Doğal yaşamı etkileyen en önemli kirliliklerden birisi suların kirliliğidir. Su, hem endüstriyel hem de evsel amaçlar ile kullanıldıktan sonra çeşitli zararlı maddeler ile kirlenir ve bunun sonucunda atık su ortaya çıkar. Atık sularda, katı maddeler, boyarmaddeler, ağır metaller, organik maddeler, yağlar, sürfaktanlar gibi zararlı birçok madde bulunabilir. Yağlı atık suların az miktarda yüzey sularına deşarjı, alıcı ortamı yağ ile kirletir. Yağ, yaygın olarak birçok endüstride kullanılmaktadır. Bu endüstrilere başlıca örnek olarak metal temelli endüstriler (Mokif vd., 2022), hayvan kesiminin yapıldığı mezbahalar (Öztürk vd., 2019), petrokimya endüstrileri, yağ ve gaz endüstrisi, sondaj bölgeleri, bitkisel yağ üreten tesisler (Tunç ve Ünlü, 2015), hayvan derisi işleyen tekstil endüstrileri, gıda endüstrisi (Shokri and Fard, 2022) verilebilir. Hem doğanın sürdürülebilirliği hem de yaşam kalitesinin zarar görmemesi için atık suların arıtılması çok önemlidir. Atık sulardan yağın giderilmemesi boru hatlarında sorun yaratır ve biyolojik arıtım ünitelerinde tahribata yol açar. Yağlar sularda farklı formlarda bulunabilmektedir. Yağ damlaları 150 µm’den büyük ise serbest formda, 20 µm ile 150 µm arasında  ise  dispers  formda  ve  20  µm’den  küçük  ise  emülsiye  formda  bulunmaktadır (Eryılmaz ve Genç, 2015). Yağların atık sulardan gideriminde seçilecek yöntem, yağ damlalarının sulardaki formuna bağlıdır. Dispers ve emülsiye yağların arıtımında yağlı suların kararlığının bozulması gerekmektedir. Bunun sağlanması için çalışmada koagülasyon yöntemi kullanılacaktır. Koagülasyon yönteminde geleneksel koagülantlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada ise daha çevre dostu koagülantın elde edilip kullanılması, koagülasyonda kullanılan kimyasal madde miktarının azaltması, yüksek verimli arıtım sağlanması amaçlanmaktadır.

Koagülasyon, suda bulunan yavaş çökelen askıda veya çökelemeyen dağılmış maddelerle birleşerek yumak oluşturmak amacıyla suya kimyasal bir maddenin eklenmesi işlemidir (Reynolds ve Richards, 2022). Koagülasyon mekanizması temel olarak 3’e ayrılır (Zhuang et al., 2021):

-Yük nötralizasyonu

-Adsorpsiyon köprüleme

-Süpürme

Bu mekanizmalardan her biri koagülasyon işleminde tek başına ya da birlikte gerçekleşebilir. Atık suların koagülasyonunda temel etkili parametreler; pH değeri, koagülant türü, koagülant dozu, karıştırma süresi, karıştırma derecesi ve sıcaklıktır. Bu çalışmada yağlı sentetik atıksudan koagülasyonla yağ gideriminde incelenen başlıca parametreler; koagülant türü, koagülant dozu ve başlangıç pH değeridir. Deneyler laboratuvar ölçeğinde Jar testi ile gerçekleştirildi. Jar testinde atıksuya koagülant eklenerek hızlı karıştırma, yavaş karıştırma ve ardından çökelme uygulanır. Bu çalışmada 3 dakika 700 rpm’de hızlı karıştırma, 15 dakika 100 rpm’de yavaş karıştırma ve 45 dakika çökelme uygulandı. Yağlı suların koagülasyonla arıtımını takip amacıyla KOİ ve bulanıklık testleri kullanıldı. Koagülasyon sonrasında berrak kısımdan alınan örneklerde KOİ ve bulanıklık testi HACH DR2000 spektrofotometresi ile gerçekleştirildi. Deneyler sonucunda KOİ giderimi (%), bulanıklık giderimi (%) değerleri belirlendi.

