Yöntem
Elektrooksidasyonda kirleticiler, elektrot yüzeyinde doğrudan veya elektrotlarda üretilen güçlü yükseltgen türler aracılığıyla dolaylı olarak parçalanır. Biyolojik yöntemlerle yeterince giderilemeyen organik kirleticiler için ileri arıtma kademesi olarak değerlendirilir.
Akademik ve Ar-Ge çalışmalarımız
- Sözüdoğru, O., Koçoğlu, E.S., Yılmaz, A.E., Bakırdere, S., Komesli, O.T. (2023). The experimental design approach to removal of endocrine disrupting compounds from domestic wastewater by electrooxidation process. Journal of Applied Electrochemistry, 53(10), 1971–1990.
- Yazdi, D.A., Yılmaz, A.E., Guler, S., Komesli, O.T. (2024). The investigation of parameters affecting the treatment of synthetic bilge water by continuous electrooxidation/flotation process. Water and Environment Journal, 38(2), 292–300.
- TÜBİTAK 1001 (2015–2019): Endokrin bozucu maddelerin membran biyoreaktöre entegre edilmiş ileri elektrooksidasyon sistemleriyle arıtımının araştırılması (yürütücü: Komesli O.T.).
- KOSGEB (2022–2023): Atıksuların geri kazanılması için enerji verimli eko-elektro-membran biyoreaktör ünitesi geliştirilmesi (yürütücü).
Kaynak: AVESİS (Atatürk Üniversitesi).
Hizmetimiz
- Atıksuyunuz için laboratuvar ve pilot elektrooksidasyon denemesi
- Elektrot malzemesi, akım yoğunluğu ve kalma süresi optimizasyonu
- MBR ile entegre ya da bağımsız ileri arıtma ünitesi tasarımı
- Ar-Ge projesi hazırlama ve yürütme desteği
Nasıl çalışır?
Elektrooksidasyon, atıksuyun içine daldırılmış anot ve katot çiftine doğru akım uygulanarak çalışır. Kirleticiler iki farklı yolla parçalanır: birincisi, kirletici molekülün anot yüzeyine doğrudan elektron vererek yükseltgenmesidir; ikincisi ve pratikte çoğu zaman daha etkili olan yol, elektrot yüzeyinde ya da çözeltide üretilen güçlü yükseltgen türlerin (özellikle aktif klor, hidroksil radikali ve ozon benzeri türler) kirleticiye etki etmesidir. Bu dolaylı yol, atıksuyun iletkenliğine ve klorür içeriğine ciddi biçimde bağlıdır.
Prosesin ana üniteleri şunlardır:
- Elektroliz hücresi: Anot ve katot malzemesi, aralarındaki mesafe ve hücre geometrisi giderim verimini doğrudan belirler.
- Güç kaynağı: Akım yoğunluğu ve sürekli ya da kesikli besleme modu, enerji tüketimini ve reaksiyon hızını kontrol eder.
- Karıştırma ve besleme düzeni: Elektrot yüzeyine kütle taşınımını sağlar; yetersiz karıştırma, kısmi parçalanmış ara ürünlerin birikmesine yol açabilir.
- Gerekirse ön ve son kademe: Askıda katılar ve yağ-gres yükü yüksekse ön çökeltme ya da filtrasyon, arıtılmış suyun deşarj kalitesi için son kontrol kademesi uygulanabilir.
Proses, biyolojik kademe sonrası kalan inatçı organik kirleticilerde ileri arıtma olarak konumlanır; ana arıtma yerine genellikle tamamlayıcı bir üniteyi temsil eder.
Hangi atıksular için uygun, hangi durumlarda uygun değil?
Elektrooksidasyon, biyolojik arıtma sonrası kalan ve klasik yöntemlerle zor giderilen organik mikrokirleticilerde en anlamlı sonucu verir. Endokrin bozucu bileşikler, ilaç kalıntıları ve bazı boyar madde ya da ilaç üretimi kaynaklı refrakter organikler bu kapsamdadır.
