Melik KARA, Fulya OKAN, Yetkin DUMANOĞLU, Hasan ALTIOK, Abdurrahman BAYRAM, Mustafa ODABAŞI

Koku Emisyonlarının Karakterizasyonu ve Ozon Kullanımı ile Gideriminin İncelenmesi

Bu çalışma kapsamında, kokulu gazların bileşiminde bulunan uçucu organik bileşiklerin (UOB) ve koku emisyonlarının ozonlama ile giderimi incelenmiştir. Koku kaynağı olarak aktif kümes altlığı, balık yemi ve arıtma çamuru kullanılmıştır. Uçucu organik bileşiklerin (UOB) kompozisyonunu gaz kromatografisikütle spektrometresi (GC-MS) cihazı, koku konsantrasyonları ise olfaktometre cihazı ile belirlenmiştir. GC-MS analizleri sonucunda 122 adet UOB, hidrokarbonlar (HC-UOB), halojenli bileşikler (Cl-UOB), azotlu bileşikler (N-UOB), oksijenli bileşikler (O-UOB) ve kükürtlü bileşikler (S-UOB) olarak gruplandırılmıştır. Aktif kümes altlığı örneklerinde baskın olarak HC’lar, O ve S içeren UOB’ler (alphapinene, methyl ethyl ketone, sec-butyl alcohol, 3-hydroxy-2-butanone, dimethyl disulfide) bulunmuştur. Balık yemi örneklerinde HC’lar ve O içeren UOB’lere rastlanmıştır (propionic acid, butanoic acid, acetic acid, hexane, methyl-cyclopentane). Arıtma çamurunda ölçülen bileşik grupları ise HC’lar, O ve S içeren UOB’lerdir (1,2,3-trimethyl-benzene, 1-ethyl-2-methylbenzene, o-propyltoluene, acetophenone, dimethyl sulfide). Uçucu organik bileşiklerin ozonlama ile giderim verimi 3 bileşik için %100, 25 bileşik için %98 ile %80 arasında, 42 bileşik için ise %79 ile %18 olarak bulunmuştur. Diğer taraftan 52 bileşiğin konsatrasyonu artmıştır. Aktif kümes altlığı, balık yemi ve arıtma çamuru için koku giderim verimleri %96,4 ile %97,4 arasında değişmiştir. Çalışmanın sonuçları, incelenen üç farklı kaynaktaki koku seviyelerinin ozonlama ile etkin bir şekilde azaltılabileceğini ancak oluşan yeni bileşiklerin de göz önüne alınması gerektiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler:

Koku giderimi, Ozonlama, Uçucu organik bileşikler, Olfaktometri

Characterization of Odorant Gases and Investigation of Odor Removal by Ozonation

In this study, the removal of volatile organic compounds (VOC) and odor emissions in odorant gasses by ozonation were investigated. Poultry litter, fish feed and sewage sludge were used as odor sources. Volatile organic compounds (VOCs) were measured by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and odor concentrations were determined by an olfactometer. As a result of GC-MS analysis, 122 VOCs were grouped as hydrocarbons (HC-VOC), halogenated compounds (Cl-VOC), nitrogen containing compounds (N-VOC), oxygenated compounds (O-VOC) and sulfur containing compounds (S-VOC). In poultry litter samples, predominantly HCs, O and S-containing VOCs (alpha-pinene, methyl ethyl ketone, sec-butyl alcohol, 3-hydroxy-2-butanone, dimethyl disulfide) were determined. HCs and O-VOCs dominated the fish feed samples (propionic acid, butanoic acid, acetic acid, hexane, methylcyclopentane). Compound groups measured in treatment sludge were HCs, O-VOCs and S-VOCs (1,2,3-trimethylbenzene, 1-ethyl-2-methylbenzene, o-propyltoluene, acetophenone, dimethyl sulfide). The removal efficiencies of volatile organic compounds were 100% for 3 compounds, 98% to 80% for 25 compounds, and 79% to 18% for 42 compounds. On the other hand, the concentration of 52 compounds increased. Odor removal efficiencies for poultry litter, fish feed and sewage sludge ranged from 96.4% to 97.4%. The results of the study showed that odor levels for three different sources can be effectively reduced by ozonation, however newly formed compounds should be taken into consideration.

