Search

Tarih boyunca, bilgi depolama ve aktarımında önemli bir yere sahip olan kağıt, ilerleyen teknolojiye rağmen çeşitli amaçlar için hayatın her kademesinde yer almakta, giderek tüketimi ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Kâğıt endüstrisinde hammadde problemini azaltmak ve/veya gidermek için, sürdürülebilir ormancılık faaliyetlerinden daha ziyade, sürdürülebilir geri dönüşüm yöntemlerini geliştirmek daha uygun olmaktadır. Bu sayede ormansızlaşma, çevre kirliliğinin önlenmesi ve tüketicilerin çevre bilincinin gelişmesi noktasında büyük ilerlemeler kaydedilmektedir. Geri dönüşümde arzu edilen kağıdın elde edilebilmesi için atık kağıt üzerindeki baskı mürekkepleri ve kağıt yapımı sırasında olumsuzluk oluşturan diğer maddelerin uygun yöntemle uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında Bursa Renkvizyon Matbaa'da tek yüzeylerine baskı işlemi yaptırılan, A4 boyutlu ofis kağıtları grubuna giren kendinden kopyalı ''Üç Yaprak Sistemi'' otokopi kağıtlarına laboratuarda hızlandırılmış ısıl yaşlandırma ve iklimlendirme işlemi yapılmış; ön denemelerle belirlenen optimum proses şartları ve kimyasal madde konsantrasyonları kullanılarak hamurlaştırılan kağıt hamurlarının mürekkebi yıkama ve flotasyon yöntemleri ile giderilmeye çalışılmış ve bu yöntemlerin; hamurun mürekkep giderme etkinliği, fiziksel direnç ve optik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Elde edilen analiz ve testlere göre flotasyon yöntemiyle mürekkebi giderilen proseslerde artan flotasyon süresinin ilk 13 dakikasına kadar hamurun optik ve fiziksel değerlerinde yükselme olduğu ancak bu dakikadan sonra fazla bir yükselme olmamakla birlikte bazı proseslerde düşüş kaydedilmiştir. Mürekkep giderme etkinliği IE700; BH (Beyaz Hamur)'de % 90.35, SH (Sarı Hamur)'de % 79 ve YH (Yeşil Hamur)'de % 79.4'e ulaşırken, yıkama yöntemiyle mürekkebi giderilen proseslerde bu değerler sırasıyla % 94.66, % 79.91 ve % 82.12 olarak tespit edilmiştir. İşlemler sonunda kağıt, kağıt hamuru, flotasyon çamuru ve atık su analizleri yapılarak sonuçlar yorumlanmaya çalışılmıştır. Anahtar sözcükler: Atık Kağıt Geri Dönüşümü, Yıkama ve Flotasyon İşlemi ile Mürekkep Giderme, IE700 Etkinliği Throughout history, the paper which has an important role in information storage and transferring takes part in all stages of human life for various purposes. Due to this reason, the consumption of paper is reaching serious levels in spite of advancing technology. In order to reduce and/or solve the problem of raw material in the paper industry, developing sustainable recycling methods is more suitable rather than sustainable forestry activities. Thus, major advances are recorded in the prevention of deforestation, environmental pollution, and development of consumers' environmental consciousness. In order to obtain desirable paper in recycling, ink on the waste paper and other substances which cause problem during papermaking must be eliminated by suitable method. In this thesis, self-copied `Three Leaf System` autocopy papers which were categorised to the group of A4 office paper and printed to one side in Bursa Renkvizyon Press were treated with accelerated thermal aging and air conditioning processes in the laboratory. The optimal conditions and chemical concentrations were determined by preliminary tests. In these optimal conditions, the ink of pulp which separated individual fibers was tried to be eliminated by washing and flotation methods and the efects of these methods on the efficiency of ink elimination, physical resistance and optical properties were researched. According to analysis and test results, in the processes of ink elimination with flotation methods, the optical and physical values of pulp were increased until the first 13 minutes of flotation time but after this time, there was not much change on this values and it was also observed decrease in some prosesses. While the efficiency of ink elimination IE700 reach to 90.35 % in BH (White Pulp), 79 % in SH (Yellow Pulp) and 79.4% in YH (Green Pulp), this values in the ink elimination by using washing method were determined as 94.66 %, 79.91% and 82.12 %, respectively. At the end of all processes, the analysis results of paper, paper pulp, flotation mud and waste water were evaluated. Key Words: Waste Paper Recycling, Ink Elimination with Washing and Flotation Process, IE700 Efficiency 148

ÖZETKağıt, kültürel ve sanayi alanındaki yeri ile insanlığın en önemli ihtiyaç maddelerinden biri olup, kağıt sanayinin gelişmesi bir ülkenin sanayi ve kültürel gelişmişlik düzeylerinin belirleyici etmenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Bu araştırmada Türkiye kağıt sektörü incelenmiştir.Çalışma üç ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde kağıdın tarihçesinden ve üretim aşamalarından bahsedilerek, Türkiye ve Dünya’da kağıt üretimi açıklanmış, sektörün sorunlarına yer verilmiştir.İkinci bölümde; ihracat kavramı ve kağıt sektöründe ihracatı geliştirme yöntemleri açıklanmıştır.Çalışmanın üçüncü bölümünde ise; sektörün rekabet gücü ve dış ticaretin durumundan bahsedilmiş, Türk kağıt sanayinin yurtdışı firmalarla rekabette zorlanmasının bazı nedenleri açıklanmış ve sektörün önde gelen kuruluşlarıyla yapılan mülakatın sonuçlarına yer verilmiştir. Araştırma sonucunda; kağıt sektöründe üretimin tüketimi karşılayamadığı, yapılan üretim çoğunluğunun iç pazarda tüketildiği, bunun yanında Avrupa ülkeleri başta olmak üzere ihracatında gerçekleştiği ve sektörün en önemli sorununun kalite ve fiyatlardaki dengesizlik olduğu sonucuna ulaşılmıştır.Anahtar kelimeler: Kağıt, Kağıt Sektörü, İhracat.ABSTRACTPaper, cultural and industrial area with a lot of humanity is one of the most important items of need, the paper industry, the development level of a country's industrial and cultural development as one of the determining factors, are considered. In this study, The Paper Sector of Turkey was investigated. The study consists of three main sections. In the first section of the paper mentioning the history and production stages, Turkey and the world described in the paper production sector, the problems are given. The second part, the export sector, export development concept and methods described in the paper. In the third section, mentioned in the state of the industry competitiveness and foreign trade, foreign companies in the Turkish paper industry competition and industry-leading organizations, explained the causes of distress in some of the interview results are given. In conclusion, the paper industry meet production consumption, the majority of the production is consumed in the domestic market, as well as the export takes place mainly in European countries and the industry's most important problem has been concluded that the quality and price instability. Key words: Paper, Paper Industry, Export.

YÜKSEK LİSANS TEZİ ınııınmnrıiMnınr KAĞIT ENDÜSTRİSİNDEN KAYNAKLANAN ATTKSULARIN ANAEROBİK ARITIMI EMİNE ÖZGE PIRGUN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Yrd. Doç. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK Yıl: 2002, Sayfa:99 Jüri : Yrd. Doç. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Yrd. Doç. Dr. Ramazan BİLGİN Bu çalışmada atık kağıttan kağıt üretimi yapan bir fabrikanın atıksularının anaerobik yukarı akışlı filtrede mezofilik sıcaklıkta arıtımı çalışılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara, organik yükleme hızını temel parametre kabul olarak kabul eden modifıye edilmiş Stover-Kincannon Kinetik Modeli uygulanarak Umax ve KB gibi kinetik sabitle elde edilmiştir. Yapılan çalışmada Umax ve Kb, sırasıyla 50,25 g/L.gün ve 60, 1 g/L.gün bulunmuştur. Reaktörün KOİ giderme verimi %70-85 arasında değişmiş ve artan organik yükle azalmıştır.Ayrıca reaktör performansını izlemek için AKM, NH4+, Alkalinite, pH gibi parametreler günlük olarak takip edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Anaerobik Arıtma, Kağıt Endüstrisi, Kinetic Model, Mezofilik, Stover-Kincannon Modeli ABSTRACT MSc THESIS ANAEROBIC TREATMENT OF PAPER INDUSTRY WASTEWATER EMINE OZGE PIRGUN DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Asst. Prof. Mesut BASIBUYUK Year: 2002, Pages: 99 Jury Asst. Prof. Mesut BASIBUYUK Prof. Ahmet YUCEER Asst. Prof. Ramazan BİLGİN In this study, treatment of real papermill wastewater has been investigated using an upflow anaerobic filter operated at mesophilic temperature mode. Various organic loading applied to the reactor. Data obtained from experimental work has been applied to modified Stover-Kincannon kinetic model in order to obtain Um ax and KB constants. It was found that UMax50.25g/L.day and Kb 60.1g/lday. In addition to there various parameters like TSS, NH4-N, alkalinity and pH have also been checked on regular basis. It was also found that COD removal efficiency varied between 70% and 85% and decreasing with an increasing organic loading rate. Keywords: Anaerobic treatment, paper industry, kinetic model, mesophilic, Stover- Kincannon Model II 118

