Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi

DEĞERMENCİ, GÖKÇE DİDAR; BAYHAN, Yalçın Kemal

Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi

Yalçın Kemal BAYHAN, (Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Erzurum, Türkiye)

Gökçe Didar DEĞERMENCİ (Kastamonu Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Kastamonu, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

1 1

Yıl: 2017 Cilt: 32 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 181 - 188 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi

Öz:

Kozmetik endüstrisi atık suların arıtımı için fenton prosesinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Proses süresince KOİ ve TOK giderimi üzerine reaksiyon süresi, pH, sıcaklık, Fe+2 ve H2O2 konsantrasyonlarının etkileri karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, 36ºC'de optimum reaksiyon süresi, pH, Fe+2 ve H2O2 konsantrasyonları sırasıyla 90 dakika, pH 3, 1 g/L, 17,5 g/L, KOİ ve TOK giderim etkinliği ise %89,6 ve %76,9 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, farklı sıcaklık değerleri araştırılarak prosesin kinetik analizi gerçekleştirilmiştir. Prosesin yalancı birinci dereceden reaksiyon kinetiğine uyduğu ve aktivasyon enerjisinin (Ea) 117,7 kJ/mol olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelime:

Investigation ff kinetic and removal of organic matter from cosmetic wastewaters by fenton process

Öz:

The application of the Fenton process for the treatment of cosmetics industry wastewater was investigated.The effects of different parameters such as reaction time, pH, temperature, Fe2+ and H2O2 concentrations on COD and TOC removal during the process were characterized. According to the obtained results in36ºC temperature, the optimum reaction time, pH, Fe2+ and H2O2 concentrations were 90 minutes, pH 3, 1g/L and 17.5 g/L, respectively. COD and TOC removal efficiencies were 89.6% and 76.9%. Furthermore,the COD and TOC removal via the Fenton process at different temperatures were investigated and kineticanalysis was performed based on COD. The COD degradation during the Fenton process followed pseudofirst-order reaction kinetics. The apparent activation energy (Ea) was 117.7 kJ/mol.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Bogacki J., Naumczyk J., Marcinowski P., Kucharska M., Treatment of cosmetic wastewater using physicochemical and chemical methods, Chemik, 65, 94-97, 2011.
2. Naumczyk J., Bogacki J., Marcinowski P., Kowalik P., Cosmetic wastewater treatment by coagulation and advanced oxidation processes, Environ. Technol., 35 (5), 541-548, 2014.
3. Puyol D., Monsalvo V.M., Mohedano A.F., Sanz J.L., Rodriguez J.J., Cosmetic wastewater treatment by upflow anaerobic sludge blanket reactor, J. Hazard. Mater., 185 (2-3), 1059-1065, 2011.
4. Bautista P., Mohedano A.F., Gilarranz M.A., Casas J.A., Rodriguez J.J., Application of Fenton oxidation to cosmetic wastewaters treatment, J. Hazard. Mater., 143 (1-2), 128-1, 2007.
5. Boroski M., Rodrigues A.C., Garcia J.C., Sampaio L.C., Nozaki J., Hioka N., Combined electrocoagulation and TiO2 photoassisted treatment applied to wastewater effluents from pharmaceutical and cosmetic industries, J. Hazard. Mater., 162 (1), 448-454, 2009.
6. Bautista P., Mohedano A.F., Menendez N., Casas J.A., Rodriguez J.J., Catalytic wet peroxide oxidation of cosmetic wastewaters with Fe-bearing catalysts, Catal. Today, 151 (1-2), 148-152, 2010.
7. Huisman I., Optimising UF for wastewater treatment through membrane autopsy and failure analysis, Filtr. Sep., 41 (3), 26-27, 2004.
8. Monsalvo V.M., Lopez J., Somer M.M., Mohedano A.F., Rodriguez J.J., Short-term fouling control by cyclic aeration in membrane bioreactors for cosmetic wastewater treatment, Desalin. Water Treat., 56 (13), 3599-3606, 2015.
9. Tobajas M., Polo A.M., Monsalvo V.M., Mohedano A.F., Rodriguez J.J., Analysis of the operating conditions in the treatment of cosmetic wastewater by sequencing batch reactors, Environ. Eng. Manage. J., 13 (12), 2955-2962, 2014.
10. Primo O., Rivero M.J., Ortiz I., Photo-Fenton process as an efficient alternative to the treatment of landfill leachates J. Hazard. Mater., 153 (1-2), 834-842, 2008.
11. Neyens E., Baeyens J., A review of classic Fenton's peroxidation as an advanced oxidation technique, J. Hazard. Mater., 98 (1-3), 33-50, 2003.
12. Haber F., Weiss J., The Catalytic Decomposition of Hydrogen Peroxide by Iron Salts, Proc. R. Soc. London, Ser. A, 147 (861), 332-351, 1934.
13. Walling C., Fenton's reagent revisited, Acc. Chem. Res., 8 (4), 125-131, 1975.
14. Fenton H.J.H., LXXIII.-Oxidation of tartaric acid in presence of iron, J. chem. Soc. Trans., 65, 899-910, 1894.
15. Kang Y.W., Hwang K.Y., Effects of reaction conditions on the oxidation efficiency in the Fenton process, Water Res., 34 (10), 2786-2790, 2000.
16. Fan C., Horng C.-Y., Li S.-J. Structural characterization of natural organic matter and its impact on methomyl removal efficiency in Fenton process, Chemosphere, 93 (1), 178-183, 2013.
17. Zhang J., Chen S., Zhang Y., Quan X., Zhao H., Zhang Y., Reduction of acute toxicity and genotoxicity of dye effluent using Fenton-coagulation process, J. Hazard. Mater., 274, 198-204, 2014.
18. Lopez A., Pagano M., Volpe A., Di Pinto A.C., Fenton's pre-treatment of mature landfill leachate, Chemosphere, 54 (7), 1005-1010, 2004.
19. Santana C.S., Aguiar A., Effect of biological mediator, 3-hydroxyanthranilic acid, in dye decolorization by Fenton processes, Int. Biodeterior. Biodegrad., 104, 1- 7, 2015.
20. İSKİ Genel Müdürlüğü Atıksuların Kanalizasyona Deşarj Yönetmeliği, 2013, http://www.iski.gov.tr/web/assets/SayfalarDocs/Mevzu at%20ve%20Y%C3%B6netmelikler/ISKI_Atiksularin _Kanalizasyona_Desarj_Yonetmeligi.pdf, Erişim Tarihi Ocak 18, 2017.
21. Klassen N.V., Marchington D., McGowan H.C.E., H2O2 Determination by the I3? Method and by KMnO4 Titration, Anal. Chem., 66 (18), 2921-2925, 1994.
22. Clesceri L.S., Eaton A.D., ve Greenberg A.E., Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, California, 1998.
23. Talinli I., Anderson G.K., Interference of hydrogen peroxide on the standard COD test, Water Res., 26 (1), 107-110, 1992.
24. Elmolla E.S., Chaudhuri M., The feasibility of using combined Fenton-SBR for antibiotic wastewater treatment, Desalination, 285, 14-21, 2012.
25. Lin S.H., Lo C.C., Fenton process for treatment of desizing wastewater, Water Res., 31 (8), 2050-2056, 1997.
26. Singh S.K., Tang W.Z., Statistical analysis of optimum Fenton oxidation conditions for landfill leachate treatment, Waste Manage. (Oxford), 33 (1), 81-88, 2013.
27. Lucas M.S., Peres J.A., Removal of COD from olive mill wastewater by Fenton's reagent: Kinetic study, J. Hazard. Mater., 168 (2-3), 1253-1259, 2009.
28. Özdemir C., Öden M.K., Şahinkaya S., Güçlü D., The sonochemical decolorisation of textile azo dye CI Reactive Orange 127, Color. Technol., 127 (4), 268- 273, 2011.
29. Tang W.Z., Huang C.P., 2,4-Dichlorophenol Oxidation Kinetics by Fenton's Reagent, Environ. Technol., 17 (12), 1371-1378, 1996.
30. Pérez M., Torrades F., Domènech X., Peral J., Removal of organic contaminants in paper pulp effluents by AOPs: an economic study, Jo J. Chem. Technol. Biotechnol., 77 (5), 525-532, 2002.
31. Eisenhauer H.R., Oxidation of phenolic wastes, J. Water Pollut. Control Fed., 36 (9), 1116-1128, 1964.
32. Basturk E., Karatas M., Advanced oxidation of Reactive Blue 181 solution: A comprasion between Fenton and Sono-Fenton Process, Ultrason. Sonochem., 21 (5), 1881-1885, 2014.
33. Okur M., Aktı F., The removal of C.I. acid vıolet 90 metal-complex dye using synthetic and natural zeolite from aqueous solutions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 677-686, 2016.
34. Kasiri M.B., Aleboyeh H., Aleboyeh A., Mineralization of C.I. Acid Red 14 azo dye by UV/Fe