Keywords:

Odour removal, Ozonation, Volatile organic compound, Olfactometry,

PDF

___

1. KOEKHY, 2010. Koku Oluşturan Emisyonların Kontrolü Hakkında Yönetmelik. Resmi Gazete. Sayı: 28712, Ankara.
2. Güler, U., 2015. Gıda Fermantasyon Prosesinden ve Organik Kimya Sektöründen Kaynaklanan Koku Emisyonlarının Karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
3. Mudliar, S., Giri, B., Padoley, K., Satpute, D., Dixit, R., Bhatt, P., Pandey R, Juwarkar, A., Vaidya, A., 2010. Bioreactors for Treatment of VOCs and Odours–a Review. Journal of Environmental Management, 91, 1039-1054.
4. Barbusinski, K., Kalemba, K., Kasperczyk, D., Urbaniec, K., Kozik, V., 2017. Biological Methods for Odor Treatment-A Review. Journal of Cleaner Production, 152, 223-241.
5. Akyüz, F., 2016. Endüstriyel Kokular ve Etkileri. Turkchem Dergisi, 50, 14-18.
6. Şahin, E., 2017. Determination of Odor Sources in Different Industrial Sectors and Selection of Appropriate Control Techniques, MSc Thesis, Dokuz Eylul University, Izmir.
7. Zhang,Y., Pagilla, K., R., 2013. Gas-Phase Ozone Oxidation of Hydrogen Sulfide for Odor Treatment in Water Reclamation Plants. Ozone: Science & Engineering: The Journal of the International Ozone Association 35, 390-398.
8. Smet, E., Lens, P., Van Langenhove, H., 2010. Treatment of Waste Gases Contaminated with Odorous Sulfur Compounds, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 28, 89-117.
9. Kerc, A., Olmez, S.S., 2010. Ozonation of Odorous Air in Wastewater Treatment Plants. Ozone: Science & Engineering, 32, 199-203.
10. American Society of Agricultural and Biological Engineers, (ASABE), 2003. The Potential of Coupling Biological and Chemical/physical Systems for Air Pollution Control: A Case Study in the Rendering Industry. https://elibrary.asabe.org/abstract.asp ?aid=15500&t=2&redir=&redirType=). Erişim Tarihi Ağustos 2017.
11. Şekeroğlu, A., Eleroğlu, H., Sarıca, M., Camcı, Ö., 2013. Yerde Üretimde Kullanılan Altlık Materyalleri ve Altlık Yönetimi. Tavukçuluk Araştırma Dergisi, 10, 27-28.
12. Zhang, S., Cai, L., Koziel, J.A., Hoff, S.J., Schmidt, D.R., Clanton, C.J., Jacobson, L.D., Parker, D.B., Heber, A.J., 2010. Field Air Sampling and Simultaneous Chemical and Sensory Analysis of Livestock Odorants with Sorbent Tubes and GC–MS/olfactometry. Sensors and Actuators B: Chemical, 146, 427-432.
13. Dincer, F., 2007. Characteristic and Chemistry of Odors from Selected Industrial Facilities in Izmir, Ph. D Thesis, Dokuz Eylül University, İzmir.
14. Dincer, F., Muezzinoglu, A., 2008. Odorcausing Volatile Organic Compounds in Wastewater Treatment Plant Units and Sludge Management Areas. Journal of Environmental Science and Health Part A, 43, 1569-1574.
15. European Committee for Standardization (CEN), 2003. EN 13725-Determination of Odour Concentration by Dynamic Olfactometry.
16. Dokuz Eylül Üniversitesi, 2018. Hava Kirliliği Laboratuvarı Koku Ölçüm Raporları, İzmir.
17. Murphy, K.R., Parcsi, G., Stuetz, R.M., 2014. Non-methane Volatile Organic Compounds Predict Odor Emitted from Five Tunnel Ventilated Broiler Sheds. Chemosphere, 95, 423-432.
18. Huffel, K.V., Heynderickx, P., Dewulf, J., Langenhove, H.V., 2012. Measurement of Odorants in Livestock Buildings: SIFT-MS and TD-GC-MS. Chemical Engineering Transactions, 30, 67–72.
19. Huang, C.H., Chen, K.S., Wang, H.K., 2012. Measurements and PCA/APCS Analyses of Volatile Organic Compounds in Kaohsiung Municipal Sewer Systems, Southern Taiwan. Aerosol and Air Quality Research, 12, 1315-1326.