Bu çalışmada beklenen ana sonuç yağlı atık suların koagülasyon ile verimli bir şekilde arıtılabilmesi için etkin bir koagülantın hazırlanıp kullanılmasıdır. Koagülantların kullanımı ile koagülasyonda yağlı suyun kararlılığı bozularak, yağın önemli kısmının geri kazanımı ve önemli ölçüde yağ giderimi beklenmektedir. Geleneksel koagülantlar için koagülasyonda gerekli kimyasal madde dozu yüksek olabilmekte ve çevreye olumsuz etkileri söz konusu olabilmektedir. Bu çalışmada hazırlanacak yeni kompozit koagülant ile eklenen kimyasal madde dozunun azaltılması hedeflendi. Aynı zamanda geleneksel koagülantların aksine daha doğal ve çevreyle uyumlu koagülant geliştirilmesi beklenen sonuçlar arasındadır.

Bu çalışmada öncelikle, klasik koagülantlardan olan alüminyum sülfat (Al2(SO4)3.18H2O) ile %5’lik bor kesme yağlı atık sudan yağın geri kazanımı için denemeler yapıldı. Bu denemeler sonucunda, (Al2(SO4)3.18H2O) ile 4 g/L koagülant dozunda emülsiyondan %75,32 oranında yağ geri kazanıldı. Bu denemelerin ardından, başlangıç bulanıklığı 4500 FTU olan, 5000 mg/L derişimindeki yağlı atık su için belirli dozlarda (1; 3; 4;  5; 6; 10; 16; 20; 24 ve 30 g/L) Al2(SO4)3.18H2O) koagülantı uygulandı. Bu denemeler sonucunda en iyi sonuç pH: 5,00 değerinde %99,58 bulanıklık giderimi ile 16 g/L alüminyum sülfat dozunda elde edildi.  

Geleneksel koagülant ile gerçekleştirilen denemelerin ardından belirlenen diğer koagülantlar ile denemeler aynı jar testi koşullarında, farklı pH ve farklı dozlarda gerçekleştirildi. Koagülant türünün yağ giderimine etkisinin araştırılmasıyla en uygun koagülantın ve/veya kompozit koagülantın belirlenmesi hedeflenmektedir. İncelenen parametreler arasında dozun etkisinin araştırılması ile etkin koagülant dozunun belirlenmesi ve kullanılacak koagülant dozunun azaltılması beklenen sonuçlardandır.

Bu çalışmanın, yağlı atık suların koagülasyonla arıtımında kullanılabilecek koagülantların araştırılma ihtiyacına ve daha doğal koagülantların geliştirilmesine ışık tutması beklenmektedir.

Bu çalışmada elde edilecek etkin yeni kompozit koagülant endüstriyel kullanım için endüstriler tarafından değerlendirilebilir.

Bu çalışma ile yağlı suların arıtımı için Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği deşarj kriterlerinin sağlanarak Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir kalkınma amaçlarından temiz su ve sanitasyon amacına katkı sağlayacak etkin ve yeni kompozit koagülantın geliştirilmesi beklenmektedir.

Eryılmaz, C., Genç, A., 2015, Seyreltik emülsiye yağlı atıksuların arıtım yöntemleri, TMMOB ÇMO 11. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, Bursa.

Mokif, L., A., Jasim, H., K., Abdulhusain, N., A., 2022, Petroleum and oily wastewater treatment methods: A mini review, Materials Today: Proceedings, Elsevier, 49, 2671-2674.

Öztürk, D., Aladağ, E., Yılmaz, A., E., Boncukcuoğlu, R., Bayram, T., 2019, Mezbaha atıksularının karakterizasyonu ve arıtılabilirliğinin değerlendirilmesi, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9 (2), 738-748.

Reynolds, D., T., Richards, A., P., 2022, Çevre Mühendisliğinde Temel İşlemler ve Süreçler (Çev. Ü., B., Öğütveren), Palme Yayınevi, s.170-180.

Shokri, A., Fard, M., S., 2022, A critical review in electrocoagulation technology applied for oil removal in industrial wastewate, Chemosphere, Elsevier, 288, 132355.

Tunç, M., S., Ünlü, A., 2015, Zeytinyağı üretim atıksularının özellikleri, çevresel etkileri ve arıtım teknolojileri, Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4 (2), 44-74.

Zhuang, J., Qi, Y., Yang, H., Li, H., Shi, T., 2021, Preparation of polyaluminum zirconium silicate coagulant and its performance in water treatment, Journal of Water Process Engineering, Elsevier, 41, 102023.