Uygun olduğu durumlar:
- Biyolojik kademe çıkışında kalan, düşük-orta derişimli ve zor parçalanabilir organik yük
- İletkenliği yeterli, ortamda doğal olarak bulunan klorür içeren atıksular
- Geri kazanım ya da tekrar kullanım hedefi olan, son kalite iyileştirmesi gereken akışlar
Uygun olmadığı durumlar:
- Ana arıtma yükü olarak kullanılması gereken, yüksek kirlilik derişimli ham atıksular; enerji tüketimi ve elektrot aşınması bu durumda ekonomik olmaktan çıkar
- Çok düşük iletkenliğe sahip, tuz desteği gerektirecek sular; bu durumda proses verimi düşer ve ek kimyasal maliyeti doğar
- Askıda katı ve yağ içeriği yüksek akışlar; elektrotlarda tabaka oluşumu ve pasivasyon riski artar
- Klorlu ara ürün oluşumunun kontrol edilemediği, son deşarj hedefine uymayan durumlar
Bu nedenle uygunluk kararı, mutlaka atıksuyun kendi karakterizasyonuna ve laboratuvar ölçeğindeki ön denemelere dayanmalıdır.
Avantajlar ve sınırlamalar
| Avantaj | Sınırlama |
|---|---|
| Biyolojik olarak parçalanmayan inatçı organiklere etkili bir yol sunar | Enerji tüketimi, derişime ve akım koşullarına bağlı olarak belirgin biçimde yüksek olabilir |
| Kimyasal ilave ihtiyacı, özellikle doğal klorür varsa, sınırlı kalabilir | Klorlu yan ürün oluşumu riski vardır ve ayrıca izlenmesi gerekir |
| Kompakt bir ünite olarak sahaya yerleştirilebilir | Elektrotlarda aşınma ve tabaka oluşumu, bakım ve değişim planını gerektirir |
| Otomasyona ve kontrollü işletmeye elverişlidir | Çok düşük iletkenlik ya da yüksek askıda katı içeriğinde verim düşer |
| Mevcut biyolojik hatta tamamlayıcı olarak eklenebilir | Ham atıksuyun tümünü arıtmak için genellikle ekonomik bir seçenek değildir |
| Parçalanma ürünlerinin toksisitesi, doğru işletmeyle azaltılabilir | Tam mineralizasyon yerine kısmi parçalanma ile sınırlı kalabilir, bu da ara ürün takibini zorunlu kılar |
Tasarım ve işletmede dikkat edilecekler
Elektrooksidasyon tasarımında en kritik konu, elektrot malzemesinin ve geometrisinin atıksu karakterine uygun seçilmesidir. Yanlış anot malzemesi, hem giderim verimini düşürür hem de istenmeyen yan ürünlerin oluşmasına yol açar. Malzeme seçimi laboratuvar denemeleriyle doğrulanmalıdır.
Tasarımda dikkat edilmesi gerekenler:
- Akım yoğunluğu ile kalma süresi arasındaki denge; enerji tüketimini kontrol altında tutarken yeterli parçalanmayı sağlamak
- Elektrotlar arası mesafe ve hücre hacmi; düşük iletkenlikte direnç artışını hesaba katmak
- Gerektiğinde tuz ya da iletkenlik artırıcı ilavenin ekonomik ve çevresel etkisinin değerlendirilmesi
- Karıştırma ve akış düzeninin elektrot yüzeyinde homojen kütle taşınımı sağlayacak biçimde kurulması
- Ön kademede askıda katı ve yağ giderimi; elektrot pasivasyonunu azaltmak için
- Klorlu yan ürün ve kalıcı ara ürünlerin izlenmesi için çıkış noktasında uygun analiz planı
İşletme aşamasında ise elektrot durumunun düzenli kontrolü, akım ve gerilim değerlerinin izlenmesi ve enerji tüketiminin kayıt altına alınması, sistemin güvenilir çalışmasının temelidir.
