Dergiler / Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2023 / Cilt: 6 Sayı: 1

Hindi Kesimhanesi Atıksuyunda Fotokatalitik Arıtma ve Taguchi Metodu ile Optimizasyon

Photocatalytic Treatment of Turkey Slaughterhouse Wastewater and Optimization by Taguchi Method

Sayfa
1–20
Yayın Tarihi
2023-03-10
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ayrıca yapılan çalışmada, işletme maliyetini oluşturan en önemli faktör elektrik enerjisi tüketimi olurken kimyasal ve elektrik enerjisi maliyeti optimum koşullar altında 1,315 TL ve 32,325 TL olarak elde edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Heterojen fotokataliz, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), azot ve fosfor gibi yüksek seviyede organik kirleticiler içeren kanatlı endüstrisinden ham hindi kesimhanesi atık sularının arıtımında umut verici yeşil bir teknoloji olup arıtım potansiyeli şimdiye kadar yeterince incelenmemiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçla, kritik çalışma parametreleri; fotokatalizör konsantrasyonu (0,5-3 g/L, A), pH (2-10, B), hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu (0-20 mmol/L, C), lamba türü (UVA, UVC, D) ve katalizör tipi (TiO2, ZnO, E) optimize edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca yapılan çalışmada, işletme maliyetini oluşturan en önemli faktör elektrik enerjisi tüketimi olurken kimyasal ve elektrik enerjisi maliyeti optimum koşullar altında 1,315 TL ve 32,325 TL olarak elde edilmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kanatlı endüstrisi · Hindi atık suyu · Fotokataliz

Özet

Heterojen fotokataliz, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), azot ve fosfor gibi yüksek seviyede organik kirleticiler içeren kanatlı endüstrisinden ham hindi kesimhanesi atık sularının arıtımında umut verici yeşil bir teknoloji olup arıtım potansiyeli şimdiye kadar yeterince incelenmemiştir. Bu çalışmada, hindi kesimhanesi atık suyunun fotokatalitik bozunması, Taguchi yöntemine dayalı bir yanıt yüzeyi metodolojisi (RSM) uygulanarak incelenmiştir. Bu amaçla, kritik çalışma parametreleri; fotokatalizör konsantrasyonu (0,5-3 g/L, A), pH (2-10, B), hidrojen peroksit (H2O2) konsantrasyonu (0-20 mmol/L, C), lamba türü (UVA, UVC, D) ve katalizör tipi (TiO2, ZnO, E) optimize edilmiştir. Bu deneysel faktörler karışık seviyelerde (43 22) ele alınmış ve L16 testleri uygulanarak çalışma parametreleri optimize edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre katalizör ve H2O2 konsantrasyonu ile pH parametreleri atık sudan KOİ gideriminde en önemli etkiye sahiptir. Optimum koşullar şu şekilde elde edilmiştir: başlangıç katalizör dozu 0,5 g/L (Seviye 1), pH 2 (Seviye 1), H2O2 konsantrasyonu 10 mmol/L (Seviye 3), lamba tipi UVA (Seviye 1) ve katalizör tipi ZnO (Seviye 2). Bu şartlar altında deneysel ve tahmini KOİ giderim verimleri sırasıyla %62 ve %63 olarak elde edilmiştir. Ayrıca yapılan çalışmada, işletme maliyetini oluşturan en önemli faktör elektrik enerjisi tüketimi olurken kimyasal ve elektrik enerjisi maliyeti optimum koşullar altında 1,315 TL ve 32,325 TL olarak elde edilmiştir.

