Çamaşır makinesi atık suyunun arıtımı ve yeniden kullanımı için selüloz nanofibril kaplamalı nanolif membranların geliştirilmesi

Abstract

Gündelik yaşamda ve temizlik endüstrisinde yoğun kullanılan çamaşır makineleri, evsel atıksu kirliliğinin önemli kaynakları arasında yer almaktadır. Özellikle içeriğinde bulunan deterjanlar, boyalar, ağartıcılar, mikroplastikler ve nanoplastikler ile su kaynaklarına ve su yaşamına zarar vermektedir. Bunun yanında, özellikle evsel kullanımda çamaşır makineleri çıkış sularının içerdiği kompleks bileşenler atıksu arıtma tesislerinde bazı işletme problemlerine yol açabilmektedir. Bu nedenle çamaşır makinesi atıksularının geri kazanımı ve tekrar kullanımı için malzeme ve teknolojilerin geliştirilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu atıksuların geleneksel arıtma yöntemleri ile merkezi arıtma sistemlerinde arıtımı yüksek enerji sarfiyatı ve işletme maliyetlerine yol açabilmektedir. Yerinde arıtım yöntemleri düşünüldüğünde geleneksel yöntemler yetersiz kalmaktadır. Son yıllarda kompozit membran sistemleri yenilikçi yaklaşımlarıyla artıma proseslerinde kullanılmaktadır. Bu noktadan hareketle, tez çalışmasında yerinde çamaşır makinesi atıksularının arıtımını ve yeniden kullanımını sağlayacak selüloz nanofibril (CNF) gibi doğal kaynaklı, biyobozunur malzemeler ile üretilmiş hibrit membranların üretimi, karakterizasyonu ve performansları araştırılmıştır. Tez kapsamında, membran üretiminde elektroeğirme tekniği kullanılarak polimer bazlı (Poliakrilonitril- PAN) destek tabaka membranları üretilmiş olup, düşük basınç altında CNF malzemesinin membran yüzeyine fiziksel kaplaması sağlanmış ve nihai olarak kompozit membran malzemesi geliştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında, kompozit membran üretimi, karakterizasyonu, sentetik boya çözeltisi ve gerçek çamaşır makinesi atıksuyu arıtım performans testleri gerçekleştirilmiştir. Tezin önemi, literatürde kısıtlı çalışma alanına sahip olan fakat günlük hayatta çok yüksek atıksu hacimlerine ulaşabilen çamaşır makinesi atıksularının yönetiminde sürdürülebilir malzemelerinin detaylı incelenmesi, optimum çalışma şartlarının belirlenmesi ve çamaşır makinesi atıksularına özel geliştirilen deneysel bir metodoloji çerçevesinde kurgulanması ve bukonuda literatüre katkı sağlayacak sonuçlara ulaşılmasıdır.