Fosforun vivianit olarak geri kazanımının değerlendirilmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SEDA KARABACAKOĞULLARI

Danışman: Nurdan Büyükkamaci

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Fosfor tüm canlılar için çok önemli bir elementtir ve geri kazanımı tüm Dünya için hayati öneme sahip bir konudur. Mevcut uygulamaların verimlilik ve uygulanabilirlik açısından sınırlamaları vardır ve bu nedenle, daha ekonomik ve verimli fosfat geri kazanım tekniklerine ihtiyaç duyulmaktadır. Demir, fosfat ve nispeten daha az sülfür konsantrasyonları mevcutsa, anaerobik koşullarda bir demir fosfat minerali olan vivianit oluşur. Vivianit, bazı endüstriyel tesislerde ve tarımsal faaliyetlerde kullanılan değerli bir mineraldir. Bu nedenle atıksudan vivianit oluşumuna dayalı fosfor geri kazanımı, sadece fosforun sürdürülebilir kullanımına katkı sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda potansiyel ekonomik fırsatlar da sağlayacaktır. Bu çalışmada fosforun vivianit olarak geri kazanım potansiyelinin belirlenmesi ve işletme koşullarının fosfor geri kazanımına etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle laboratuvar ölçekli yarı kesikli sürekli karıştırmalı kristalizatör (CSTR) kullanılmıştır. Çalışmanın devamında CSTR sisteminde elde edilen sonuçlara göre çalıştırılan akışkan yataklı kristalizatör (FB) kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda sentetik atıksu olarak sodyum hidrojen fosfat içeren çözelti ve demir kaynağı olarak demir klorür çözeltisi kullanılmıştır. CSTR çalışmalarında, pH, Fe:P oranı, Fe besleme hızı ve P konsantrasyonunun vivianit kristalizasyonuna etkileri araştırılmıştır. FB denemelerinde aşı malzeme, P konsantrasyonu ve geri devir oranının etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, her iki reaktörde de vivianit oluşumu gözlemlenmiştir ve vivianit oluşumu SEM, XRD, SEM-EDS analizleri ile doğrulanmıştır. Vivianit kristalizasyonu ile %50-69'a varan P giderme verimleri elde edilmiştir. 50 mg/L'den daha az P konsantrasyonlarında çökelek oluşumu gözlenmediğinden, vivianit kristalizasyonunun yüksek P konsantrasyonuna sahip atıksular için daha uygun olduğu belirlenmiştir.