Abstract

Heterogeneous photocatalysis is a promising green technology in the treatment of raw turkey slaughterhouse wastewater from the poultry industry, which contains high levels of organic pollutants such as chemical oxygen demand (COD), nitrogen and phosphorus, and its treatment potential has not been adequately studied until now. In this work, the photocatalytic degradation of turkey slaughterhouse wastewater was studied by applying a response surface methodology (RSM) based on Taguchi method. For this purpose, critical operating parameters; photocatalyst concentration (0,5-3 g/L, A), pH (2-10, B), hydrogen peroxide (H2O2) concentration (0-20 mmol/L, C), lamp type (UVA, UVC, D), and catalyst type (TiO2, ZnO, E) were optimized. These experimental factors were handled in mixed levels (43 22), and operation parameters were optimized by the application of L16 tests. According to ANOVA results, catalyst and H2O2 concentration and pH parameters have the most important effects on COD removal from wastewater. Optimum conditions were obtained as: initial catalyst dosage of 0,5 g/L (Level 1), pH of 2 (Level 1), H2O2 concentration of 10 mmol/L (Level 3), lamp type as UVA (Level 1) and catalyst type as ZnO (Level 2). Under these conditions, experimental and estimated COD removal efficiencies were obtained as 62% and 63%, respectively. In addition, in the study, electrical energy consumption is the most significant factor that creates the operating cost, while the chemical and electrical energy costs are 1,315 TL and 32,325 TL under optimum conditions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

OKÇU, G. D., ŞEN, N. E. (2023). Hindi Kesimhanesi Atıksuyunda Fotokatalitik Arıtma ve Taguchi Metodu ile Optimizasyon. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 6 Sayı: 1, 1–20. https://ajindex.com/articles/911784

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (8)

  1. Abdelhay A., Othman AA., Absoul A. Treatment of slaughterhouse wastewater using high-frequency ultrasound: optimization of operating conditions by RSM. Environmental Technology 2020; 42(26):4170-4178. Adar E. The removal of Astrazon Black MBL with an innovative adsorbent: Optimization of operating parameters with Taguchi method. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences 2021; 27(6):729-736.
  2. APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association (APHA), Washington, DC, USA, 2005.
  3. Asha RC., Vishnuganth MA., Remya N., Selvaraju N., Kumar M. Livestock Wastewater Treatment in Batch and Continuous Photocatalytic Systems: Performance and Economic Analyses. Water, Air, & Soil Pollution 2015; 226:132. Ayare SD., Gogate PR. Sonophotocatalytic oxidation based treatment of phthalocyanine pigment containing industrial wastewater intensified using oxidising agents. Separation and Purification Technology 2020; 233:115979. Azrina Yaakob M., Maya Saphira Radin Mohamed R., Al-Gheethi A., Tun Hussein Onn Malaysia U., Shiun Lim J., Shin Ho W., Klemeˇs JJ., Ali Saeed Al- Gheethi A., Hashim Mohd Kassim A. Characteristics of chicken slaughterhouse wastewater. Chemical Engineering Transactions 2018; 63:637-642.
  4. Bakar JA., Mohamed RMSR., Baker MBR., Al-Gheethi AAS., Fitriani N. Small-scale chicken slaughterhouse industries: Production and its effluent quality characteristics. Pollution Research 2019; 38: S43-S48. Baker BR., Mohamed R., Al-Gheethi A., Aziz HA. Advanced technologies for poultry slaughterhouse wastewater treatment: A systematic review. Journal of Dispersion Science and Technology 2020; 42(6): 880-899.
  5. Başbuğ Çancı M., Kılıç M. Treatment of Rose Processing Wastewater by Sunlight/TiO2 Photocatalysis Process. Bilge International Journal of Science and Technology Research 2020; 4(1):1-6.
  6. Basitere M., Williams Y., Sheldon S., Ntwampe, SKO., De Jage D., Dlangamandla, C. Performance of an expanded granular sludge bed (EGSB) reactor coupled with anoxic and aerobic bioreactors for treating poultry slaughterhouse wastewater. Water Practice and Technology 2016; 11(1):86-92.
  7. Bazrafshan E., Mostafapour FK., Soori MM., Mahvi AH. Application of combined chemical coagulation and electrocoagulation process to carwash wastewater treatment. Fresenius Environmental Bulletin 2012; 21(9a):2694–2701.
  8. Bhatia V., Dhir A., Ray AK. Photocatalytic degradation of atenolol with graphene oxide/zinc oxide composite: Optimization of process