Yöntem
İleri oksidasyon prosesleri (Fenton, ozonlama, UV/H₂O₂ vb.), güçlü ve seçici olmayan hidroksil radikalleri üretir. Bu radikaller, klasik biyolojik arıtmayla giderilmesi zor organik kirleticileri parçalar. Fenton prosesinde demir tuzları ile hidrojen peroksit kullanılır.
Akademik çalışmalarımız
- Bayar, S., Massara, T.M., Boncukcuoğlu, R., Komesli, O.T., Malamis, S., Katsou, E. (2018). Advanced treatment of industrial wastewater from pistachio processing by Fenton process. Desalination and Water Treatment, 112, 106–111.
- Muz, M., Ak, M.S., Komesli, O.T., Gokcay, C.F. (2014). Intermittent Ozone Application in Aerobic Sludge Digestion. Ozone: Science & Engineering, 36(1), 57–64.
Kaynak: AVESİS (Atatürk Üniversitesi).
Hizmetimiz
- Arıtılabilirlik çalışması: Atıksuyunuzla laboratuvarda Fenton ve alternatif oksidasyon denemeleri.
- Dozaj optimizasyonu: Demir ve peroksit dozajı, pH ve reaksiyon süresinin belirlenmesi (kimyasal ve dozaj).
- Tasarım ve kurulum: Reaktör, dozaj, nötralizasyon ve çöktürme ünitelerinin tasarımı, imalatı ve otomasyonu.
- Entegrasyon: Biyolojik arıtma ve membranla birleşik şemalar.
Endüstriyel atıksu için genel yaklaşım: endüstriyel atıksu arıtma danışmanlığı.
Nasıl çalışır?
Fenton prosesi, demir iyonları (genellikle Fe²⁺) ile hidrojen peroksidin (H₂O₂) asidik ortamda tepkimeye girmesine dayanır. Bu tepkime, organik kirleticileri parçalayan güçlü ve seçici olmayan hidroksil radikallerini (•OH) üretir. Radikaller, boyar madde, fenol türevleri, ilaç kalıntıları ve biyolojik olarak parçalanması zor organik bileşikleri kısa sürede ara ürünlere, nihayetinde karbondioksit ve suya dönüştürür.
Prosesin ana üniteleri şunlardır:
- pH ayarlama (asitleme) ünitesi: Reaksiyonun en verimli çalıştığı asidik aralığa getirme işlemidir. Ortam pH’ı düşük tutulmadığında demir çöker ve radikal üretimi zayıflar.
- Reaksiyon (oksidasyon) reaktörü: Demir tuzu ve peroksidin kontrollü dozlandığı, karıştırmanın yoğun olduğu ünitedir.
- Nötralizasyon ünitesi: Reaksiyon sonrası pH’ın yükseltilerek demirin hidroksit halinde çökmesini sağlar.
- Çöktürme (çökeltme) ünitesi: Oluşan demir çamurunun sudan ayrıldığı, çıkış suyunun berraklaştığı kısımdır.
Sürecin başarısı, dozaj oranı ile reaksiyon süresinin birlikte doğru ayarlanmasına bağlıdır.
Hangi atıksular için uygun, hangi durumlarda uygun değil?
Fenton ve ileri oksidasyon prosesleri, özellikle biyolojik olarak zor parçalanan ya da toksik etkisi olan atıksularda tercih edilir. Tipik uygulama alanları arasında tekstil boyama atıksuları, gıda ve meyve işleme atıksuları, kimyasal üretim tesisi akımları ve ilaç kalıntısı içeren sular sayılabilir.
Bu teknolojinin uygun olmadığı durumlar da vardır:
- Ana kirlilik yükü kolay biyolojik ayrışabilen organiklerden oluşuyorsa: Bu durumda önce biyolojik arıtma uygulanması çok daha ekonomik olur.
- Yüksek derişimli ham atıksu: Oksidasyon, tüm organik yükü gidermek için uygun değildir; önce seyreltme ya da ön arıtma gerekir.
- Yüksek karbonat veya bikarbonat içeriği: Hidroksil radikallerini tüketerek prosesin verimini düşürür.
- Asitleme için yüksek tampon kapasitesi: Asit dozajı çok artar ve tuz yükü büyür.
- Demir ve peroksit için uygun ortam sağlanamayan tesisler: Kontrol ve güvenlik altyapısı yetersizse uygulama riskli hale gelir.
Karar verirken atıksuyun ön laboratuvar denemeleriyle test edilmesi, teknolojinin yerini belirleyen en sağlıklı yoldur.