Bu çalışmada, kağıt endüstrisinde suyun kullanılması, arıtılması ile atık sularının çevreye verdikleri zararlar araştırılmıştır. Kağıt fabrikalarında kullanılacak suyun özellikleri ve suyun istenilen niteliklere ulaşması için geçirildiği tasfiye işlemleri ele alınmıştır. Böylece atık suların içinde olması muhtemel maddeler ve bunların çevreye olan zararları incelenmiştir. Kağıt fabrikası atık sularının arıtma yöntemleri tanıtılarak avantaj ve sakıncaları anlatılmış, arıtma yöntemlerinde dikkat edilecek hususlar verilmiştir. Çalışmanın etkili sonuçlara ulaşabilmesi için SEKA Afyon-Çay Müessesesi üzerinde uygulama yapılmıştır

The consumer-oriented revision of competition rules forces businesses to exhibit more customer-oriented behavior than ever before. The concept of brand, which has a very important place in the process of ensuring sustainable and value-oriented relations of enterprises with their target audiences, is an effective factor in the process of ensuring the awareness, loyalty and perceived quality targeted by the enterprises. For this reason, the value-oriented perspective carries the value measurements of brands to a competitive dimension. Thus, there is a relationship between brand value and competitive structures of businesses, and businesses are making brand investments at an increasing level. The study carried out in this context aims to determine the brand values of the companies included in the Paper and Paper Products, Printing and Publishing Sector in Turkey by using the Hirose Method, which is one of the financial brand valuation methods. The method used in the study is based on the variables expressed as “prestige variable (PD), loyalty variable (LD) and expansion variable (ED) in the process of determining brand value. In the study, 10 companies included in the relevant sector were analyzed, and as a result of the analyzes carried out, the highest value in terms of brand values belonged to ALKA with 1.075.385.020.85 TL; The company with the lowest brand value was found to be IHGZT with 24,740,251.45 TL. In addition, it has been determined that the brand values of all the analyzed companies are below the market values. Therefore, it was emphasized at the end of the study that companies could not adequately represent their brand values in the market they are in and the necessity of making brand-oriented investments., Rekabete ilişkin kuralların tüketici yönlü revize edilmesi, işletmeleri hiç olmadığı kadar müşteri yönlü davranışlar sergilemeye zorlamaktadır. İşletmelerin hedef kitleleri ile sürdürülebilir ve değer yönlü ilişkilerinin sağlanması sürecinde oldukça önemli bir yere sahip olan marka kavramı, işletmelerin hedeflediği farkındalık, bağlılık ve algılanan kalitenin sağlanması sürecinde etkili olan bir faktördür. Bu nedenle değer yönlü bakış açısı markalara ait değer ölçümlemelerini bir tür rekabetçi boyuta taşımaktadır. Böylelikle marka değeri ile işletmelerin rekabetçi yapıları arasında bir ilişkinin varlığı söz konusu olmakta, işletmeler gittikçe artan düzeyde marka yatırımları gerçekleştirmektedirler. Bu bağlamda gerçekleştirilen çalışma Türkiye’de Kağıt ve Kağıt Ürünleri, Basım ve Yayın sektöründe yer alan şirketlerin marka değerlerini finansal bir marka değerleme yöntemleri arasında yer alan Hirose Yöntemi’ni kullanarak belirleme amacı taşımaktadır. Çalışmada kullanılan yöntem marka değerinin tespiti sürecinde “prestij değişkeni (PD), sadakat değişkeni (LD) ve genişleme değişkeni (ED) olarak ifade edilen değişkenler üzerinden hareket etmektedir. Çalışmada ilgili sektörde yer alan 10 şirket analize tabii tutulmuş, gerçekleştirilen analizler sonucunda ise marka değerleri açısından en yüksek değer 1.075.385.020,85 TL ile ALKA’ya aitken; en düşük marka değerine sahip şirket ise 24.740.251,45 TL ile IHGZT olarak bulgulanmıştır. Ek olarak analiz edilen şirketlerin tamamının marka değerlerinin piyasa değerlerinin altında yer aldığı tespit edilmiştir. Dolayısı ile şirketlerin bulundukları piyasada marka değerlerini yeterince temsil edemedikleri ve marka odaklı yatırımların gerçekleştirilmesi gerekliliği çalışma sonucunda vurgulanmıştır.

Kağıt hamuru ve kağıt sektörü son yıllarda internet ve bilgi işlemin gelişmesi neticesiyle yeni bir dinamizm edinen pazarlardan biridir. Sektör, şu andaki küresel dalgalanmalar nedeniyle önemli değişikliklerle karşı karşıya kalmaktadır. Nitekim özellikle baskı ve yazı kağıdı ile gazete kağıdı kullanımında meydana gelen büyük oranlı bir azalma, bu durumun göstergesidir. Bilgi çağı sayesinde gelişen hızlı alışverişin neticesiyle ambalaj ürünlerine yönelme bulunmaktadır. Bununla birlikte gelişmekte olan ülkelerdeki eğitim potansiyelinin artmasıyla kitap ve defter ihtiyacının da arttığı görülmekte ve buna bağlı olarak bu ülkelerin gelişmiş ülkelere nazaran kağıt talebi de fazla olmaktadır. Türkiye de gelişmekte olan ülkelerden biri olduğundan kağıt kullanımı açısından eğilimi pozitif yönde değişim gösteren pazarlardan biridir. Sahip olduğu kaynaklar bakımından kağıt hamurunu ithal etmekte olup ürünü katma değer yaratacak nihai ürünlere dönüştürme çabasındadır. Kağıt hamuru üretimi ciddi bir kaynak gerektirdiğinden ülkemizde ihtiyaçları karşılayamayacak seviyede elde edilmektedir. Çalışmanın birinci bölümünde kağıt hamuru üretim aşamasında kullanılan girdilere yer verilerek kağıt ve karton elde ederken geçen işlemlerin üretilen kağıt hamuru çeşidine bağlı olarak değiştiğine yer verilmiştir. Kağıt üretmek adına kullanılan hammaddeler kağıt hamuru ve atık kağıt olarak yer almıştır. Ardından kağıt sektörünün uluslararası tanımlaması yapılarak dünyada üretim, tüketim, dış ticaret verilerine yer verilmiştir. İkinci bölümde, sektörün ülkemizde tarihi gelişimine bakılarak hammadde temini bakımından yapısının dışa bağımlılığının süregeldiği görülmektedir. Türkiye kağıt sektöründe hammadde ve mamul üretiminde katlanılan maliyetler de hammadde, lojistik ve tarife ile vergiler bakımından değerlendirilmiştir. Ülkemizin sahip olduğu üretim kapasitesi, kapasite kullanım oranı, ithalat ve ihracat verileri de 2017 ve 2018 kıyaslamalarıyla incelenmiştir. Akabinde üçüncü bölümde ülkemizin kağıt sektöründeki dünyadaki konumu incelenmiştir. Sektörün önemli firmalarından beşi seçilerek sahip oldukları tecrübe ve pazar bilgisi dahilinde mülakat gerçekleştirilmiştir. Yapılan görüşmelerde sektörün mevcut durumu, yapısal sorunları ve dışa bağımlılıkta hammadde tedarikine yönelik bilgiler değerlendirilerek sonuç kısmında yorumlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Kağıt Sektörü, Kağıt Hamuru, Atık Kağıt, Hammadde, Dışa Bağımlılık. The pulp and paper industry is one of the markets that has gained a new dinamism as a result of the development of internet and information processing in recent years. The industry faces significant changes due to current global volatility. As a matter of fact, a significant decrease in use of printing and writing paper and newsprint indicate this current situation. Thanks to the information age and as a result of the rapid shopping, there is a tendency towards packaging products. However, it is seen that the need for books and notebooks increases with the increasing educational potential in developing countries therefore the demand for paper from these countries is higher compared to developed countries. As Turkey is also one of the developing countries she is one of the markets that change its trend in terms of paper usage. She imports pulp in terms of her resources and tries to convert the raw material into final product that will create value added items. Pulp production requires a serious resource and is achieved at a level that cannot meet the needs in country. In the first part of the study, it is stated that the process of obtaining paper and board varies depending on the type of pulp produced by mentioning the inputs used in the production of pulp. The raw materials to produce paper are figured as pulp and waste paper. Then production, consumption and foreign trade data in the world were included by making the international definition of the paper industry. In the second part, it is seen that the external dependence of the sector in terms of raw material procurement is continuing, considering the historical development of the sector in our country. The costs incurred in paper industry in producing raw material and final product in Turkey is evaluated in terms of raw material, logistic and tax rates. The production capacity, capacity utilization rate, import and export data of our country were also analysed comparing the years 2017 and 2018. Then, in third chapter, the position of our country in the worldwide paper industry is examined. Five of the most important companies of the sector were selected and interwies were conducted within the scope of their experience and market knowledge. In the interviews, the current situation of the sector, structural problems and information on raw material supply in external dependence were evaluated and interpreted in the conclusion part.Key words: Paper Industry, Pulp, Waste Paper, Raw Material, External Dependence 121

