Refrakter Kirleticilerin Ozon İle Oksidasyonu:tekstil Endüstrisinde Kullanılan Tannin Ve Biyositler İle Arıtılabilirlik Çalışması

Abstract

Türkiye’deki başlıca endüstrilerden biri olan tekstil endüstrisi, enerji, su ve kimyasal tüketiminin yoğun olduğu bir sektördür. Tekstil endüstrisinde kullanılan boyaların arıtılabilirliği ile ilgili birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, kullanılan yardımcı kimyasallar ile ilgili çalışma çok azdır. Bu çalışmada, tekstil endüstrisinde yaygın olarak asit ve metal kompleks boyama işleminde kullanılan boyaların kumaşta tutulabilmesi için uygulanan doğal ve sentetik tanninlerin (DT ve ST) ve ayrıca apreleme prosesinde kullanılan biyositlerin (Biyosit I, BI, ve Biyosit II, BII) ozonlama prosesi ile oksidasyonu kollektif çevre parametrelerinden KOİ (Kimaysal Oksijen İhtiyacı), TOK (Toplam Organik Karbon), 254 nm ve 280 nm dalga boylarında UV absorbans değerleri ve Biyosit I için bu parametrelere ek olarak AOX (Adsorplanabilir Organik Halojen)incelenmiştir. Tanninlerin biyolojik olarak arıtılabilirlikleri, ozonlamadan önce ve sonra yapılan BOİ5 (5. gün Biyolojik Oksijen İhtiyacı) ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Bunun yanında kirleticilerin toksik etkileri ham ve ozonlanmış kimyasallar ile yapılan aktif çamur inhibisyon deneyleri ile takip edilmiştir. Ayrıca, moleküler yapısı tam olarak bilindiğinden BI için kinetik çalışmalar yapılmış ve BI’in ozon ile doğrudan reaksiyonuna ait 2. dereceden hız sabiti belirlenmiştir. Daha düşük KOİ-TOK içeriği ve biyolojik arıtılabilirliğindeki önemli artış göz önüne alınarak, naylon boyama prosesinde yardımcı kimyasal olarak NT yerine ST’nin kullanımı ve ST’nin ön arıtımı için de ozon ile oksidasyon yöntemi önerilmiştir. Ozon ile arıtma sonucu elde edilen KOİ giderimleri ve toksisite sonuçları ile BI için AOX giderimine bağlı olarak, ozon ile oksidasyonun BI ve BII arıtımı için uygun bir arıtma prosesi olduğu sonucuna varılmıştır.

The textile dyeing and finishing industry is characterized by its huge water requirement and the variety and complexity of process chemicals employed. Despite the numerous studies addressing the degradability of dyestuffs present in dyehouse effluent, only few pertain the treatability of textile auxiliaries. In the present study, ozonation of natural and synthetic tannin (ST and NT) which are applied for the attachment of acid or metal complex dyestuffs onto polyamide (nylon) fibers, as well as two biocides (BI and BII) that are used in the textile finishing process, was investigated by monitoring collective environmental parameters COD (Chemical Oxygen Demand), TOC (Total Organic Carbon), absorbance at 254 and 280 nm and in addition to these parameters AOX (Adsorbable Organic Halogens) for BI. Biotreatability of the selected tannins were evaluated in terms of BOD5 (5 day Biological Oxygen Demand) parameter before and after ozonation. In order to evaluate the acute toxicity of the studied chemicals activated sludge inhibition experiments were carried out for raw and ozonated samples. In addition, the second-order bimolecular rate constant of the direct reaction between molecular ozone and Biocide I of which the exact molecular structure was known, was determined. Due to its lower COD-TOC content and the considerable improvement in biodegradability after pre-treatment with ozone, ST can be recommended as an auxiliary chemical for the nylon dyeing process instead of NT. As a result of COD removal efficiencies and for BI complete AOX removal, ozonation appeared to be an efficient treatment method for both textile biocides.