Balast suyu arıtımında elektrokimyasal hücre uygulaması

Abstract

Bu doktora çalışması, Avrupa Birliği 6. Çerçeve Programı tarafından desteklenen 031529 kontrat numaralı araştırma projesi olan BaWaPla-Sürdürülebilir Balast Suyu Yönetimi Tesisi (Sustainable Ballast Water Management Plant) kapsamında gerçekleştirilmiştir. BaWaPla Projesi ile UV ve filtre gibi bilinen balast suyu arıtımı teknolojilerinin yanı sıra, yeni bir elektrokimyasal teknolojinin de dahil olduğu karma bir balast suyu arıtma sistemi hayata geçirilmiştir. Sistemde yer alan elektrokimyasal teknolojiyle, deniz suyunun elektrolizi sağlanarak yüksek derişimde aktif klor içeren dezenfektan üretilmektedir. Doktora çalışması ise deniz suyunun elektrolizi için söz konusu elektrokimyasal teknolojinin kullanıldığı elektrokimyasal hücrelerin geliştirilme ve optimizasyon aşamasındaki laboratuvar çalışmalarıyla bunların değerlendirmelerini kapsamaktadır. Bu süreçte deneyler birbirinden farklı şekilde tasarlanmış beş elektroliz hücresi ile gerçekleştirilmiş ve öncelikli olarak elektroliz hücrelerinin performansları test edilmiştir. Daha sonra dezenfektan üretiminde kullanılacak suyun (elektrolit) içeriği ve sıcaklığı gibi hücre dışı bazı etmenlerin üretilen dezenfektan sıvı üzerindeki etkisi araştırılmış ve de üretilen dezenfektanın farklı koşullarda değişimi incelenmiştir. Bunlara ek olarak dezenfektan sıvının biyolojik etkinliğinin belirlenmesi için de bir takım mikrobiyolojik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Doktora çalışmasında ulaşılan sonuçlar ışığında geliştirilen elektrokimyasal hücrelerin yer aldığı pilot sistem Ağustos ve Eylül 2009'da Blyth-İngiltere'de test edilmiştir. Bu testlerde IMO (International Maritime Organization - Uluslar Arası Denizcilik Örgütü) deşarj standartlarını sağlayan BaWaPla Pilot Sistem'i IMO onayına hazır durumdadır.

This dissertation is performed within in the scope of BaWaPla - Sustainable Ballast Water Management Plant Project founded by European Union 6th Framework Programme with the contract number 031529. A hybrid ballast water treatment system including an innovative electrochemical technology besides well known technologies as filter and UV, is implemented within the BaWaPla Project. Using the electrochemical technology, disinfectant with high active chlorine content is produced through electrolysis of seawater. This doctoral study compromises the laboratory works and findings performed during development and optimization stages of new electrochemical cells those took part in the mentioned electrochemical technology. Five different electrochemical cells are used during the experiments and primarily their performances are tested. Afterwards, the effects of external factors like substrate (electrolyte) content and the temperature on disinfectant fluid is examined and the change of disinfectant under different conditions is investigated. Additionally, several microbiological studies are conducted to assess the biological effect of the disinfectant. The pilot system, including the electrochemical cells developed in the light of the results achieved within this doctoral study, is tested at August and September 2009 in Blyth-England. During these tests, The BaWaPla system achieved the IMO (International Maritime Organization) discharge standards and the system is ready for IMO approval.