Otomotiv endüstrisi atıksularının arıtımında elektrokoagülasyon prosesinin uygulanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Murat Kasaplar

Danışman: BERRAK EROL NALBUR

Özet:

Bu çalışmada, araç gövdelerinin boyanması işleminde kullanılan elektro kaplama (kataforez kaplama) prosesi sonucunda oluşan atıksularda elektrokoagülasyon prosesinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla Bursa ilinde üretim faaliyeti gerçekleştiren bir otomotiv fabrikasından atıksu numuneleri alınmıştır. Laboratuvar ölçekli elektrokoagülasyon reaktöründe (Al, Fe ve hibrit elektrotlarla donatılmış) bu atıksulardan KOİ ve Toplam fosforun giderilmesinde etkili olan işletme parametrelerinin (elektrotlar arası mesafe, akım yoğunluğu, reaksiyon süresi) optimizasyonu çalışılmıştır. Çalışmada, Design Expert 12.0 yazılımında cevap yüzey yöntemlerinden biri olan Box-Behnken istatiksel metodu kullanılarak matematiksel model oluşturulmuştur. Oluşturulan modellere varyans analizi (ANOVA) uygulanarak KOİ ve Toplam fosfor giderimi için optimum şartlar belirlenmiştir. Bu optimum şartlar için cevap yüzey grafikleri elde edilmiş ve giderim verimlerinin tahmin edilebilmesi için matematiksel eşitliklikler oluşturulmuştur. Optimum şartlar altında Al elektrotlar kullanılarak sağlanan giderim verimleri, KOİ için % 74,88, toplam fosfor için % 95,37, KOİ ve toplam fosforun birlikte giderildiği koşulda sırasıyla %74,72 ve %79,82 olarak belirlenmiştir. Fe elektrotlar kullanılarak sağlanan giderim verimleri, KOİ için % 90,66, toplam fosfor için % 61,42, KOI ve toplam fosforun birlikte giderildiği koşulda sırasıyla %83,30 ve %46,20 olarak elde edilmiştir. Hibrit elektrotlar kullanılarak elde edilen giderim verimleri ise, KOİ için % 40,45, toplam fosfor için % 88,97, KOİ ve toplam fosforun birlikte giderildiği koşul için sırasıyla % 40,45 ve % 88,97 olarak belirlenmiştir. Optimum şartlarda işletme maliyetleri, Al elektrot için 7,19 TL/m3, Fe elektrot için 18,26 TL/m3, Hibrit elektrot için 17,84 TL/m3 olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonuçları, elektrokoagülasyon prosesi işletme parametrelerinin optimizasyonunda cevap yüzey yönteminin etkili bir yöntem olduğunu göstermektedir.