Sık görülen işletme sorunları ve çözüm yolları
| Belirti | Olası neden | Ne yapılır |
|---|---|---|
| Giderim veriminde zamanla belirgin düşüş | Elektrot yüzeyinde tabaka oluşumu ya da pasivasyon | Elektrotların kontrolü ve gerektiğinde temizlenmesi veya değiştirilmesi; ön kademede askıda katı giderimini artırmak |
| Enerji tüketiminde beklenmedik artış | Düşük iletkenlik, elektrotlar arası direncin yükselmesi | Ortam iletkenliğini kontrol etmek, elektrot aralığını gözden geçirmek; gerekirse iletkenlik artırıcı ilavesini değerlendirmek |
| Çıkış suyunda istenmeyen klor kokusu ya da klorlu yan ürün ölçümü | Kontrolsüz klor üretimi, akım veya kalma süresinin uygunsuz ayarı | Akım yoğunluğunu ve kalma süresini yeniden optimize etmek; çıkış analizlerini sıklaştırmak |
| Elektrotlarda hızlı aşınma | Aşırı akım yoğunluğu ya da uygun olmayan elektrot malzemesi | Akım parametrelerini düşürmek; malzeme seçimini laboratuvar verisiyle yeniden değerlendirmek |
| Hücrede dengesiz akış ve kısa devre izleri | Elektrotların yanlış yerleşimi, çökelti birikimi | Hücre geometrisini ve karıştırma düzenini kontrol etmek; birikimi düzenli olarak temizlemek |
| Hedef kirleticinin beklenenden yüksek kalması | Yetersiz kalma süresi ya da düşük yükseltgen üretimi | Besleme debisini düşürmek, süreyi artırmak veya parametreleri deneme ölçeğinde yeniden doğrulamak |
Sık sorulan sorular
Endokrin bozucu madde nedir?
Hormon sistemini etkileyebilen, düşük derişimlerde bile atıksuda ve alıcı ortamda bulunan kimyasal maddelerdir. Pestisitler, hormonlar ve bazı ilaç etken maddeleri örnek verilebilir. Klasik arıtmada tam giderilmeyebilirler.
Elektrooksidasyon MBR ile birleştirilebilir mi?
Evet. Kurucumuzun yürütücülüğünü yaptığı TÜBİTAK 1001 projesi (2015–2019) tam olarak endokrin bozucu maddelerin membran biyoreaktöre entegre edilmiş ileri elektrooksidasyon sistemleriyle arıtımının araştırılmasıdır.
Elektrooksidasyon hangi kirleticiler için kullanılır?
Elektrooksidasyon, özellikle biyolojik arıtmadan sonra çıkış suyunda kalan ve doğal ortamda uzun süre bozunmadan kalabilen bileşikler için tercih edilir. Endokrin bozucu maddeler, bazı ilaç kalıntıları ve endüstriyel kökenli inatçı organikler bu gruba girer. Bu bileşikler düşük derişimlerde bile etkili olabildiğinden, geleneksel yöntemlerle tam giderimi zor olabilir. Su içinde bulunan bu tür kirleticilerin hedeflenmesi, genellikle biyolojik kademenin ardından gelen ileri arıtma ile sağlanır. Bu yaklaşım, arıtma tesisinin genel performansını artırmak ve deşarj kriterlerine uyumu kolaylaştırmak açısından önemlidir. Ancak her atıksuyun bileşimi farklı olduğundan, hedef kirleticinin davranışı önceden laboratuvar ölçeğinde test edilmelidir.
Hangi tesisler için uygundur?
Elektrooksidasyon, özellikle yerleşim yeri atıksuyu ile endüstriyel atıksu karışımını işleyen tesisler ve biyolojik çıkış suyunda ileri arıtma gerektiren kuruluşlar için değerlendirilebilir. Alanın sınırlı olduğu, modüler kurulum avantajının önemli olduğu projelerde kompakt yapısı öne çıkar. Karar verirken tesisin mevcut arıtma hattı, çıkış suyu kalitesi ve gelecekteki kapasite artış planları birlikte düşünülmelidir. Membran biyoreaktör gibi yapılarla entegrasyon da tesis düzenine göre planlanabilir; bu konuda ilgili teknoloji sayfası ile birlikte değerlendirme yapmanız faydalı olur: MBR.
Son güncelleme: 13 Ekim 2026