Yıl: 2021 Cilt: 10 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 23 - 32 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.28948/ngmuh.7523 İndeks Tarihi: 04-05-2021

Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi

Öz:
Bu çalışmada, araç lastiği üretim prosesinde preslenen hammadde hamurunun birbirine yapışmasını engellemek için kullanılan yüzey aktif madde içeren atık suyun, konvansiyonel koagülasyon ve mikrodalga oksidasyonu destekli elektrokoagülasyon prosesleri ile arıtımı incelenmiştir. Prosesler Taguchi deney tasarımı yöntemi (L8) ile maksimum kimyasal oksijen ihtiyacı giderimini sağlayacak biçimde optimize edilmiştir. Pareto analizi ile mikrodalga oksidasyonu destekli elektrokoagülasyon prosesinde en etkili parametrenin mikrodalga süresi, konvansiyonel koagülasyon prosesinde ise FeCl3.7H2O dozu olduğu bulunmuştur. Varyans analizi ile iki proses için de belirlenen modellerin kimyasal oksijen ihtiyacı giderimini açıklamada anlamlı olduğu belirlenmiştir. Optimum deneysel koşullardaki kimyasal oksijen ihtiyacıgiderimi, kimyasal çamur üretimi, işletme maliyeti ve proseslerin tercih edilebilirlik seviyeleri dikkate alınarak, çok kriterli karar verme süreçlerinden olan PROMETHEE yöntemi ile en uygun proses mikrodalga oksidasyonu destekli elektrokoagülasyon olarak belirlenmiştir. Mikrodalga oksidasyonu destekli elektrokoagülasyon prosesinde, optimum şartlarda kimyasal oksijen ihtiyacı giderim verimi, çamur miktarı ve işletim maliyetleri sırasıyla % 66.9, 6.27 g/L ve 1.195 €/L olarak bulunmuştur. Prosesinin seçiminde kimyasal oksijen ihtiyacıgiderim verimi ve çamur miktarı kriterlerinin pozitif yönde etki ettikleri belirlenmiştir.
Anahtar Kelime:

Evaluation of coagulation based treatment alternatives of wastewater containing surfactant from tire manufacturing by PROMETHEE approach

Öz:
In this study, the treatment of wastewater containing surfactant used toprevent the sticking of the raw material pulp pressed in the tire productionprocess, with conventional coagulation and microwave oxidation supported electrocoagulation processes was investigated. The processeswere optimized to ensure maximum chemical oxygen demand removal bythe Taguchi experimental design method (L8). With Pareto analysis, it wasfound that the most effective parameter in microwave oxidation-supportedelectrocoagulation processes is microwave duration while the mosteffective parameter in the conventional coagulation process wasFeCl3.7H2O dose. Analysis of variance found that the models determinedfor both processes were significant in explaining chemical oxygen demand removal. The appropriate process has been determined as the microwaveoxidation-supported electrocoagulation, with the PROMETHEE methodconsidering the optimum experimental conditions, chemical oxygendemand removal, chemical sludge production, operating cost and thepreferability criteria of the processes. In microwave oxidation-supportedelectrocoagulation process, under optimum conditions, chemical oxygendemand removal efficiency, the amount of sludge production andoperating costs were found as 66.9 %, 6.27 g / L and 1.195 € / L,respectively. It was determined that the criteria of chemical oxygendemand removal efficiency and sludge amount had a positive effect on theselection of the process.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] K. Lawrence, L.K. Wang, Y.T. Yung-Tse Hung, H. Howard, H.H Lo, and C. Constantine Yapijakis, Handbook of Industrial and Hazardous Wastes Treatment. Marcel Dekker Publishing, New York, 2004.