APA	BAYHAN Y, DEĞERMENCİ G (2017). Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. , 181 - 188.
Chicago	BAYHAN Yalçın Kemal,DEĞERMENCİ GÖKÇE DİDAR Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. (2017): 181 - 188.
MLA	BAYHAN Yalçın Kemal,DEĞERMENCİ GÖKÇE DİDAR Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. , 2017, ss.181 - 188.
AMA	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. . 2017; 181 - 188.
Vancouver	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. . 2017; 181 - 188.
IEEE	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G "Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi." , ss.181 - 188, 2017.
ISNAD	BAYHAN, Yalçın Kemal - DEĞERMENCİ, GÖKÇE DİDAR. "Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi". (2017), 181-188.

APA	BAYHAN Y, DEĞERMENCİ G (2017). Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(1), 181 - 188.
Chicago	BAYHAN Yalçın Kemal,DEĞERMENCİ GÖKÇE DİDAR Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 32, no.1 (2017): 181 - 188.
MLA	BAYHAN Yalçın Kemal,DEĞERMENCİ GÖKÇE DİDAR Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.32, no.1, 2017, ss.181 - 188.
AMA	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2017; 32(1): 181 - 188.
Vancouver	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2017; 32(1): 181 - 188.
IEEE	BAYHAN Y,DEĞERMENCİ G "Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32, ss.181 - 188, 2017.
ISNAD	BAYHAN, Yalçın Kemal - DEĞERMENCİ, GÖKÇE DİDAR. "Kozmetik atık sularından fenton prosesiyle organik madde gideriminin ve kinetiğinin incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 32/1 (2017), 181-188.