Elektrokimyasal atıksu arıtma yöntemleri her türlü atıksu ve kirletici için etkin
bir şekilde kullanılmaktadır. Bu proseslerin en büyük olumsuz etkilerinden biri
prosesin enerji tüketimidir. Bu nedenle, çalışmanın amacı, metal kesme
atıksuyundan KOİ'nin ayrıştırılması için elektrokimyasal proseslerin bir alt bölümü
olarak doğrudan fotovoltaik güneş paneli entegrasyonu ile minimum enerji kullanan
bir Elektrokoagülasyon (EK) seçeneği geliştirmek olarak belirlenmiştir. EC
prosesinin pH, akım yoğunluğu (A.Y.) ve elektroliz süresi (E.S.) gibi işletme
parametrelerini optimize etmek için çift kriterli optimizasyon seçeneği ile RSM ile
Box-Behnken Tasarımı kullanılmıştır. KOİ giderimi ve enerji tüketimi modelin
yanıtları olarak değerlendirilmiş ve kuadratik model ile iyi uyum göstermişlerdir.
Ayrıca, tüm parametrelerin EC prosesi üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir.
Optimum koşullar pH 7,48, A.Y. 30 A/m2, E.S. 65 dakika, enerji tüketimi 3,9 kWh/m3
ve arzu edilebilirlik 0,954 olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda, EK sürecinin
enerji tüketimi kapalı ve güneşli havalarda sırasıyla %71 ve %1495 oranında güneş
panelinden karşılanmıştır. Özellikle güneşli havada güneş panelinden elde edilen
enerji, proses için gerekli olan enerjiden çok daha fazlasını üretmektedir.
Elektrokoagülasyon Metal kesme atıksuları Fotovoltaik Güneş Paneli Al elektrot Box-Behnken Tasarımı Yenilenebilir Enerji
1139B421902975
Electrochemical wastewater treatment methods are effectively used for
all type of wastewaters and pollutants. One of the huge negative impact of these
processes is the energy consumption of the process. Therefore, the goal of the study
is to develop a minimal energy user Electrocoagulation (EC) option with an
integration of a direct photovoltaic solar panel as a subsection of electrochemical
processes for the degradation of low COD (Chemical Oxygen Demand) from metal
cutting wastewater. To optimize the operating parameters of the EC process such as
pH, current density (C.D.) and electrolysis time (E.T.) Box-Behnken Design by RSM
was used with a double criterial optimization option. COD removal and energy
consumption were evaluated as responses of the model and they were well-fitted
with the quadratic model. Also, it was determined that all parameters are effective
on EC process. Optimum conditions were found at a pH of 7.48, a C.D. of 30 A/m2, an
E.T. of 65 min, an energy consumption of 3.9 kWh/m3 and a desirability of 0.954. At
the optimum conditions, the energy consumption of the EC process was fulfilled
from solar panel in a ratio of 71% and 1495% in overcast and sunny weather,
respectively. Especially, the energy obtained by the solar panel in the sunny weather
produces much more than the energy required of the process.
Electrocoagulation Metal cutting wastewater Photovoltaic Solar Panel Al electrode Box-Behnken Design Renewable energy
TÜBİTAK BİDEB
1139B421902975
This work was financed by the TÜBİTAK BİDEB with grant number of 1139B421902975. The authors thank to TÜBİTAK for its support.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Makaleler |
Authors | |
Project Number | 1139B421902975 |
Publication Date | December 25, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 27 Issue: 3 |
e-ISSN :1308-6529
Linking ISSN (ISSN-L): 1300-7688
All published articles in the journal can be accessed free of charge and are open access under the Creative Commons CC BY-NC (Attribution-NonCommercial) license. All authors and other journal users are deemed to have accepted this situation. Click here to access detailed information about the CC BY-NC license.