PESTİSİT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ FENTON PROSESİ İLE ARITIMI Fatih Ahmet GÖKTÜRK YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI KONYA - 2007 T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PESTİSİT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ FENTON PROSESİ İLE ARITIMI Fatih Ahmet GÖKTÜRK YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI KONYA - 2007 T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PESTİSİT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ FENTON PROSESİ İLE ARITIMI Fatih Ahmet GÖKTÜRK YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez 30.07.2007 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği / oy çokluğu ile kabul edilmiştir. Prof. Dr. Kemal GÜR (Başkan) Yrd. Doç. Dr. Şükrü DURSUN Yrd. Doç. Dr. Celalettin ÖZDEMİR (Üye) (Üye) i ÖZET Yüksek Lisans Tezi PESTİSİT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ FENTON PROSESİ İLE ARITIMI Fatih Ahmet GÖKTÜRK Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Kemal GÜR 2007, 84 Sayfa Jüri: Prof. Dr. Kemal GÜR Yrd. Doç. Dr. Şükrü DURSUN Yrd. Doç. Dr. Celalettin ÖZDEMİR Son yıllarda yapılan çalışmalarda da görüldüğü gibi pestisit (tarımsal ilaç) ve azotlu gübre kullanımı sonucu yeraltı su kaynakları kirlenmektedir. Birçok ülkede olduğu gibi ülkemizde de kontrolsüz ve bilinçsizce kullanım sonucunda su ve toprak ortamında giderek artan miktarlarda pestisit kirlenmesi görülmektedir. Pestisit kaynaklı kirlenmenin en önemli kısmı, tarımsal alanlarda ortaya çıkmaktadır. Pestisit üretim tesislerinde kazanların yıkanması ile deşarj sistemlerine önemli miktarda pestisit verilmektedir. Bu çalışmada bir pestisit endüstrisi atık suyu kullanılmıştır. Kimyasal yöntemde (CaOH), KOI giderme verimi %86,1 olurken, Vakum sisteminde; 250 mg/L KMnO , 1 ml H SO , 5 mg/L 4 2 4 Polielektrolit ve 2000 mg/L CaOH uygulaması ile %88,5, fenton prosesi ile %97,9 KOI giderme verimi elde edilmiştir. Bu da gösterir ki fenton prosesi pestisit içeren atık suların arıtımında en uygun yöntemlerden birisidir. Anahtar Kelimeler : Pestisit, Fenton Endüstriyel Atıksu, Kimyasal Arıtım, KOI. ii ABSTRACT M.Sc. Thesis REMOVAL OF PESTICIDE INDUSTRY WASTE WATER BY FENTON PROCESS Fatih Ahmet GÖKTÜRK Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Environmental Engineering Supervisor: Prof. Dr. Kemal GÜR 2007, 84 Page Jurry: Prof. Dr. Kemal GÜR Asst. Prof. Dr. Şükrü DURSUN Asst. Prof. Dr. Celalettin ÖZDEMİR According to studies in last years; ground water sources is polluted using pesticide end compost with nitrogen. In our country (like most of others); results of using without control and aware, pollutin by pesticide is rising in water and land. The most important space of pesticide polluting can be viewed in agricultural area. In pesticide production facilities; with washing the caldrons, a big quantity of pesticide is sending to discharge systems. In this study, a “pesticide industry waste water” was used. In chemical method (CaOH), COD correction efficiency is being 86.1%; in vacuum system; applicating with 250 mg/L KMnO , 1 ml H SO , 5 mg/L 4 2 4 polielectrolit and 2000 mg/L CaOH, efficiency is being 88.5%; with fenton process, the efficiency is being 97.9%. This values displays that; fenton process is the most optimal method from the other optimals. Key Words: Pesticide, Fenton, Industrial Wastewater, Chemical Treatment, COD. iii TEŞEKKÜR Yüksek Lisans Tezimi tamamladığım Çevre Mühendisliği Bölüm Başkanlığı’na teşekkür ederim. Bilimsel ve fiziksel şartların hazırlanmasında önemli yardımlarından dolayı öncelikle danışmanım Prof. Dr. Kemal GÜR’E teşekkür ederim. Deneyleri yaparken yol gösteren Yrd. Doç. Dr. Celalettin ÖZDEMİR, Arş. Gör. Serkan ŞAHİNKAYA’YA da yardımlarından ve verdiği moral destekten dolayı eşim Zerrin GÖKTÜRK’E de teşekkür ederim. iv ÖZGEÇMİŞ 1961 yılında Çamdere’ de doğdum. Sırasıyla Malatya Mustafa Necati Bey İlkokulu (1972), Malatya Polat Ortaokulu (1975), İstanbul Kuleli Askeri Lisesi (1978), Kara Harp Okulu (1982) ve Sınıf Okulu, Akademi ve Selçuk Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı’ndan Yüksek Lisansımı tamamladım. Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı’nda Tez aşamasında öğrenime devam etmekteyim. 1985 yılında Matematik Öğretmeni Zerrin Hanım ile hayatımı birleştirdim. 1988 doğumlu Şeyma ve 1989 doğumlu Sinan Çağatay isimli iki çocuk babasıyım. Çevre bilimleri ile ilgili eğitim aldığım konularda görev yaptığım kuruma her türlü eğitim, bilimsel yayın, denetim, göreve yönelik teşkilatlanma vb. gibi faaliyetlerde Çevre Biliminin bilincinin korunması ile kolluğun bu görevleri yaparken kanuni prosedüre uygun yapılanması konularında destek verdim. Türk Silahlı Kuvvetleri’ne 1982 yılında katıldım. Ve Silahlı Kuvvetlerin Türkiye Sathındaki çeşitli birliklerinde Komuta Kademesinde üstün hizmetle görev yaptım. Halen Konya Jandarma Bölge Komutanlığı’nda Kurmay Başkanı olarak görev yapmaktayım. v İÇİNDEKİLER ÖZET ii ABSTRACT iii TEŞEKKÜR iv ÖZGEÇMİŞ v İÇİNDEKİLER vi ÇİZELGE LİSTESİ viii ŞEKİL LİSTESİ ix l.Giriş 1 2.Pestisitlerin Tanımı, Çeşitleri ve Özellikleri ve Artırılabilirlikleri 4 2.1. Pestisitlerin Tanımı 4 2.2. Pestisitlerin Çeşitleri ve Özellikleri 5 2.2.1. Pestisitlerin toprak kolloidleri tarafından tutulması 10 2.2.2.Pestisitlerin toprakta parçalanması 14 2.2.3.Pestisitlerin toprak içerisindeki hareketi 15 2.2.4.Topraktan pestisit kayıpları 16 2.2.5.Toprakta pestisit akıbetinin kontrolü 17 2.3. Pestisitlerin Kullanım Alanları 18 2.3.1. Dünya'da Pestisit Kullanımı 18 2.3.2. Türkiye'de Pestisit Kullanımı 21 2.3.2.1.Tarımsal ilaç kullanımında yapılan yanlışlıklar ve insan sağlığı üzerine etkileri 27 2.4. Pestisitlerin İnsan ve Hayvanlara Etkisi 29 2.4.1. Pestisitlerin Çevre ve İnsana Olumsuz Etkileri 29 2.4.1.1. Pestisitlerin Hayvanlara Olumsuz Etkileri 34 2.4.1.2. Çiftlik hayvanlarına etkisi 34 2.4.1.3. Faydalı böceklere etkileri 35 2.4.1.4. Arılara etkileri 36 2.4.1.5. Balıklara etkileri 37 vi 2.4.1.6. Kuşlara ve yaban hayvanlarına etkileri 38 2.5. Pestisitlerin Çevreye Olan Etkileri 38 2.5.1. Pestisitlerin Suya Olan Etkisi 38 2.5.2. Pestisitlerin Toprağa Olan Etkisi 40 2.5.2.1.Pestisitlerin topraklarda meydana gelen bir kısım biyolojik ve biyokimyasal olaylar üzerine etkisi 42 2.6. Pestisitlerin Birikimi ve Bozunumu 44 2.6.1. Pestisitlerin Bozunma Yolları 44 2.6.1.1. Biyolojik olmayan bozunma 45 2.6.1.2. Kimyasal bozunma 45 2.6.1.3. Fotokimyasal bozunma 46 2.6.1.4. Mikrobiyal bozunma 46 2.6.2.Gıdalardaki Pestisit Kalıntıları 47 2.6.2.1. Pestisit kalıntılarının azaltılma yolları 49 2.7. Pestisitlerin Analiz Yöntemleri 54 2.8. Pestisit Arıtım Yöntemleri 55 2.9. Atıksulardan Pestisit Arıtımı İle İlgili Yapılan Çalışmalar 56 2.10. Çalışmanın İçeriği 58 3. Materyal ve Metod 60 4. Araştırma Sonuçları 63 5. Tartışma 78 6. Sonuç ve Öneriler 80 7. Kaynaklar 81 vii ÇİZELGE LİSTESİ Çizelge l. Pestisitlerin Sınıflandırılması 8 Çizelge 2. Bazı Biositlerin Topraktaki Kalıcılık Durumları 9 Çizelge 3. Dünya pestisit aktif madde tüketimi 1993-1998 (milyar $)(Agrow,1995) 19 Çizelge 4. Tarım ilaçlan tüketim miktarları, ton(Tisit,1996) 23 Çizelge 5. Ortak Pazar ülkelerinde etkili araziye hektar başına düşen tarım ilacı etkili maddesi miktarı ve Türkiye ile kıyaslanması(Tisit,1996) 25 Çizelge 6. Türkiye'de ruhsatlı tarım ilaçları(Amonymous,1996) 26 Çizelge 7. Pestisitlerin topraktaki kalıcılık durumları(Öztürk,1990) 41 Çizelge 8. Her Bir Numuneye Uygulanan Kimyasallar ve Dozları 64 Çizelge 9. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Özellikleri 65 Çizelge 10. Her Bir Numuneye Uygulanan Kimyasallar ve Dozları 67 Çizelge 11. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Özellikleri67 Çizelge 12. Her Bir Numuneye Uygulanan Kimyasallar ve Dozları 69 Çizelge 13. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Öz. 69 Çizelge l4. Her Bir Numuneye Uygulanan Kimyasallar ve Dozları 71 Çizelge l5. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Özellikleri 72 Çizelge 16. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Öz. 74 Çizelge l7. Her Bir Numuneye Uygulanan Kimyasallar ve Dozları 75 Çizelge 18. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Öz. 76 Çizelge 19. Her Bir Numune İçin Okunan KOI Değerleri ve Numune Öz. 78 viii