Hindi Kesimhanesi Atıksuyunda Fotokatalitik Arıtma ve Taguchi Metodu ile Optimizasyon

Abstract

Heterojen fotokataliz, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), azot ve fosfor gibi yüksek seviyede organik kirleticiler içeren kanatlı endüstrisinden ham hindi kesimhanesi atık sularının arıtımında umut verici yeşil bir teknoloji olup arıtım potansiyeli şimdiye kadar yeterince incelenmemiştir. Bu çalışmada, hindi kesimhanesi atık suyunun fotokatalitik bozunması, Taguchi yöntemine dayalı bir yanıt yüzeyi metodolojisi (RSM) uygulanarak incelenmiştir. Bu amaçla, kritik çalışma parametreleri; fotokatalizör konsantrasyonu (0,5-3 g/L, A), pH (2-10, B), hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu (0-20 mmol/L, C), lamba türü (UVA, UVC, D) ve katalizör tipi (TiO2, ZnO, E) optimize edilmiştir. Bu deneysel faktörler karışık seviyelerde (43 22) ele alınmış ve L16 testleri uygulanarak çalışma parametreleri optimize edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre katalizör ve H2O2 konsantrasyonu ile pH parametreleri atık sudan KOİ gideriminde en önemli etkiye sahiptir. Optimum koşullar şu şekilde elde edilmiştir: başlangıç katalizör dozu 0,5 g/L (Seviye 1), pH 2 (Seviye 1), H2O2 konsantrasyonu 10 mmol/L (Seviye 3), lamba tipi UVA (Seviye 1) ve katalizör tipi ZnO (Seviye 2). Bu şartlar altında deneysel ve tahmini KOİ giderim verimleri sırasıyla %62 ve %63 olarak elde edilmiştir. Ayrıca yapılan çalışmada, işletme maliyetini oluşturan en önemli faktör elektrik enerjisi tüketimi olurken kimyasal ve elektrik enerjisi maliyeti optimum koşullar altında 1,315 TL ve 32,325 TL olarak elde edilmiştir.