  • [2] J. Kaleta, and M. Elektorowicz, The removal of anionic surfactants from water in coagulation process, Environmental Technology (United Kingdom), 34(5- 8), 999–1005, 2013. https://doi.org/10.1080/ 09593330.2012.733415
  • [3] M.J. Scott and M.N. Jones, The biodegradation of surfactants in the environment. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1508(1-2), 235-251, 2000. https://doi.org/10.1016/S0304- 4157(00)00013-7
  • [4] S.M. Mirbahoush, N. Chaibakhsh and Z. Moradi Shoeili, Highly efficient removal of surfactant from industrial effluents using flaxseed mucilage in coagulation/photo-Fenton oxidation process. Chemosphere, 231(51-59), 2019. https://doi.org/ 10.1016/j.chemosphere.2019.05.118
  • [5] M.A. Aboulhassan, S. Souabi, A. Yaacoubi, and M. Baudu, Removal of surfactant from industrial wastewaters by coagulation flocculation process. International Journal of Environmental Science & Technology, 3(4), 327–332, 2006. https://doi.org/ 10. 1007/BF03325941
  • [6] S. Verma, B. Prasad and I.M. Mishra, Pretreatment of petrochemical wastewater by coagulation and flocculation and the sludge characteristics. Journal of Hazardous Materials, 178(1-3), 1055-1064, 2010. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.02.047
  • [7] A.A. Siyal, M.R. Shamsuddin, A. Low and N.E Rabat, A review on recent developments in the adsorption of surfactants from wastewater. Journal of Environmental Management, 254, 109797, 2020. https://doi.org/ 10.1016/j.jenvman.2019.109797
  • [8] A.G.L. Moura, V.B. Centurion, D.Y. Okada, F. Motteran, T.P. Delforno, V.M. Oliveira, and M.B.A Varesche, Laundry wastewater and domestic sewage pilot-scale anaerobic treatment: Microbial community resilience regarding sulfide production. Journal of Environmental Management, 251, 109495, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109495
  • [9] A. Dhuiib, N. Hamad, and I. Hassairi, Degradation of anionic surfactants by Citrobacter braakii. Process Biochemistry, 38(8), 1245-1250, 2003. https://doi.org/ 10.1016/S0032-9592(02)00322-9
  • [10] C.V. Faria, T.P. Delforno, D.Y. Okada, and M.B.A. Varesche, Evaluation of anionic surfactant removal by anaerobic degradation of commercial laundry wastewater and domestic sewage. Environmental Technology, 40(8), 988-996, 2019. https://doi.org/ 10.1080/09593330.2017.1414317
  • [11] J. Huang, L. Zhu, G. Zeng, L. Shi, Y. Shi, K. Yi, and X. Li, Recovery of Cd(II) and surfactant in permeate from MEUF by foam fractionation with anionic-nonionic surfactant mixtures. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 570, 81-88, 2019. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.03.010
  • [12] B. Mondal, A. Adak, and P. Datta, UV-H2O2 advanced oxidation of anionic surfactant: reaction kinetics, effects of interfering substances and operating conditions. Environmental Engineering & Management Journal, 18(6), 1245-1254, 2019. https://doi.org/10.30638/eemj.2019.119
  • [13] F. Aoudjit, O. Cherifi, and D. Halliche, Simultaneously efficient adsorption and photocatalytic degradation of sodium dodecyl sulfate surfactant by one-pot synthesized TiO2/layered double hydroxide materials. Separation Science and Technology, 54(7), 1095-1105, 2019. https://doi.org/10.1080/01496395.2018.1527352
  • [14] R.C. Kaggwa, C.L. Mulalelo, P. Denny, and T.O Okurut, The impact of alum discharges on a natural tropical wetland in Uganda. Water Research, 35(3) 795-807, 2001. https://doi.org/10.1016/S0043-1354 (00)00301-8
  • [15] C. Zhang, K.T. Valsaraj, W.D. Constant, and D. Roy, Aerobic biodegradation kinetics of four anionic and nonionic surfactants at sub- and supra-critical micelle concentrations (CMCs). Water Research, 33(1), 115- 124, 1999. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(98) 00 170-5
  • [16] M.I. Bautista-Toledo, J. Rivera-Utrilla, J. D. Méndez Díaz, M. Sánchez-Polo, and F. Carrasco-Marín, Removal of the surfactant sodium dodecylbenzenesulfonate from water by processes based on adsorption/bioadsorption and biodegradation. Journal of Colloid and Interface Science, 418, 113-119, 2014. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.12.001
  • [17] H. Hidaka, T. Oyama, T. Horiuchi, T. Koike, and N. Serpone, Photo-induced oxidative synergistic degradation of mixed anionic/cationic surfactant systems in aqueous dispersions. A detailed study of the DBS/HTAB system. Applied Catalysis B: Environmental, 99(3-4), 485-489, 2010. https://doi.org/ 10.1016/j.apcatb.2010.06.041
  • [18] S. Sharma, and H. Simsek, Treatment of canola-oil refinery effluent using electrochemical methods: A comparison between combined electrocoagulation + electrooxidation and electrochemical peroxidation methods. Chemosphere, 221, 630-639, 2019. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.01.066
  • [19] APHA, Standard methods for the examination of water and wastewater. 21st edn. Washington, DC: American Public Health Association, 2005.
  • [20] P.J. Ross, Taguchi Techniques for Quality Engineering. McGraw Hill Internatioanal, New York, 1996.