Bu tez çalışmasında, ülkemiz ve dünya genelinde gittikçe önemi artan atıl durumdaki dört farklı selülozik pirinç sapı, oluklu mukavva, sekonder lif (geri kazanılmış kâğıt lifi), tam ağartılmış kraft kâğıdı ile birlikte kızılçam odun yongası ve yapıştırıcı olarak mineral esaslı (alçı) kullanılarak kompozit levhaları üretilmiştir. Bu çalışmada 4 farklı levha türünün mekanik, kimyasal, fiziksel, yangın yalıtımı ve termal testleri yapılarak etkileri araştırılmıştır. Atık kâğıt, oluklu mukavva ve sekonder lif miktarının artmasının levhaların kalınlık artımlarını kalınlık (şişme), yüzeye dik çekme (IB) direnci özelliklerini olumsuz etkilediği gözlemlenmiştir. Odun/pirinç sapı ve alçı karışımından üretilen deneme levhalarının ise diğer levhalara göre şişmede negatif bir durum fakat yüzeye dik çekme direncinde diğer levha türlerinden daha düşük değerler kaydedilmiştir. Üç levha tipinde ise (atık kâğıt, oluklu mukavva ve sekonder lif) Eğilme direnci (MOR) ve Elastik modül (MOE) değerleri sadece alçıdan üretilen levhalardan daha yüksek bulunmuştur. Odun/alçı karışımına pirinç sapı katılmasının ise levhaların eğilme direnç özelliklerini olumsuz etkilediği görülmüştür. Levhaların sertlik direnç (Shore D) özellikleri incelendiğinde, ise, dört levha tipinde de dış atmosferik şartlarda bekletilen levhaların yüzey sertlik değerlerinin, kontrol örneğinden daha düşük olduğu belirlenmiştir. Üretilen her dört levha tipinin de yanmazlık sınıfı olarak A sınıfından olduğu belirlenmiştir. Atık kâğıt, oluklu mukavva veya sekonder kâğıt lifi ilavesinin levhaların yalıtım özelliklerini iyileştirdiği fakat kütle kaybı oranını ise artırdığı sonucu gözlemlenmiştir In this study, in our country and throughout the world, four different cellulosic materials (rice stalks, corrugated cardboard, secondary fiber and waste bleached kraft paper) have been utulized to produce composite boards by using pine wood chip and mineral based adhesive as binder (gypsum). The mechanical, physical, chemical, thermal and fire insulation properties of board has been investigated. It has been observed that increasing the amount of waste paper, corrugated board and secondary fiber in board stucture adversely affect the thickness increments of the panels (thickness swelling) and IB properties. However, in the mixture of wood/ rice stalk with gypsum, an opposite situation was observed in thickness swelling in comparison with other panels and the IB values are found to be lower than other types of panels. The MOR and MOE values of three type boards (waste paper, corrugated cardboard and secondary fiber) were higher than the boards produced only from gypsum. It was observed that the addition of rice stalks to the wood/plaster mixture adversely negatively affected the bending resistance properties of the boards. When the hardness resistance (Shore D) properties of the boards were examined, it was determined that the surface hardness values of the panels which were kept under external atmospheric conditions were lower than the control sample in all type of boards. In each of the four board types produced, it is observed that thse could be classified as A type fire resistance boards. It can be concluded that the addition of waste paper, corrugated board or secondary paper fiber improves the insulating properties of the boards but the mass loss rate was also increases too. 126

