebilmesi için deneysel çalışmalar planlanmıştır. Buna göre seçilen endüstrideki arıtma şekline uygun olarak kimyasal arıtma ve detoksifikasyon verimi saptanarak uygun ve etkili bir arıtma şekli belirtilmiştir.
Özet (Çeviri)
The main scope of the study is to determine an appropriate control system in order to reduce pollution potential of a hazardous waste generated by a pesticide industry. In order to achieve that goal, both chemical treatment and ozonation applied on this hazardous waste which has been listed in EPA hazardous waste lists. During the study, ozone has been applied for both detoxification and monitoring its impact on chemical treatment. In the industry, there are three types of pesticide formulation; solvent-based, water-based, and solid-based. In solvent-based formulation, the solvent is used as the carrier solution for the pesticides, however a solvent-water emulsion may also be used as the carrier. In water-based formulations, water may be in the form of suspension or emulsion with active ingredients. The solvent and water-based formulations are applied directly in liquid form or propelled as an aerosol. There are many types of dry-based clay and sand. Some common dry-based formulations are dusts, wettable powders, granules and pellets. According to above description, there are two major processes in the industry. The first process is the synthesis of the raw materials from chemicals. Pesticides produced with this process are not in a form that is ready to be used. The second major process is the formulation and preparation of pesticide for final use. The hazardous waste investigated during the study, is a liquid-formed toxic waste, which also has the properties of both flammability and reactivity with water. The waste is derived from the combination of both cleaning of the reactors that are used for formulation of liquid and powdered pesticides and laundry wastewater. In the study, three different characterized samples were monitored and two different experimental procedures were followed to monitor which system reached maximum removal efficiency. In the first experimental procedure, chemical treatment and ozone application processes have been performed to the samples, respectively. For chemical treatment lime, FeCh and alum are used as coagulants and NaOH and H2SO4 are used as helping agents. Non- ionic polyelectrolyte has also been used to achieve sufficient settling during jar tests. Ozone generator, used in the study, reaches the optimum operating efficiency by 5 lt/min oxygen flow rate. Ozone generation starts after 4-min delay time and the ozone was injected with a teflon pipe into the circulated wastewater in reactor. Samples were ozonated for 15 min, 30 min, 45 min, 60 min and 90 min. and then taken for jar test. Chemical treatability test results show that FeCİ3 performed the best results as optimum coagulant. COD inlet of the system for Set 1, Set 2 and Set 3 have been determined as 9500 mgh/1, 25000 mg/1 and 29000 mg/1 respectively. Effluent from the chemical and ozonation processes performed COD of 580 mg/1, 2560 mg/1, and 2240 mg/1 with overall efficiency of %93, %90 and %92 for Setl, Set2 and Set3, respectively. In the second experimental procedure first ozonation and then chemical treatment performed to the samples and overall removal efficiencies determined as %78, %75 and %79 respectively.To monitor detoxification ability of O3, acute fish toxicity test has been run for both raw and treated wastewater. In the study, toxicity characteristic of hazardous waste derived from pesticide industry has been evaluated according to acute fish toxicity test. Screening and toxicity methodology is used to determine the lethal concentration (LC50) and toxicity unit (TU(a)). Using this method LC50 and TU(a) determined 17 as concentration percentage of the wastewater and 6, respectively. Experiments show that the treated waste is ready for biological treatment due to the breakdown of emulsion in process wastewater by dilution with laundry and domestic wastewaters. Hazardous waste that has been investigated during the study is listed in EPA hazardous waste lists and Turkish Hazardous Materials Legislation as F003, F004, F005, K043, K099 and Y4, Y9, Y10 respectively. It is determined that neither management nor control methods for this listed hazardous waste has been stated in the legislation. Considering both in-situ and on-site control systems, experimental studies were performed in the study in order to control this hazardous waste. Thereupon, depending on the existing treatment system in the pesticide industry, chemical treatment and detoxification performance was determined in order to decide an effective management system for this listed hazardous waste..
Benzer Tezler
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Filtrasyonda kesikli ön ozonlama ve polimer eklenmesinin su kalitesi üzerine etkisi
Efficiency on the water quality of the addition of intermittent polymer and pre-ozonation in filtration
HATİCE DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
- Treatment of reactive dye-bath effluents by heterogeneous and homogeneous advanced oxidation processes
Reactive boya banyo atıksularının heterojen ve homojen ileri oksidasyon prosesleriyle arıtımı
İDİL ARSLAN
Doktora
İngilizce
2000
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIL AKMEHMET BALCIOĞLU
- Tekstil atıksularının membran prosesleri ile geri kazanımında ön arıtmanın etkisi
The effect of pre-treatment for recovery of textile industry wastewaters by membrane processes
GÜLMİRE YARMUHAMMET
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Tekstil endüstrisi atıksularından ozonlama ile toksisite giderilmesi
Toxicity reduction in textile industry wastewaters using ozonation
VOLKAN ENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SÜREYYA MERİÇ PAGANO