Çevre Mühendisliğinde Su Arıtımında Ultrases Uygulamaları

Yıl 2019, Cilt: 8 Sayı: 1, 73 - 81, 30.06.2019

Şennur Merve Yakut

https://doi.org/10.17100/nevbiltek.431224

Öz

Son
yıllarda artan endüstrileşme sonucunda, üretim faaliyetlerinin artması
beraberinde çevre açısından sorunlar getirmektedir. Bu sorunların temeli olarak
su kirliliği görülmektedir. Su kirliliğinin çevre açısından sorun olarak
görülmesinden beri birçok arıtım yöntemi üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu
yöntemlerden biri de son yıllarda üzerinde farklı modifikasyonlarla çalışmalar
yapılmaya başlanılmış olan ultrases ışınımlı proseslerdir. Ultrases ışınımında
kavitasyon adı verilen olay gerçekleşir. Kavitasyon olayı sonucunda oluşan
yüksek basınç ve sıcaklık sonucunda ortamda hidroksil radikalleri oluşur ve bu
radikaller suyun içerisindeki kirleticilerin giderilmesini sağlar. Ultrases
etkili ve uygulanabilir yapısı nedeniyle iyi bir teknolojidir. Ultrases ışınımı
tek başına çok etkili olmamasından dolayı genellikle başka proseslerle kombine
edilerek  (adsorbsiyon, fenton, enzim
gibi) çalışılmaktadır. Ultrases ışınımının verimi yükselttiği çalışmalar
literatürde oldukça çoktur. Ultrases ışınımının çevre mühendisliği uygulamaları
çoğunlukla boyar madde giderimi üzerine olsa da başka alanlarda da (alg
giderimi, zararlı organik bileşiklerin bozundurulması gibi) uygulamaları
mevcuttur. 

Anahtar Kelimeler

atıksu arıtımı, atıksu, ultrases

Ultrasound Applications About Water Treatment in Environmental Engineering

Öz

As a result of increased industrialization in recent
years, the increase of production activities brings environment problems. Water
pollution is seen as the main cause of these problems. Since water pollution is
regarded as a problem in terms of environment, many methods of treatment have
been carried out. One of these methods is ultrasound radiation processes, which
have started to work on different modifications over the last few years. In
ultrasound radiation, the cavitation occurs. The high pressure and temperature
generated as a result of cavitation together with the formation of hydroxyl
radicals in the environment, these radicals can remove pollutants in the water.
Ultrasound
is a good technology because of its efficient and applicable structure. Because ultrasound radiation is not very effective on
its own, it is usually studied in combination with other processes (such as
adsorption, fenton, enzyme). Also, the studies in which ultrasound radiation
increases the efficiency are very much in the literature.
Environmental engineering
applications of ultrasound radiation are mostly based on the removal of the
dye, but there are also applications in other areas (such as degradation of
algae, degradation of harmful organic compounds).

Anahtar Kelimeler

Ultrasound, Wastewater, Water treatment.