Kağıt, keşfedildiği tarihten itibaren Görsel Sanatların taşıyıcı yüzeyi olarak kullanılmıştır. 20. yüzyılın başından bu yana kağıdın sanatta kullanımı sahip olduğu bu işlevin ötesine geçerek özgün yaratım malzemesi olma niteliğiyle sürmektedir. Çağımızda kağıdın, Görsel Sanatlar eğitiminde geleneksel kullanımının yerine inovatif tekniklerle, farklı yaratım süreçleri ve yeni bakış açısıyla değerlendirilmesi gerekmektedir. Görsel Sanatlar eğitiminde iki ve üç boyutlu çalışmaların uygulanmasında zengin yaratım olanağı sunan kağıt, eğitsel değeri yüksek bir malzemedir. Kağıt malzeme olarak kolay elde edilebilirliği, ucuzluğu, pratikliği, çok yönlü kullanımı ve geri dönüştürülmesi gibi bir çok kullanım avantajına sahiptir. Geri dönüşüm yöntemi ile atık kağıtlardan elde edilen kağıt hamuru, üç boyutlu çalışmalar; maske, rölyef, heykel, obje, vb. sanatsal uygulamalar gerçekleştirmeyi, deneysel çalışmalar yapmayı olanaklı kılar. Geri dönüşüm, kağıdın üretim ve tüketim süreçlerinin içerisinde yer alan ve çevre için önem taşıyan bir unsurdur. Kağıdın geri dönüşümü sürdürülebilir kağıt üretimini mümkün kılmakta ve çevreye olan zararları azaltmaktadır. Kağıdın günümüzde sanat, tasarım ve inovasyon malzemesi olma bilinciyle Görsel Sanatlar eğitiminde kullanımı, öğrencilere kağıdın kullanım olanakları hakkında geniş bakış açısı kazandırması açısından önem taşımaktadır. Öğrencileri kağıdın geri dönüşümü ve geri kazanım olanakları hakkında bilgilendirmek, Görsel Sanatlar dersinde malzeme-madde-çevre ilişkisini kurmaları ve bilinç kazanmaları yönünde katkı sağlayacaktır. Bu araştırmada, disiplinlerarası anlayışla yapılandırılan geri dönüşümlü kağıt hamurunun yaratım malzemesi olarak kullanıldığı etkinliklerden oluşan Görsel Sanatlar ders planıyla, öğrencilere çevre eğitimi vermenin çözüm yolları aranmıştır.Araştırmanın amacı, Ortaokul 6. sınıf Görsel Sanatlar dersinde geri dönüşümlü kağıt hamurunun uygulama malzemesi olarak kullanım yönteminin, öğrencilerin çevre bilinci kazanmalarına yönelik nasıl bir etkisi olabileceğini belirlemeye çalışmaktır. Bu temel amaç doğrultusunda aşağıdaki sorulara yanıt aranmıştır:1. Geri dönüşümlü kağıt hamurunun yaratım malzemesi olarak kullanıldığı Görsel Sanatlar dersinin, sanat eğitimine entegrasyonu nasıl gerçekleştirilebilir? Planlanan bu ders programı sürecinde,2. Uygulama çalışmaları öğrencilere kağıt yapımı ve kağıt hakkında genel bilgi kazanımına nasıl bir etkide bulunmuştur?3. Uygulama çalışmaları öğrencilerin kağıdın kullanım olanaklarına dair görüşlerine nasıl bir etkide bulunmuştur?4. Uygulama çalışmaları öğrencilerin kağıdın önemi hakkındaki görüşlerine nasıl bir etkide bulunmuştur?5. Uygulama çalışmaları öğrencilerin kağıdın geri dönüşümü hakkında bilgi ve alışkanlık kazanımlarına nasıl bir etkide bulunmuştur?6. Uygulama çalışmaları öğrencilere çevre bilinci kazandırmaya yönelik nasıl bir etkide bulunmuştur?7. Öğrencilerin geri dönüşümlü kağıt hamurunu kullanarak işledikleri Görsel Sanatlar dersine ilişkin görüşleri nelerdir?8. Görsel Sanatlar eğitiminde geri dönüşümlü kağıt hamurunun yaratım malzemesi olarak kullanımına yönelik uygulamalarda yaşanan sorunlar ve çözüm önerileri nelerdir?Araştırmada uygulamalı nitel araştırma yöntemlerinden biri olan eylem araştırması deseni kullanılmıştır. Araştırmanın uygulaması 2015-2016 eğitim öğretim yılı bahar döneminde, özel bir eğitim vakfına ait ortaokulda, 20.04.2016-15.06.2016 tarihleri arasında sekiz haftalık süreç içerisinde toplam 22 öğrenciden oluşan bir çalışma grubu ile yapılmıştır. Araştırmanın amacı doğrultusunda uygulanan eylem planında atık kağıtların geri kazanımıyla elde edilen kağıt hamuru kullanılarak iki ve üç boyutlu sanatsal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. El yapımı yapraklı kağıt yapımının (2D) yanı sıra, papier-maché tekniği kullanılarak ağaçlarda yaşayan hayvan figürleri (3D) ve bu hayvanlar için su ve yemek kapları (3D) gerçekleştirilmiş, ardından tüm çalışmalar koli kartonlarından inşa edilen (3D) ağacın üzerinde, `Yaşayan Ağaç` teması çerçevesinde sergilenmiştir. Araştırmanın verileri ön ve son anket, görüş anketi, yarı yapılandırılmış odak grup görüşmeleri, öğrenci, öğretmen, araştırmacı günlüğü ve araştırmacı gözlemi olmak üzere farklı veri toplama araçlarıyla elde edilmiştir. Verilerden elde edilen frekanslar kodlara ve daha sonra kategorilere ayrılmış, bulguların yorumlanmasında içerik analizi yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen bulgular araştırma soruları çerçevesinde yorumlanmış, bulgulara dayalı olarak sonuçlara ulaşılmıştır. Sonuçlardan yola çıkılarak uygulamaya ve benzer araştırmalara yönelik öneriler geliştirilmiştir.Görsel Sanatlar dersi kapsamında kağıt hamuru ile yapılan iki ve üç boyutlu uygulama çalışmaları öğrencilerin kağıdın yaratım malzemesi olarak kullanım olanakları hakkındaki düşüncelerine olumlu yönde etkide bulunmuştur. Uygulama çalışmaları aracılığıyla öğrenciler kağıt yapımı, papier maché tekniği ve kağıt hamuruyla iki ve üç boyutlu sanatsal çalışmaların uygulanması konusunda deneyim ve bilgi kazanmışlardır. Görsel Sanatlar dersinde uygulama çalışmaları geri dönüşüm ve çevre koruma konularıyla birlikte işlenmiştir. Bunun olumlu sonuçları öğrenci görüşlerindeki bulgulara yansımış, öğrenciler dersleri eğlenceli, yaratıcı, bilgilendirici ve çevreye yararlı olarak nitelendirmişlerdir. Kağıdın günlük yaşamımızdaki değeri, kullanım alanları ve çevre koruma açısından geri dönüşümün önemi hakkında bilinç kazanımına katkı sağlayan araştırma, esnek yapıda biçimlendirilen etkinlik planı, çeşitli ders materyalleri ve oyunlarla zenginleştirilerek öğrencilerin ilgi ve beğenisini kazanmış, öğrenme sürecini etkin ve verimli kılmıştır. Uygulama etkinlikleri öğrenciler üzerinde geri dönüşüm bilincine ve alışkanlığına olumlu yönde katkıda bulunmakla birlikte, onları aşırı kağıt tüketiminin yol açtığı çevre sorunları üzerinde düşünmeye sevk etmiş, kendi çıkarımlarını yapabilecek düzeye taşımıştır. Uygulama sürecinde karşılaşılan sorunlar eylem planında yapılan değişiklikler aracılığıyla çözümlenmiştir. Araştırma, ekolojik bakış açısıyla yapılandırılan, merak ve ilgi çekici ortak bir tema üzerinde şekillenen yaratıcı çalışmalar aracılığıyla öğrencilere kağıdın yaratım zenginliği hakkında bilinç kazandırmanın yanı sıra çevre eğitimi de vermenin mümkün olduğunu göstermiştir. Since the day of its discovery, paper has been used as the supporting surface for Visual Arts. Starting from the early 20th Century, the paper's use in art has moved beyond this function, expanding to its use as original creative material. Today, instead of its traditional use, the paper should be evaluated in contemporary Visual Arts education with innovative techniques, various creative processes and new perspectives. Offering rich creative opportunities in the implementation of two and three dimensional works in Visual Arts education, the paper has a high educational value. Paper offers numerous advantages such as being easily accessible, cheap, practical, versatile and recyclable material. The paper pulp attained from paper waste through recycling enables three-dimensional work, masks, reliefs, statues, objects and other artistic practices as well as experimental works. Recycling is a part of paper production and consumption processes and is very important for the environment. Paper recycling allows sustainable paper production and minimizes harm to the environment. Its use in Visual Arts education as an art, design and innovation material is of significance for giving students a wide perspective on the methods of using paper. Informing students on the recycling and recovery options of paper will contribute in establishing the material-matter-environment relationship and raising awareness in Visual Arts classes. This study searches ways to provide environmental education to students using Visual Arts course plans structured with interdisciplinary approach, comprising activities where recycled pulp is used as a creative material. The purpose of the syllabus that was structured with an ecological point of view was trying to designate, if the use of recycled pulp as a implement material in Middle School, 6th Grade Visual Arts class, would have any sort of effects for the environmental consciousness of the students. The questions below were raised in the light of this primary purpose. 1.How can recycled pulp use as creation material in visual arts classes can integrate in to arts education?2.How did the application study effect on the paper making and the general knowledge gain of students on paper?3.How did the application study effect the students views on the variety of usage opportunities of paper?4.How did the application study effect the idea of the students on the importance of paper?5.How did the application study effect the understanding and also the habit acquisition of students about paper recycling?6.How did the application study effect the learning outcome of environmental knowledge of the students? 7.What are the opinions of the students about the Visual Arts Class where they used recycled pulp?8.What are the main problems and solution ideas about the use and execution of recycled pulp as creation material in Visual arts education?In this research, an `action research design` has been used, which is an applied method of qualitative research. The study was implemented during the 2015-2016 scholar period, spring semester, in a secondary school owned by a private educational foundation with a total of 22 students in the course of 8 weeks from 20.04.2016 to 15.06.2016. As part of the action plan implemented in line with the researcher's objective, two and three dimensional artistic works were created using recycled pulp. In addition to the production of hand crafted paper leaves (2D), papier-maché technique was used to create figures of animal living on trees (3D) and water and food cups for these animals (3D), then the works were displayed on a tree made of package card boards (3D) with the theme `Living Tree`. The research data was attained using various data collection tools, namely pre and post survey, opinion survey, semi-structured focus group interviews, student, teacher and researcher diarys and researcher's observations. The frequencies attained from the data were divided into codes and then into categories and content analysis was used to interpret the findings. The resulting findings were interpreted within the framework of the study questions to obtain the results based on findings. Based on the results, suggestions have been proposed for application and similar studies.The two and three-dimensional applications made using paper pulp as part of the Visual Arts class contributed positively to the student' opinions on the possible uses of paper as a creative material. Through application work, students have gained experience and knowledge on paper-making, papier maché technique and two and three dimensional artistic work using paper pulp. As part of the Visual Arts course, the application works have been practiced along with recycling and environmental protection topics. The positive results of this practice were reflected on the findings of student' opinions, defined as entertaining, creative, informative and environmentally beneficial course. Raising awareness on the value of paper in daily life, its uses and the importance of recycling for environmental protection, the study attracted interest of the students with flexible activity plan enriched with various course materials and games, rendering the learning process active and efficient. The practices had positive contributions to the students' awareness and habits of recycling, while leading them to contemplate on the environmental issues caused by paper consumption, bringing students to a level to achieve inference. The issues faced during the course of the practices were solved through changes in the action plan. The study has shown that creative studies structured with an ecological perspective, shaped by the common theme of curiosity and interest, raise awareness of students on the creative richness of paper while providing environmental education. 332

