Applicability of a hybrid advanced oxidation system to agricultural wastewaters: Wet air oxidation and microbial fuel cell methods

Abstract

Bu tez kapsamında, zeytin karasuyunun ana kirleticilerinin ceviz kabuklarından hazırlanan katalizör varlığında çeşitli ileri oksidasyonu yöntemleri ve mikrobiyal yakıt hücresi ile arıtımı çalışılmıştır. İleri oksidasyon yöntemleri ve mikrobiyal yakıt hücresi sistemleri bir hibrit sistem olarak uygulanmıştır.Hedef zeytin karasuyu bileşikleri süksinik asit ve fumarik asit olarak seçilmiştir. Bu çalışma iki aşamada tamamlanmıştır. Çalışmanın ilk aşaması La Sapienza Üniversitesi Roma İtalya'da fumarik asit arıtımı mikrobiyal yakıt hücresi kullanılarak yapılmıştır. Çalışmanın ikinci aşaması Ege Üniversitesi İzmir Türkiye'de, ileri oksidasyon yöntemi ve mikrobiyal yakıt hücresi içeren hibrit sistem geliştirilmesi üzerine fumarik asidin eş-kristalı olan süksinik asit giderimi üzerinde tamamlanmıştır. Fumarik asit giderimi mikrobiyal yakıt hücresi ile incelenmiştir. Süksinik asit giderimi ise hibrit artıma sisteminin ilk aşaması olarak ileri oksidasyon yöntemlerinden katalitik ıslak hava oksidasyonu ve foto-Fenton benzeri oksidasyon yöntemleri ile incelenmiştir. Bu sistemin ikinci aşamasında mikrobiyal yakıt hücresi kullanılmıştır.

Within the scope of this thesis, the main pollutants found in olive oil mill wastewaters were treated in the presence of walnut shell based catalysts by advanced oxidation methods and Microbial Fuel Cell (MFC) system. Advanced oxidation methods and Microbial Fuel Cell treatment were applied sequentially in a hybrid treatment system.The target olive olive mill wastewater contaminants were selected as succinic acid (SA) and fumaric acid (FA). This study was accomplished in two stages. The first part of study was performed in La Sapienza University Rome/Italy by the investigation of fumaric acid degradation in Microbial Fuel Cell. The second part of study was carried out in Ege University İzmir/Turkey by the application of a hybrid wastewater system including AOPs and MFC for succinic acid degradation which is the co-crystal of the fumaric acid. In the first step of the hybrid treatment system catalytic wet air oxidation or photo-Fenton-like oxidation method was applied whereas the wastewater obtained from advanced oxidation treatment was treated with microbial fuel cell in the second step.