  • [21] F. Urfalıoğlu, and T. Genç, Çok kriterli karar verme teknikleri ile Türkiye’nin ekonomik performansının avrupa birliği üye ülkeleri ile karşılaştırılması. Marmara Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 35, 329-360, 2015. https://doi.org/ 10.14780/iibdergi.201324469
  • [22] M. Gul, E. Celik, A. Taskin Gumus, and A.F. Guneri, A fuzzy logic based promethee method for material selection problems. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 7(1), 68-79, 2018. https://doi.org/10.1016/j.bjbas.2017.07.002
  • [23] J.P. Brans, P.H. Vincke, and B. Mareschal, How to select and how to rank projects: the promethee method. European Journal of Operational Research, 24(2), 228- 238, 1986. https://doi.org/10.1016/0377-2217(86) 90044-5
  • [24] M. Behzadian, R.B Kazemzadeh, A. Albadvi, and M. Aghdasi, PROMETHEE: a comprehensive literature review on methodologies and applications. European Journal of Operational Research, 200(1), 198-215, 2010. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2009.01.021
  • [25] J. Behin, N. Farhadian, M. Ahmadi, and M. Parvizi, Ozone assisted electrocoagulation in a rectangular internal-loop airlift reactor: Application to decolorization of acid dye. Journal of Water Process Engineering, 8, 171-178, 2015. https://doi.org/10.1016/ j.jwpe.2015.10.003
  • [26] M. Asem, W.M.F.W. Nawawi, and D.N. Jimat, Evaluation of water absorption of polyvinyl alcohol starch biocomposite reinforced with sugarcane bagasse nanofibre: optimization using two-level factorial design. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 368, 012005, 2018. https://doi.org/ 10.1088/1757-899X/368/1/012005
  • [27] M.M Abdulredha, S.A. Hussain, and L.C. Abdullah, Separation emulsion via non-ionic surfactant: an optimization. Processes, 7(6), 382, 2019. https://doi.org/10.3390/pr7060382
  • [28] P.S. Bhandari, & P.R. Gogate, Microwave assisted persulfate induced degradation of sodium dodecyl benzene sulfonate. Korean Journal of Chemical Engineering, 36(12), 200-2007, 2019. https://doi.org/ 10.1007/s11814-019-0390-z
  • [29] B.H. Park, S. Kim, A.Y. Seo, & T.G. Lee, Evaluation of optimal conditions for anionic surfactant removal in wastewater. Chemosphere, 263, 128174, 2021. https:// doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128174
  • [30] E. Gengec, M. Kobya, E. Demirbas, A. Akyol, and K. Oktor, Optimization of baker's yeast wastewater using response surface methodology by electrocoagulation. Desalination, 286, 200-209, 2012. https://doi.org/ 10.1016/j.desal.2011.11.023
  • [31] G. Tuzkaya, B. Gülsün, C. Kahraman, and D. Özgen, an İntegrated fuzzy multi-criteria decision making methodology for material handling equipment selection problem and an application. Expert Systems with Applications, 37(4), 2853-2863, 2010. https://doi.org/ 10.1016/j.eswa.2009.09.004
  • [32] R.J. Li, Fuzzy method in group decision making. Computers & Mathematics with Applications, 38 (1), 91-101, 1999. https://doi.org/10.1016/S0898-1221 (99) 00172-8
APA Durna Pişkin E, GENÇ N (2021). Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. , 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
Chicago Durna Pişkin Elif,GENÇ Nevim Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. (2021): 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
MLA Durna Pişkin Elif,GENÇ Nevim Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. , 2021, ss.23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
AMA Durna Pişkin E,GENÇ N Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. . 2021; 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
Vancouver Durna Pişkin E,GENÇ N Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. . 2021; 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
IEEE Durna Pişkin E,GENÇ N "Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi." , ss.23 - 32, 2021. 10.28948/ngmuh.7523
ISNAD Durna Pişkin, Elif - GENÇ, Nevim. "Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi". (2021), 23-32. https://doi.org/10.28948/ngmuh.7523
APA Durna Pişkin E, GENÇ N (2021). Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(1), 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
Chicago Durna Pişkin Elif,GENÇ Nevim Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 10, no.1 (2021): 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
MLA Durna Pişkin Elif,GENÇ Nevim Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.10, no.1, 2021, ss.23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
AMA Durna Pişkin E,GENÇ N Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 10(1): 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
Vancouver Durna Pişkin E,GENÇ N Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 10(1): 23 - 32. 10.28948/ngmuh.7523
IEEE Durna Pişkin E,GENÇ N "Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi." Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10, ss.23 - 32, 2021. 10.28948/ngmuh.7523
ISNAD Durna Pişkin, Elif - GENÇ, Nevim. "Lastik üretiminden kaynaklanan yüzey aktif madde içeren atık sularınkoagülasyon bazlı arıtma alternatiflerinin PROMETHEE yaklaşımı iledeğerlendirilmesi". Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 10/1 (2021), 23-32. https://doi.org/10.28948/ngmuh.7523