Elektrokoagülasyon prosesi ile patates cipsi üretim atıksularından fosfor giderimi: Elektrot materyali karşılaştırması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2018
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Çalışmada, Al ve Fe elektrotlarının kullanıldığı sürekli akışlı elektrokoagülasyon (EK) prosesi ile patates cipsi üretimi atıksularından fosfor giderim verimi araştırılmıştır. pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresi gibi fosfor giderim verimini etkileyen işletme parametreleri optimize edilmiştir. Al ve Fe elektrotlarının kullanıldığı sürekli akışlı EK model reaktörü için optimum hidrolik bekleme süresi sırasıyla, 40 dk ve 60 dk, akım yoğunluğu ise her iki elektrot türü için 65 A/m2, çıkış pH değerleri sırasıyla 7,85 ve 8,15 olarak tespit edilmiştir. Bu deneysel koşullarda, 54,4 mg/L olan ham atıksu toplam fosfor konsantrasyonu, Al ve Fe elektrodunun kullanımı ile sırasıyla 10,4 ve 5,0 mg/L’ye, 45,3 mg/L olan ham atıksu ortofosfat konsantrasyonu, Al ve Fe elektrodunun kullanımı ile sırasıyla, 5,9 ve 2,9 mg/L’ye düşmüştür. Çıkış pH değerlerine bakıldığında elde edilen çıkış suyu pH ayarlamasına gerek kalmaksızın deşarj edilebilir niteliktedir. Sürekli akışlı EK model reaktöründe, elektrot, enerji ve kimyasal maliyetleri dikkate alınarak hesaplanan işletme maliyeti Al ve Fe elektrot türleri için sırasıyla, 1,14, 0,76 $/m3 olarak tespit edilmiştir. Fe elektrodunun, Al elektroduna göre patates cipsi üretim atıksularından fosfor gideriminde daha etkili olduğu, ayrıca, işletme maliyeti analizi sonucunda da Fe elektrot türünün kullanılması ile işletme maliyetinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, EK prosesinin ortofosfat ve toplam fosfor giderimlerinin 2. derece reaksiyon kinetiğine uyduğu belirlenmiştir.
In this study, removal of phosphorus from potato chips processing wastewater by electrocoagulation (EC) process was investigated by using Al and Fe electrodes. Operating parameters affecting phosphorus removal efficiency such as pH, current density and electrolysis time were optimized. In the EC model reactor in which either Al or Fe electrodes were used, the optimum hydraulic retention time was found to be 40 and 60 min, respectively, while the final pH was found to be 7.85 and 8.15, respectively, and the current density was found to be 65 A/m2 for both electrode types. In case of using Al and Fe electrodes under these experimental conditions, the initial total phosphorus concentration of 54.4 mg/L decreased to 10.4 and 5.0 mg/L, respectively, and the initial orthophosphate concentration of 45.3 mg/L decreased to 5.9 and 2.9 mg/L, respectively. Considering the final pH value, it can be pointed out that the resultant effluent can be discharged without any pH adjustment. Considering the costs for electrodes, energy and chemical agents, operating costs for the continuous-flow EC model reactor were found out to be $1.14 and 0.76 per cubic meter wastewater for Al and Fe electrodes, respectively. It was determined that Fe electrodes are more effective than Al electrodes for the removal of phosphates from potato chips processing wastewaters, and that the operating costs are lower when Fe electrodes are used. It has been determined that the orthophosphate and total phosphorus removal by the EC process is suitable with the second order reaction kinetics.
In this study, removal of phosphorus from potato chips processing wastewater by electrocoagulation (EC) process was investigated by using Al and Fe electrodes. Operating parameters affecting phosphorus removal efficiency such as pH, current density and electrolysis time were optimized. In the EC model reactor in which either Al or Fe electrodes were used, the optimum hydraulic retention time was found to be 40 and 60 min, respectively, while the final pH was found to be 7.85 and 8.15, respectively, and the current density was found to be 65 A/m2 for both electrode types. In case of using Al and Fe electrodes under these experimental conditions, the initial total phosphorus concentration of 54.4 mg/L decreased to 10.4 and 5.0 mg/L, respectively, and the initial orthophosphate concentration of 45.3 mg/L decreased to 5.9 and 2.9 mg/L, respectively. Considering the final pH value, it can be pointed out that the resultant effluent can be discharged without any pH adjustment. Considering the costs for electrodes, energy and chemical agents, operating costs for the continuous-flow EC model reactor were found out to be $1.14 and 0.76 per cubic meter wastewater for Al and Fe electrodes, respectively. It was determined that Fe electrodes are more effective than Al electrodes for the removal of phosphates from potato chips processing wastewaters, and that the operating costs are lower when Fe electrodes are used. It has been determined that the orthophosphate and total phosphorus removal by the EC process is suitable with the second order reaction kinetics.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Alüminyum Elektrot, Demir Elektrot, Elektrokoagülasyon, Fosfor Giderimi, İşletme Maliyeti, Patates Cipsi İşleme Atıksuyu, Aluminum Electrode, Iron Electrode, Electrocoagulation, Phosphorus Removal, Operating Cost, Potatoes Chips Processing Wastewater
Kaynak
Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
22
Sayı
2