ÖZET“ TAŞ KAĞIT ” TÜRÜNÜN BASILABİLİRLİK PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİMüşteri beklentilerini karşılayacak kalitede ürün ortaya çıkarabilmek; basım sektöründe kullanılmak üzere üretilen çok sayıdaki kâğıt türü içerisinden en doğru seçimi yapıp, en uygun baskı tekniğiyle birleştirerek, seçilen baskı standartlarının tatbiki ve müşteri ihtiyaçlarını doğru bir şekilde algılayıp onu tasarım aşamasından baskı aşamasına kadar titiz bir şekilde uygulamakla mümkündür. Bu bilgiler ışığında taş kağıdın basım sektöründe kullanılabilirlik derecesini ortaya çıkarabilmek için çalışmaya; öncelikle kağıdın tarihçesi, dünyada ve ülkemizdeki kağıt sektörü, kağıt üretim aşamaları, taş kağıt tanımı ve özellikleri, üretim yöntemi araştırılarak başlanmıştır. Deneysel bölümde, test baskılarında aynı görseller kullanılmıştır. Çalışılan grafik programında iş için hazırlanan verinin renk ayrımı ve renk dönüştürme işlemi (RGB’den CMYK’ya) yapılmış ve hazırlanan data CTP’ye gönderilmiştir. Test baskısında, baskıdan önce mürekkeplerin trapping değerlerine uygun olarak, baskı renk sıraları belirlenmiştir. 4 farklı kâğıt tipine test baskıları yapılmış ve bu test baskıları aynı baskı makinesinde ve aynı şartlarda gerçekleştirilmiştir.Baskı esnasında ve baskıdan sonra, baskı numunelerindeki kontrol şeritlerinin tanımlanmış alanlarından spektro-densitometre ile her renk için ayrı ayrı çiftleme-kayma, gri balans, zemin ton değeri, tram ton değeri, trapping ölçümleri ile kağıdın ve renklerin L*a*b* değerleri ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümler standartlarda belirlenmiş değerlerle karşılaştırılmıştır.Taş kağıt ile ilgili bilgi toplama sürecinde; yapılan literatür taramasında, akademik bir çalışmaya rastlanmamıştır, üretici firmalar ile geçilen iletişim sonucu, çalışma için doküman gönderen ve firma internet sitesinde en net açıklamaları yapan," RockStock " adıyla taş kağıt ürünlerine patent alan “ The Stone Paper Company ” şirketinden elde edilen kaynaklar ışığında çalışmanın ana hatları oluşturulmuş, konu üzerinde araştırma yapan gazeteci ve araştırmacıların; makalelerinden ve bloglarından, diğer taş kağıt üretimi yapan firmaların yayınladıkları bilgilerden faydalanılmıştır.Bu çalışmaların sonucunda, test baskılarının ISO 12647-2 standartı çerçevesinde değerlendirilmesi ve yorumları yapılmıştır. “ Taş Kağıt ” türünün, baskı değerleri muadili kağıtlara yapılan baskı değerleriyle kıyaslanarak mevcut durum objektif olarak tespit edilmiştir.ABSTRACTDETERMINING THE PRINTABILITY PARAMETERS OF “ STONE PAPER”Producing a product that meets the customer’s expectations is only possible by choosing the right paper among many types that is produced to be used in printing industry, by combining it with the most appropriate printing technique and applying it rigorously from design to printing processes by implementation of printing standards and understanding customer’s needs. In the light of this information the study is started by investigating the history of paper, paper industry in our country and in the World, processes of paper manufacturing, stone paper definition and properties and manufacturing method. In the experimental section, the same visuals were used as in the test prints. In the grafic program, colour seperation and colour transferring process (from RGB to CMYK) of the data for the job was done and data was sent to CTP. In the test print, printing colour sequence is determined in accordance with the trapping values of ink before print. Tests were done for 4 different paper types and printing was done in the same printing machines and under the same conditions.Doubling, grey balance, solid tone value, screening, trapping measurements are done by spectro-densitometer for each color from the control strips on the sample prints during and after the printing process and L*a*b* values are measured both paper and printed colors. The results are compared to values which determined in printing standards. During gathering information for stone paper, no academic study coluld be found. The sources get from ‘’The Stone Paper Company’’ that obtains patent for stone paper manufacturing as ‘’ RockStock’’ has composed the outline of the study and some informaiton published by other stone paper manufacturers, articles and blogs of jornalists and researchers has been used.As a result of this study, evaluation of test print is done within the scope of ISO 12647-2. The values of ‘’Stone Paper’’ with its equivalents were compared and the difference is determined objectively.

Bu çalışmada, birincil (karışık çam) liflerin süspansiyonuna %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında atık kağıt lifi ilave edilerek elde edilen kraft liner kağıtlarının sağlamlık ve optik özellikleri üzerine atık lif ilavesinin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, farklı oranlarda atık kağıt lifi içeren ve atık kağıt lifi içermeyen (kontrol) lif süspansiyonlarına ayrı ayrı %0,75 katyonik nişasta (KN) ve %0,75 luredur ilave edilerek elde edilen kağıtların özellikleri üzerine kuru sağlamlık maddesi türünün etkileri belirlenmiştir. İlave olarak, birincil ve atık kağıt liflerinin boyutları ve viskoziteleri tespit edilmiştir.Karışık çam kraft hamurunun viskozitesinin atık kağıt hamuru viskozitesinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Diğer taraftan, birincil liflerin atık kağıt liflerinden daha uzun olduğu görülmüştür.Karışık çam kraft ve atık kağıt hamuru karışım oranlarının belirli oranlarda değiştirilmesi ile elde edilen deneme kağıtlarının kopma indisi, uzama, TEA, patlama indisi ve hacimlilik değerlerinin atık kağıt lifi ilave oranının artmasıyla azaldığı belirlenmiştir. Yırtılma indisi ve parlaklık değerlerinin atık kağıt lifi ilave oranının artmasıyla arttığı görülmüştür. Opaklık değerinin ise homojen bir artış veya azalış göstermediği tespit edilmiştir.Kağıtların kopma indisi, uzama, TEA, patlama indisi ve parlaklık değerleri üzerinde KN'nin luredurdan daha etkili olduğu görülmüştür. Yırtılma indisi, hacimlilik değerleri ve opaklık değeri üzerinde ise luredurun KN'dan daha etkili olduğu tespit edilmiştir.Sonuç olarak, lif süspansiyonuna KN ve luredur gibi kuru sağlamlık maddesi ilave edilerek kontrol kağıt örnekleri ile aynı direnç özelliklerine sahip kağıtlar daha fazla atık kağıt lifi katılarak elde edilebilir.Anahtar KelimelerAtık kağıt lifi, birincil lif, KN, luredur, kağıt özellikleri, kraft liner In this study, the effect of 10%, 20%, 30%, 40% and 50% recycled fiber addition to suspension of virgin (mixed pine) fibers on strength and optical properties of kraft liner handsheets were to investigated. Also, 0.75% cationic starch (CS) and 0.75% luredur seperately added recycled fiber containing in different ratios and recycled fiber-free fiber suspensions. Thus, effects of dry strength agent type on handsheet properties were determined. In addition, of fiber dimension and viscosity of virgin kraft and recycled pulps were determined.Viscosity of virgin kraft pulp was found to be higher than those of recycled pulp. On the other hand, fiber length of virgin pulp was longer than that of recycled pulp.The tensile index, stretch, TEA, burst index and bulk values of handsheets were decreased with increasing ratio of recyled fiber addition. On the contrary, tear index and brightness of handsheets were increased with increasing ratio of recyled fiber addition. The occurring changes in handsheet opacity with increasing recycled fiber addition were not linear. CS addition to fiber suspension were more efficient than luredur addition with regard to tensile index, stretch, TEA, burst index and brightness of handsheets. On the contrary, the effect of luredur addition on tear index and opacity was more pronounced compared to CS addition.Consequently, the papers in the same strength properies compared to control papers and more recycled fiber containing can be obtained by adding dry strength additives such as CS and luredur to fiber suspension.Key Words Recycled fiber, virgin fiber, CS, luredur, handsheet properties, kraft liner 116

İç tutkallama işlemi, doğal olarak su çekici yapıda olan kağıda, suya karşı direnç kazandırması nedeniyle hayati öneme sahiptir. Son yıllarda kâğıt üreticileri alkali ortamda yapılan kâğıt üretim prosesi yerine, selüloza su iticilik özelliği kazandıran AKD ve ASA tutkallarına yönelmiştir. Geri dönüştürülmüş kâğıt kullanım oranının artmasıyla, kullanılacak katkı maddelerinin tutkallama maddeleriyle etkileşimi konusu da ayrıca önem kazanmıştır. Bu çalışmada, AKD'nin geri dönüştürülmüş liflerle ilişkisi gözlenmiştir. Ayrıca katkı maddelerinin kâğıdın iç tutkallamasında kullanılan tutkal üzerindeki tutunumu ile kâğıdın direnç özellikleri üzerine yapmış olduğu etkiler incelenmiştir. İki farklı firmadan gelen AKD maddesinin orijinal formu olan mum ve emülsiyon formu ile çalışılmıştır. İlave olarak laboratuvar şartlarında mum formu firmanın orijinal nişastasıyla emülsiyon haline getirilmiştir. Kullanılan iki farklı firma üretimi AKD mumu FTIR da incelenmiştir. Geri dönüşümlü lifler AKD ile muamele sonrası kâğıtlar geleneksel yolla yapılmış ve kurutma sonrası değişik sıcaklıklar uygulanmıştır. Sıcaklık uygulaması sonrası kâğıtların fiziksel testleri yapılmıştır. Sonuçlar, iç tutkallama işleminin, nişastanın varlığı da gözetildiğinde fiziksel özellikleri arttığı yönündedir. İstenen tutkallamaya erişmek için kullanılması gereken AKD miktarı, ilk defa kullanılan liflere kıyasla geri dönüşümlü liflerde daha yüksek olmuştur. Bunun nedeninin geri dönüşümlü malzemede daha önce kullanılmış olan ilave maddelerden kaynaklandığı düşünülmektedir. Başka bir uygulama da AKD'nin mum formuyla ilgilidir. Ticari AKD'nin mum formunun tutkallama etkisinin basit bir yöntemle belirlenmediği tespit edilmiştir. Heptanın, AKD için en uygun çözücü olduğu belirlenmiştir. Saf yapısı nedeniyle filtre kağıdı kullanılmıştır. AKD heptan çözeltisi, kâğıt ağırlığına bağlı olarak hesaplanmış ve kâğıtlara daldırma yöntemi uygulanmıştır. Sonrasında bu kâğıtlara farklı ısıl işlem uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Şaşırtıcı olarak, su iticilik özellikleri, ısıl uygulamadan bağımsız olarak geliştiği görülmüştür. The internal sizing process is vitally important to provide water resistance to paper, which has a naturally hydrophilic character. In recent years, paper producers have turned towards to AKD and ASA sizing agents that bring water repellant properties to the cellulose. With increasing utilization of recycled paper, issues related to interaction of additives with sizing materials has also gained importance. In this study the association of AKD with recycled fibers was observed. The cohesion and the effect of additives on sizing and strength properties of the sized paper were also examined. The studies were performed both with the original wax and emulsion forms of AKD obtained from two different companies. In addition , the wax form of AKD was emulsified with the same starch used by the company but under laboratory conditions. The two different wax forms of AKD obtained from different companies were analyzed with FTIR. The papers were made by traditional methods after the recycled paper fibers treated with AKD and different heat applications were applied. Physical tests of paper was carried out after the heat treatment. The results showed that the internal sizing process was able to increase the physical properties of paper in the presence of starch. The amount of AKD to be used in recycled fiber was higher than the virgin fiber. It is thought that the reason of this is the previously used additives in recycled materials. Another application was related to the wax form of AKD. It was determined that there is no simple method for acheiving a sizing effect with commercial AKD. Heptane was found to be a suitable solvent for AKD wax. Because of its pure structure, filter paper specimens were used for AKD wax treatments. AKD heptane solution was applied using a dipping method, and the uptake was estimated based on paper weight. Then different heat treatments were applied. Intriguingly, water repellency features developed independent from heat application. 170