Kaynakça

• Ildırar, D., “ Maya Endüstrisi Atıksuyunun Ultrases İle Koyu Renginin Giderilmesi” Hitit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 16s, Çorum, 2014
• Esmer H. E., Kaymak G., Tartar Ş., Kayhan F. E., “ Su Arıtımında Ultrases Uygulaması: Arıtma Yöntemlerine Farklı Bir Yaklaşım “ Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2 (1), 84-110, 2016
• Edecan, M. E., “ Kombine Ultrases/Aktif Karbon Kullanarak Tekstil Boyar Maddesinin Renk Gideriminin Modellenmesi Ve Optimizasyonu “ Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 14s, Erzurum, 2006
• Vajnhandl S., Le Marechal A. M., “ Ultrasound in textile dyeing and the decolouration/mineralization of textile dyes” Dyes and Pigments, 65(2), 89-101, 2005
• Şahinkaya, S., “ Decolorization of reactive orange 16 via ferrate(VI) oxidation assisted by sonication” Turkish Journal of Chemistry, 41(4), 577-586, 2017
• Ergün, G., “ Bazı Tekstil Boyar Maddelerin Sulu Çözeltilerden Elektrokoagülasyon Ve Ultrases Yöntemlerini Kullanarak Giderimi”, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mühendislik Ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 58-59s, Gebze, 2013
• Bire, M., “ İleri Oksidasyon Yöntemleriyle (Uv, Ultrases, Katalizör) Atık Sulardan Boyar Madde Giderimi”, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 20s, Erzurum, 2011
• Gümüşdere, H. K., “ Zararlı Organik Bileşiklerin Bozundurulmasına Ses Ötesi Dalgaların (Ultrasound) Etkisi”, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, is, Ankara, 2007
• Mason, T. J., Joyce, E., Phull, S. S., Lorimer, J. P. “Potential uses of ultrasound in the biological decontamination of water”, Ultrasonics sonochemistry, 10(6), 319-323, 2003
• Estévez-Calvar, N., Gambardella, C., Miraglia, F., Pavanello, G., Greco, G., Faimali, M., Garaventa, F., “Potential use of an ultrasound antifouling technology as a ballast water treatment system”, Journal of Sea Research, 133, 115-123, 2018
• Gogate, P. R., Pandit, A. B., "A review of imperative technologies for wastewater treatment II: hybrid methods." Advances in Environmental Research, 8 (3-4), 553-597, 2004
• Jing, L., Chen, B., Wen, D., Zheng, J., Zhang, B., “Pilot-scale treatment of atrazine production wastewater by UV/O3/ultrasound: Factor effects and system optimization”, Journal of environmental management, 203, 182-190, 2017
• Jawale, R. H., Tandale, A., Gogate, P. R. “ Novel approaches based on ultrasound for treatment of wastewater containing potassium ferrocyanide” Ultrasonics Sonochemistry, 38, 402-409, 2017
• Guo, W. Q., Yin, R. L., Zhou, X. J., Du, J. S., Cao, H. O., Yang, S. S., Ren, N. Q., “Sulfamethoxazole degradation by ultrasound/ozone oxidation process in water: kinetics, mechanisms, and pathways”, Ultrasonics sonochemistry, 22, 182-187, 2015
• Barik, A. J., Gogate, P. R., “Degradation of 2, 4-dichlorophenol using combined approach based on ultrasound, ozone and catalyst” Ultrasonics sonochemistry, 36, 517-526, 2017
• Nakajima, A., Tanaka, M., Kameshima, Y., & Okada, K., “Sonophotocatalytic destruction of 1, 4-dioxane in aqueous systems by HF-treated TiO2 powder”, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 167(2-3), 75-79, 2004
• Reddy, D. R., Dinesh, G. K., Anandan, S., Sivasankar, T.,” Sonophotocatalytic treatment of Naphthol Blue Black dye and real textile wastewater using synthesized Fe doped TiO2”, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 99, 10-18, 2016
• Verma, A., Kaur, H., Dixit, D.,” Photocatalytic, sonolytic and sonophotocatalytic degradation of 4-chloro-2-nitro phenol”, Archives of Environmental Protection, 39(2), 17-28, 2013
• Şahinkaya, S., “COD and color removal from synthetic textile wastewater by ultrasound assisted electro-Fenton oxidation process’’, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 19, 601–605, 2013
• Hassani, A., Karaca, C., Karaca, S., Khataee, A., Açışlı, Ö., Yılmaz, B.,” Enhanced removal of basic violet 10 by heterogeneous sono-Fenton process using magnetite nanoparticles”, Ultrasonics Sonochemistry, 42, 390-402, 2018
• Giray, S. N., “ Kumaş Boyaması Yapan Kahramanmaraş Tekstil Fabrikaları Atıksularını Ultrases Fenton Ve Fenton Oksidasyonuyla Arıtımının Araştırılması”, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 75s, Kahramanmaraş, 2014
• Zhang, H., Fu, H., Zhang, D., “Degradation of CI Acid Orange 7 by ultrasound enhanced heterogeneous Fenton-like process”, Journal of Hazardous Materials, 172(2-3), 654-660, 2009
• Adityosulindro, S., Barthe, L., González-Labrada, K., Haza, U. J. J., Delmas, H., Julcour, C.,”Sonolysis and sono-Fenton oxidation for removal of ibuprofen in (waste) water”, Ultrasonics sonochemistry, 39, 889-896, 2017
• Şahinkaya, S., Kalıpcı, E., Öztürk M., “ As (III)’ün As (V)’e Ultrasonik Oksidasyonu”, Nevşehir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2 (1), 103-108, 2013
• Neppolian, B., Doronila, A., Ashokkumar, M., “Sonochemical oxidation of arsenic (III) to arsenic (V) using potassium peroxydisulfate as an oxidizing agent”, Water research, 44(12), 3687-3695, 2010
• Barzegar, G., Jorfi, S., Zarezade, V., Khatebasreh, M., Mehdipour, F., Ghanbari, F., “4-Chlorophenol degradation using ultrasound/peroxymonosulfate/nanoscale zero valent iron: Reusability, identification of degradation intermediates and potential application for real wastewater”, Chemosphere, 201, 370-379, 2018
• Gonze, E., Fourel, L., Gonthier, Y., Boldo, P., Bernis, A.,” Wastewater pretreatment with ultrasonic irradiation to reduce toxicity”, Chemical Engineering Journal, 73(2), 93-100, 1999
• Khaire, R. A., Gogate, P. R.,” Intensified Recovery of Lactose from Whey using Thermal, Ultrasonic and Thermosonication Pretreatments”, Journal of Food Engineering, 2018
• Kalıpcı, E., Şahinkaya, S., Aras, S., Öztürk, M., “ Ultrasonik Aktifleştirilmiş Aktif Karbon ile Krom (VI) Adsorpsiyonu”, Nevşehir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2 (1), 20-25, 2013
• Şayan, E., “Optimization and modeling of decolorization and COD reduction of reactive dye solutions by ultrasound-assisted adsorption”, Chemical Engineering Journal, 119(2-3), 175-181, 2006
• Liu, H., Li, G., Qu, J., Liu, H., “Degradation of azo dye Acid Orange 7 in water by Fe0/granular activated carbon system in the presence of ultrasound”, Journal of Hazardous Materials, 144 (1-2), 180-186, 2007
• Stucchi, M., Elfiad, A., Rigamonti, M., Khan, H., Boffito, D. C.” Water treatment: Mn-TiO2 synthesized by ultrasound with increased aromatics adsorption”, Ultrasonics sonochemistry, 44, 272-279, 2018
• Low, S. K., Tan, M. C.,”Dye adsorption characteristic of ultrasound pre-treated pomelo peel”, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6(2), 3502-3509, 2018
• Zhao, C., Zheng, H., Gao, B., Liu, Y., Zhai, J., Zhang, S., Xu, B. “Ultrasound-initiated synthesis of cationic polyacrylamide for oily wastewater treatment: Enhanced interaction between the flocculant and contaminants” Ultrasonics Sonochemistry, 42, 31-41, 2018