Avantajlar ve sınırlamalar
| Avantaj | Sınırlama |
|---|---|
| Biyolojik olarak zor parçalanan kirleticileri etkili biçimde giderir | Kimyasal tüketimi yüksektir ve işletme maliyeti kimyasal kullanımına bağlı olarak dalgalanır |
| Toksik etkili bileşiklerin biyolojik arıtmaya zarar vermesini önleyici ön arıtma sağlar | Reaksiyon sonrası oluşan demir çamuru bertaraf edilmesi gereken bir yan ürün oluşturur |
| Renk ve koku giderimi konusunda belirgin sonuç verir | pH kontrolü hassas olduğundan işletme dikkat ve denetim gerektirir |
| Kompakt reaktör yapısıyla sınırlı alanlarda uygulanabilir | Tuz yükü arttığından deşarj ve geri kazanım planlamasını zorlaştırır |
| Biyolojik proseslerle birlikte kullanıldığında bütünleşik bir çözüm sunar | Peroksit gibi reaktif kimyasalların taşınması ve depolanması güvenlik önlemleri gerektirir |
| Kısa reaksiyon süreleriyle hızlı sonuç alınabilir | Tüm organik yükü gidermek için tek başına yeterli olmayabilir |
Tasarım ve işletmede dikkat edilecekler
Tasarım aşamasında atıksuyun karakterizasyonu en önemli adımdır. Kirleticilerin türü, derişimi ve dalgalanma aralığı belirlenmeden doğru dozaj ve reaktör hacmi hesaplanamaz. Mevsimsel ya da üretim kaynaklı değişimlerin de dikkate alınması gerekir.
İşletmede şu noktalara özellikle dikkat edilmelidir:
- Dozaj kontrolü: Demir ve peroksit oranlarının otomatik ya da yakından izlenen bir sistemle yönetilmesi, hem verimi hem de maliyeti korur.
- Karıştırma verimi: Reaktör içinde homojen bir karışım sağlanmazsa yerel radikal yoğunluğu dengesiz olur.
- Güvenlik önlemleri: Peroksit ile çalışırken sıcaklık artışı ve kontrolsüz ayrışma riskine karşı havalandırma, sıcaklık izleme ve acil durdurma sistemleri kurulmalıdır.
- Çamur yönetimi: Demir çamurunun miktarı ve özellikleri, susuzlaştırma ve bertaraf planlamasında baştan hesaba katılmalıdır.
- Ortam koşulları: Ham atıksuyun pH, sıcaklık ve tampon kapasitesi reaksiyon aralığını doğrudan etkiler; bu değerler tasarımda referans alınmalıdır.
- Entegrasyon: Prosesin biyolojik arıtma öncesi ya da sonrası nerede konumlandırılacağı, tüm tesis akış şemasıyla birlikte değerlendirilmelidir.
Sık görülen işletme sorunları ve çözüm yolları
| Belirti | Olası neden | Ne yapılır |
|---|---|---|
| Arıtma verimi beklenenin altına düşer | pH reaksiyon aralığının dışına çıkmıştır | pH sensörünü kalibre edin, asit dozajını yeniden ayarlayın |
| Çıkış suyunda renk kalmaya devam eder | Peroksit dozajı yetersizdir veya reaksiyon süresi kısadır | Dozaj oranını laboratuvar denemesiyle yeniden belirleyin, süreyi uzatın |
| Reaktörde kontrolsüz köpürme ve ısınma | Peroksit fazla dozlanmış ya da karıştırma yetersizdir | Dozajı azaltın, karıştırıcıyı kontrol edin, sıcaklık izlemesini devreye alın |
| Çöktürme ünitesinde berrak olmayan çıkış | Nötralizasyon pH’ı yeterince yükseltilmemiştir | Nötralizasyon noktasını yeniden ayarlayın, gerekiyorsa bir polimer yardımcı koagülant değerlendirin |
| Demir çamuru hacminin beklenenden fazla olması | Demir dozajı gereğinden yüksektir | Demir oranını optimize edin, dozaj hassasiyetini artırın |
| Tuz ve iletkenlik değerlerinde artış | Asit ve baz dozajından kaynaklı tuz birikimi | Dozaj dengesini gözden geçirin, deşarj ve geri kazanım seçeneklerini değerlendirin |
Sık sorulan sorular
Fenton prosesi nedir?
Demir tuzları ve hidrojen peroksitin asidik ortamda tepkimesiyle hidroksil radikalleri üretilen ve bu radikallerle organik kirleticilerin parçalandığı kimyasal arıtma yöntemidir. Ardından pH ayarı ve çöktürme yapılır.
Hangi atıksularda kullanılır?
Biyolojik arıtmaya dirençli, renkli veya toksik organik içeren endüstriyel atıksularda (tekstil, kimya, gıda işleme gibi) ön ya da son arıtma olarak değerlendirilir. Dozaj ve maliyet, laboratuvar çalışmasıyla belirlenir.
Son güncelleme: 13 Ekim 2026