Ülkemizde ve dünyada teknolojilerin ilerlemesine paralel olarak kullanılan ambalaj kağıtların kalite değerleri de her geçen gün artmaktadır. Bu çalışmada; ambalaj kartonu üretiminde kullanılan testliner ve fluting kağıtları size pres prosesi ile üretilmiş ve elde edilen kağıtların fiziksel ve optik özelliklerinde değişimler incelenmiştir. Daha sonra hamur hazırlama ünitesinde katyonik nişasta kullanılarak kağıtlar üretilmiş ardından size preste kağıtlar üretilerek elde edilen bu kağıtlar karşılaştırılmıştır.Karşılaştırma sonucunda;Size pres kullanımı ile 100 gr/m² fluting kağıtlarda yüzey ezilme dayanımı (CMT): %18.3, dikey ezilme dayanımı (CCT): %25.7, Halka ezilme dayanımı (RCT): %41 ve patlama direnci değeri %15 oranlarında artmıştır.Size pres kullanımı ile 125gr/m² testliner kağıtlarda yüzey ezilme dayanımı (CMT): % 43.8, dikey ezilme dayanımı (CCT): %68, halka ezilme dayanımı (RCT): %53.7 ve patlama direnci değeri %22 oranlarında artmıştır.Tüm bu sonuçlardan hareketle, size pres prosesi ile üretilen kağıtların mukavemet değerleri standartlarda belirtilen kağıtların mukavemet değerlerinden daha yüksek elde edilmiştir. Parallel to the advancement of technologies used in our country and the world in packing paper quality values are increasing with each passing day.In this study, some packaging papers (Test liner and Fluting) used in the production of packaging material and the resulting papers were produced with the size press process and improvements in physical and optical properties of packaging papers were examined. After that, packaging papers were produced using cationic starch in stock preparation unit and then it compared with papers which produced in size press.As a result of this comparison;With the using size pres in 100 gr/m² fluting paper; CMT, CCT and burst were increased %18.3 %25.7 and %15, respectively.With the using size pres in 125 gr/m² testliner paper CMT, CCT and burst were increased %43.8, %68 and %22, respectively.As a result of, physical and optical properties of packaging papers, produced with the size press process, is higher than papers in standards. 74

ÖZETYüksek Lisans TeziKAĞIT ENDÜSTRİSİ ATIK SUYUNUN ÇÖKTÜRME İLE İYİLEŞTİRİLMESİ VE ADAPTİF KEŞİFSEL pH KONTROLUBüşra MERALAnkara ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Doç. Dr. Zehra ZEYBEKKağıt hamuru ve kağıt üretim prosesleri doğal kaynaklardan yüksek miktarlarda kullanıp aynı doğrultuda çevreye yüksek oranda atık bırakan endüstri kuruluşlarıdır. Üretilen her bir ton kağıt başına 60 m3 su harcanmakta, yaklaşık 10-50 m3 atık su açığa çıkmaktadır. Üretim sonucunda çevreye deşarj edilen atık su toprağa ve canlılara zarar verebilecek derecede yüksek miktarda çeşitli kirleticiler içermekte ve bu atık suyun karakterizasyonu; biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), askıdaki katı madde miktarı (AKM), toksisite ve renk parametreleri ile değerlendirilmektedir.Çöktürme, kimyasal bir arıtma yöntemi olup, kağıt endüstrisi atık sularının arıtımında çoklukla kullanılan bir prosestir. Kağıt endüstrisinde çöktürme prosesi ile atık su içindeki kirlikleri çöktürmek için kullanılan koagülant maddeler; demir klorür, demir sülfat, alüminyum klorür, polialüminyum klorür ve alüminyum sülfattır. Bu çalışma kapsamında yapılan deneylerde demir klorür, demir sülfat, alüminyum klorür ve alüminyum sülfat kullanılmıştır. Çöktürme için en uygun koagülant miktarı ve ortam pH'ını belirlemek için yapılan deney ve analiz sonuçları ile Design Expert programında bir optimizasyon çalışması yapılmış ve koagülant maddeler için en uygun derişim ve pH değerleri sırasıyla; 1200 mg/L ? 8.0, 1000 mg/L ? 9.0, 1200 mg/L ? 6.8 ve 1200 mg/L ? 6.0 olarak belirlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında Adaptif Keşifsel Kontrol(AKK)algoritması ile pH kontrolu deneyleri yapılmıştır. Optimizasyon çalışması ile belirlenen derişim değerlerinde koagülant maddenin ortama eklenmesi ile başlatılan deneylerde optimum pH değerleri sisteme set noktası olarak verilmiş ve AKK algoritması ile atık suyun pH kontrolu gerçekleştirilmiştir. Deneyler ardından alınan numuneler ile Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) analizleri yapılarak çöktürme prosesinin etkinliği incelenmiştir. Arıtma yapılmamış atık suyun başlangıç KOİ değeri 978.66mg/L iken arıtmadan sonra elde edilen sonuçlar ise şöyledir; FeCl3 ile arıtmada 180 mg/L %82 giderim, FeSO4 ile arıtmada 142 mg/L %86 giderim, AlCl3 ile arıtmada 127 mg/L %87 giderim ve Al2(SO4)3 ile arıtmada 110 mg/L %89 giderim oranları elde edilmiştir.Aralık 2012, 79 sayfaAnahtar Kelimeler: Kağıt endüstrisi, kağıt hamuru, atık su, koagülasyon, pH kontrol, kimyasal oksijen ihtiyacı. ABSTRACTMaster ThesisTHE TREATMENT OF THE PAPER MILL WASTEWATER BY COAGULATION AND ADAPTIVE HEURISTIC pH CONTROLBüşra MERALAnkara UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Chemical EngineeringSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Zehra ZEYBEKPulp and paper manufacturing processes use large amounts of natural resources in line with a high rate of waste left to the environment. 60 m3 of water is used for producing per tonne of paper and nearly 10-50 m3 of waste water is released after processing. As a result of producing of waste water that is discharged into the environment can damage the soil and the living creatures because of including the high rate of pollutants. Biochemical oxygene demand (BOD), chemical oxygene demand (COD), suspended solids (SS), toxicity and colour are the parameters for evaluating the waste water characterization.Coagulation is a chemical treatment process which is mostly used for treatment of paper industry waste water. In paper industry the cogulants used for coagulation process are ferric chloride, ferric sulphate, polyaluminium chloride, aluminium chloride and aluminium sulphate. In this study ferric chloride, ferric sulphate, aluminium chloride and aluminium sulphate have been used for experimental studies.The optimum coagulant concentration and pH have been determined by experiments and analysis. The results of these experiments and analysis have been used in an optimization study in Design Expert software. After that the optimum concentrations and pH values are 1200 mg/L ? 8.0, 1000 mg/L ? 9.0, 1200 mg/L ? 6.8 and 1200 mg/L ? 6.0 for given coagulants in order.The second stage of this study is on-line pH control. The control mechanism is managed by Adaptive Heuristic Control (AHC) algorithm. The optimum pH values are given to the programme as the set points, then the system pH controlling studies has been carried out. After the control experiments waste water samples have been taken from the reactor. Chemical oxygene demand (COD) analysis has been done with these samples for researching the effect of the coagulation processes. The untreated waste water sample COD value is 978.66 mg/L. The treated samples COD values are with FeCl3 180 mg/L, with FeSO4 142 mg/L, with AlCl3 127 mg/L and with Al2(SO4)3 110 mg/L.December 2012, 79 pagesKeyWords: Paper mill, pulp, waste water, coagulation, pH control, chemical oxygen demand. 89

