Effect of ultrasound on the enhancement of biodegradability: A study with olive mill wastewaters

Abstract

Zeytinyağı atıksuları, Akdeniz Bölgesinde varolan veya oluşabilecek olan çevresel kirliliğin en önemli kaynakları arasında bulunmaktadır. Zeytinyağı atıksularının çevreye olan tehlikeli etkileri arasında doğal kaynak sularının renklenmesi, su yaşamına tehdit oluşturması, yüzey ve yeraltı su kirliliğine neden olması ile bitki gelişimi ve toprak kalitesini değiştirilmesi sayılabilir.Bu çalışmada, zeytinyağı atıksularının ultrases, UV ışıması, Fenton, Foto-fenton ve bunların çeşitli kombinasyonlarının organik maddelerin arıtma verimliliğine ve biyolojik olarak ayrışabilirliği incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, farklı ileri oksidasyon prosesleri ve bu prosesleri kontrol eden işletme şartlarının belirlenerek, zeytinyağı atıksularının arıtılmasında en uygun ve verimli metot veya kombinasyonların ortaya konulmasıdır.Çalışmada kullanılan ultrases banyosunun, organik maddelerin parçalanması için gerekli hidroksil radikali üretiminde yetersiz kaldığı ve verimsiz olduğu tespit edilmiştir. Bununla beraber, banyonun zeytinyağı atıksularının arıtımında Fenton ve UV gibi diğer oksidasyon prosesleriyle eşzamanlı veya sıralı uygulanmasının verimliliği arttırdığı görülmüştür. Ultrases/UV prosesini takip eden Fenton sıralı proses kombinasyonun zeytinyağı atıksuları için KOİ, BOİ gideriminde ve biyolojik ayrışabilirliğin arttırılmasında en etkili metot olduğu görülmektedir.

Olive mill wastes are a significant source of potential or existing environmental pollution in the Mediterranean region. The environmental impacts of olive mill wastewaters are considerable with the dangerous effects such as colouring of natural waters, threat to the aquatic life, causing surface and groundwater pollution, changing soil quality and plant growth.In this research, the removal efficiencies of organic matter and the biodegradability enhancement in the treatment of olive mill wastewaters via applying Ultrasound, UV irradiation, Fenton, photo-Fenton and combinations of them were investigated. The aim of the study was to determine the most appropriate process and its operating conditions for the treatment of olive mill wastewaters using advanced oxidation methods.It was found that ultrasonic bath used in this study was ineffective to produce sufficient hydroxyl radicals for degradation of organic matter. However, the effectiveness of the bath increased when the system was combined with AOP processes like Fenton and UV irradiation either sequentially or simultaneously. The sequential processes of US/UV followed Fenton Process was determined the most effective method for treating olive mill wastewater in terms of COD, BOD5 removal and biodegradibility enhancement.