Bu çalışmada, sarıçam (Pinus sylvestris L.) yongalarından pişirme koşulları sabit alınıp NaBH4, KBH4, Etibor-48, Etidot-67 ve kolemanit oranları %2 ve %4 alınarak yapılan kraft, kraft-KBH4, kraft-NaBH4, kraft-Etibor 48, kraft-Etidot 67 ve kraft-kolemanit pişirmelerinden elde edilen kağıt hamuru ve kağıtların özellikleri tespit edilmiştir. Ayrıca, tüm kağıt hamurlarının lif süspansiyonlarına %0,75 oranında katyonik nişasta (KN) ilave edilerek KN'nın farklı bor bileşiği ve oranında elde edilen kağıtların sağlamlık ve optik özelliklerine etkileri belirlenmiştir.Hamurların kappa numaraları karşılaştırıldığında %2 KBH4, %2 NaBH4, %2 ve %4 Etibor-48 ilaveli pişirmeler hariç diğer pişirmelerden elde edilen hamurların kappa numarasının kontrol örneğinden daha yüksek değerlerde olduğu tespit edilmiştir. Hamurların viskozite değerleri karşılaştırıldığında tüm bor bileşiği ilaveli pişirmelerden elde edilen hamurların viskozite değerlerinin kontrol örneğinden daha düşük değerlerde olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, tüm bor bileşiği ilavelerinin kağıt hamurlarının elenmiş ve toplam verimlerinde artışlara neden olduğu tespit edilmiştir. Kontrol ve bor bileşiği ilaveli kağıt hamurlarının lif süspansiyonlarına %0,75 oranında KN ilave edildiğinde bu ilavenin kağıtların yırtılma indisi ve parlaklık değerlerinde azalışa, patlama indisi, kopma indisi, TEA ve uzama değerlerinde ise artışa neden olduğu görülmüştür. Ayrıca, KN ilavesinin kağıdın opaklığını etkilemediği tespit edilmiştir.KN ilaveli ve ilavesiz kağıtların sağlamlık özellikleri incelendiğinde pişirme çözeltisine ilave edilen bor bileşiği oranının artmasıyla kağıtların yırtılma indisi, patlama indisi, kopma indisi, TEA, uzama ve parlaklık değerlerinin bazı bor bileşiği türlerinde azaldığı, bazı bor bileşiği türlerinde ise istatistiki olarak anlamsız (P>0,05) bir değişime neden olduğu belirlenmiştir. Kağıtların opaklıklarında meydana gelen değişimler istatistiki olarak anlamlı (P0.05). On the other hand, differences in opacity of papers were statistically significant (P

Bu çalışmada, Adi fındık (Corylus avellana L.) odunundan Soda (NaOH) ve Sülfat (Kraft) yöntemleriyle kâğıt hamuru ve deneme kâğıtları üretilmiştir. Literatür araştırması yapılarak yonga/çözelti oranı 1/5, pişirme sıcaklığı 170±2 °C, maksimum sıcaklığa ulaşma süresi 90 dakika sabit alınarak; Soda (NaOH) yönteminde NaOH oranı %20,%22,%24,%26, maksimum sıcaklıkta pişirme süresi 60 dakika ve 90 dakika alınarak 8 adet ve Sülfat (Kraft) yönteminde aktif alkali/sülfitide oranı 18/28, 20/26, 22/24, 24/22, 26/20, 28/18 ve maksimum sıcaklıkta pişirme süresi 60 dakika alınarak 6 adet pişirme yapılmıştır.Yapılan pişirmeler sonucunda NaOH yönteminde, pişirme süresinin artmasıyla kappa numarası ve viskozitenin azaldığı, elenmiş verim ise %20 NaOH ve %22 NaOH'da artarken, %24 NaOH ve %26 NaOH'da azaldığı tespit edilmiştir. Bu değerlere göre sürenin etkisi incelendiğinde %24 NaOH'da 150 dakikada artışta iken aynı konsantrasyonda 180 dakikada azalmaya başlamıştır. Buna göre yüksek konsantrasyonlarda süre artışı ile verim kaybı meydana gelmektedir. Bu durum %24 NaOH oranında 150 dakikalık pişirmede viskozite değerinin 883,13 cm3/g, 180 dk'lık pişirmede 857,05 cm3/g olması ile de doğrulanmaktadır.Kraft yönteminde ise elenmiş verim ele alındığında ideal pişirme %47,59 ile aktif alkali/sülfidite oranı 20/26'dır. Bundan sonra aktif alkali/sülfidite oranı arttıkça elenmiş verim azalmaktadır. Bu durum karbonhidratların bozulmalarından kaynaklanmaktadır. Bunu bu pişirmeden sonra viskozitenin düşmesi ve kappa numarasının azalması da desteklemektedir. In this study, pulp and experimental papers were produced from common hazelnut (Coryllus avellana L.) wood by using Soda (NaOH) and Sulfate (Kraft) methods. According to the literature, chip/solution ratio was chosen as 1/5, cooking temperature was 170±2 °C and duration of reaching maximum temperature was 90 minutes. For Soda method, NaOH ratios were chosen as 20%, 22%, 24% and 26%, cooking durations at maximum temperature were 60 and 90 minutes and 8 cooking were carried out. For sulfate method, active alkali /sulfidity ratios were 18/28, 20/26, 22/24, 24/22, 26/20, and 28/18 and cooking duration at maximum temperature was 60 minutes and 6 cooking were carried out.According to the results, as cooking duration increased kappa number and viscosity was reduced, sieved yield was increased with 20% and 22% NaOH and decreased at 24% and 26% NaOH. Investigating the effect of cooking duration, sieved yield increased at 24% NaOH with 150 minutes, it was decreased at 180 minutes with same concentration. Thus, yield lost was observed at increased cooking duration with high concentrations. Same situation was observed and it was proved that 24% NaOH and 150 minutes cooking duration having 883.13 cm3/g viscosity value and for 180 minutes it was 857.05 cm3/g. For Kraft method, sieved yield was found best in 20/26 active alkali/sulfidity ratio with 47.59%. With increased active alkali/sulfidity ratios, sieved yield was decreased. This was due to break down of carbohydrates and this is also proved by decrease on viscosity after cooking and kappa number. 114

Günümüzde gelişmiş ve gelişmekte olan tüm ülkelerin gündem maddelerinden biri de sera gazı emisyonlarının azaltılmasıdır. Küresel ısınma ve iklim değişikliği tehdidiyle karşı karşıya kalan dünyada düşük karbonlu ekonomiye geçiş yolunda gerekli adımların atılmasına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Yapılan çalışmalar enerji sektörünün en yüksek katkı payına sahip olduğunu göstermiştir. Sera gazlarının etkisini minimize etmek için metodolojiler ve standartlar geliştirilmiştir. Bunların uygulama alanı bulabilmesi ve sürdürülebilir biçimde devam edebilmesi ülkelerin bu konuya gereken önem ve desteği vermeleriyle mümkün olacaktır. Karbondioksit Kyoto Protokolü?nde yer alan sera gazları içerisinde en büyük paya sahiptir. Toplam sera gazı emisyon miktarının birim karbondioksit eşdeğeri cinsinden ifade edilmesi ile karbon ayak izi belirlemesi yapılmaktadır. IPCC, GHG Protokol, UNFCCC, ISO 14064 Standardı bu konuda ülkelere, yatırımcılara, üreticilere, vb. yol gösterici olmaktadır. Kyoto Protokolü esneklik mekanizmalarıyla emisyon ticaretinin, gönülllü ve zorunlu karbon piyasalarının durumu işlevsellik kazanmaktadır.Bu çalışma ile ülkemizin ve bazı Avrupa ülkelerinin karbon ayak izi konusundaki elektrik üretim ve tüketimlerine bağlı yaklaşımları incelenmiştir. Seçilen bir kağıt üretim tesisinde proses incelemesi yapılmış, 2011 yılına ait elde edilen veriler doğrultusunda tesise özgü bir model geliştirilmiştir. Model çerçevesinde tesisin üretim faaliyetlerinden kaynaklanan karbondioksit emisyon miktarı tesis bölümleri baz alınarak hesaplanmıştır.Konuyu daha da detaylandırmak gerekirse tesis, iki ayrı fabrikadan oluşmaktadır. Buna karşın, tesisin enerji santrali, arıtma tesisleri, idari ve sosyal binaları ortak olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma yalnızca kağıt üretim biriminde gerçekleştirilmiş olup, kutu fabrikası kaynaklı karbondioksit salımı üretim analizi yapılmaksızın sadece tüketim değerlerine bağlı olarak hesaplanmıştır.Hesaplamada adımları; Kapsam ve sınırlar Emisyon modelleri Faaliyet verilerinin toplanması Veri kalitesinin kontrol edilmesi Emisyon faktörleri Hesaplama Analiz Sonraki süreçler olarak tanımlanmıştır.xviiiHesaplamalar sonucunda elde edilen bulgular çerçevesinde tesisin belirtilen kapsamdaki faaliyetlerinden ortaya çıkan CO2 salımının 98.896.057 kg olduğu hesaplanmıştır. Şirket araçlarından kaynaklı CO2 miktarı 52.372 kg olduğuna göre toplamda tesisin 98.948.429 kg, bir başka ifadeyle 98.948 ton CO2 salımına sahip olduğu bulunmuştur. Ortaya çıkan CO2 salımı dikkate alınarak özellikle enerji verimliliği çalışmalarının yapılması konusuna dikkat çekilmiştir. Sunulan çözüm önerilerinin uygulamasına bağşı olarak CO2 salımında önemli ölçüde azalma olacaktır. Reducing greenhouse gas emissions is one of the highly debated matters of industrialised and emerging countries in the recent years. Under the threat of global warming and climate change, various studies were carried out for making progress in transition to low carbon emission economy. Performed studies indicate that the energy sector is the highest contributor. A number of methodologies and standards which provide minimization of greenhouse gas effects, have been developed. Countries must give due consideration and support in order for those to be applicable and continue in a sustainable way.Carbondioxide has the major contribution rank within the greenhouse gases in Kyoto Protocol. Determination of the carbon footprint is performed by denominating total greenhouse gas emission amount in terms of unit carbondioxide equivalent. IPCC, GHG Protocol, UNFCCC and ISO 14064 Standard are the most common guidelines for the countries, investors, manufacturers, etc. Status of voluntary and mandatory carbon market and emission trade gains functionality with the flexibility mechanisms under the Kyoto Protocol.In this study, approaches on carbon footprint of Turkey and some European countries? were evaluated for the electricity production and consumption. A process study was carried out at a selected recycled paper mill facility. A model specific to that facility has been developed in line with the obtained data. Furthermore, carbondioxide emission amount caused by manufacturing activities has been calculated.If we need to look at the facility in detail it contains two separate factories. On the other hand, the boiler house and the electricity producing turbines, called power plant by the employees, wastewater treatment plant and administrative building serve both factories. This study was made only for paper production factory and carbondioxide emission for the box factory has been calculated from natural gas consumption without detailed production analysis.Steps of calculation consists of; Extent and limitations of this study, Carbondioxide emission models, Utilising existing technical data, Doing the crude reliability of the existing data, Carbondioxide emission factors, Mass and energy calculations, Final analysis.Carbondioxide emission calculations has been examined in 6 stages. The stages are given below in the order of succession:xxStage 1: Field work and production analysis has been done according to data that was provided by the manufacturer. Production analysis has been carried through for two paper machine lines (KM1 and KM2) mainly. KM is the shorthand notation for paper machine (PM). Incidentally there are two paper machines in the facility.Stage 2:After the production analysis, generation of mass and work flowcharts in paper factory has been made. Mass flow diagrams has been created for,? Fiber,? Water and steam,? Chemicals.As known, fiber and water diagrams are the balances which affect the level of methane formation in wastewater treatment plant. The methane formation potencial was calculated based on the data provided by the manufacturer.Stage 3: Paper that are produced in the factory are different from each other in terms of fibers that are contained and chemicals which are used to produce paper. This stage is for calculation of electricity (kWh/kg-MWh/ton)consumption and steam(Kj/ton) consumption per unit of different paper types (TKL,TLB,FLT and TSC).For this purpose, twelve equations has been written for twelve months of 2011 for KM1 and KM2 machines gross productions. with the help of twelve month gross production numbers and readings from electricity counters(Section 5). 12x4 matrice that was made for this goal,has been solved in MATLAB©. Matrice that has been formed according to electricity consumption and MATLAB© solutions are given in Appendix A.Stage 4: Electricity consumption in pulper is evaluated in KM2 machine structure. For reaching real consumption in KM1 and KM2 machines and determining electricity consumption in pulper, iteration method has been used. At first, electricty consumption per ton of paper in KM2 machine was estimated; with this estimation total consumption and first consumption values that was extracted from the total value of KM2 is found in kWh unit. These values were put in KM2 and total consumption of pulper has been found and this process has been carried out until the same result that we started with is achieved.As a last step of this stage production loss has been calculated. Naturally, electircty consumption of this loss should be added to kWh consumption per productStage 5: This is devoted to the development of the final electricity and steam consumption values. There are two boilers in the power plant. One of them produces high pressure steam , which is sent to the high pressure turbine and electricity is produced. This electricity meets the 1/3 of total consumption. The rest of the electricity is taken from major network.Stage 6: This stage contains the calculation of carbondioxide emission on the basis of paper production and total carbondioxide emission. In this regard, not only electricity production but also unit carbon emission of electricity have been calculated and weighted mean of unit kWh consumption on the basis of institution has been found. In addition to this, the contribution to carbon emission of forklifts,which are used in process stage, has been calculated.Carbondioxide emission of the service of institution in which has been found according to the findings of calculations is found as 98.896.057 kg. Carbondioxide emission of factory vehicles is 52.372 kg. According to this, total CO2 emissions of this instituition has been found as 98.948.429 kg, in other words 98.948 ton. Considering the level of CO2 emissions, it has been highly recommended that the recycled paper mill facility go through an extensive energy efficiency study. When such a study is carried out it will result in significant decreased reduction at CO2emission level. 149

Günümüzdeki en önemli çevresel sorunlardan biri su kaynaklarının azalması ve kirlenmesi olarak görülmektedir. Endüstrileşmeye ve tüketimdeki artışa bağlı olarak bu kaynaklar her geçen gün daha da azalmakta ve kirlenmektedir. Gelecekte evsel ve endüstriyel amaçlı su gereksinimlerinin karşılanabilmesi ve kalitelerinin korunabilmesi için, su kullanımını azaltacak yöntemlerin geliştirilmesine ve su-atık su yönetim stratejilerinin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Bu nedenle, endüstrilerde atık suların geri kazanılması ve yeniden kullanımı ile ilgili çalışmalar gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır.Geri dönüştürülebilir özellikte olması nedeniyle kâğıt ürünlerinin çevreci bir ürün olduğu düşünülmüş ve kullanımı her zaman teşvik edilmiştir. Ancak, kâğıt üretimi sırasında kullanılan su miktarı çok yüksektir. Dolayısıyla da, üretim sonunda oldukça yüksek miktarda atık su ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, bu atık sular tehlikeli inorganik kirleticilerin yanı sıra biyolojik ayrışabilirliği güç birçok organik maddeyi de bünyesinde bulundurmaktadır. Bu nedenle kâğıt üretim tesisleri, su kaynaklarının kullanımı ve su kirliliği açısından özel önem gösterilmesi gereken işletmeler arasında yer alır.Bu çalışmada, selüloz ve kraft kağıt üretimi yapan entegre bir tesisinin su ve atık su yönetiminin nasıl olması gerektiği incelenmiştir. Çalışma iki ana aşamada gerçekleştirilmiştir.İlk aşamada, öncelikle tesisteki tüm su (taze su) tüketimi yapan birimler tespit edilmiş ve tesiste kullanılan taze su miktarının azaltılması üzerine günümüze kadar yapılan çalışmaların sonuçları derlenmiştir. Ayrıca tesiste alınabilecek ek önlemler ve revizyonlar belirlenerek, bu sayede elde edilebilecek su tasarruf miktarları belirlenmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında, tesisteki tüm atık su çıkış noktaları tespit edilmiş ve buralardan gelen atık suların fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra atık su oluşumunu azaltacak önlemler ortaya konmuştur. Ayrıca, atık suların mevcut kalitesiyle veya kısmi arıtma yoluyla ulaşılması muhtemel kaliteleriyle tesiste kullanılabileceği alanlar ve bu sayede temiz su kullanımında elde edilebilecek tasarruf miktarları hesaplanmıştır.Bu çalışmalar sonucunda, geçmişte 7 yıl süreyle yapılan iyileştirmeler yoluyla, 1032 m3/saat olan temiz su tüketiminin 771 m3/saat'e düşürüldüğü belirlenmiştir. Bununla birlikte, bazı ünitelerde revizyonların yapılması, optimizasyon çalışmaları ve kaçakların önlenmesi gibi önlemlerle, tesisin temiz su tüketiminde halen 286 m3/saat'lik bir tasarruf potansiyelinin var olduğu görülmüştür. Ayrıca tesisten çıkan bazı atık suların doğrudan veya kısmi arıtmayla yeniden kullanılma potansiyelinin olduğu belirlenmiştir. Bu yaklaşımla temiz su tüketiminde dolaylı olarak 100 m3/saat'lik ek bir tasarruf elde edilebileceği hesaplanmıştır. Sözü edilen tasarruflar yoluyla, tesisteki atık su arıtma biriminin yükünü azalacağı ve arıtma veriminde önemli artışlar sağlanacağı tahmin edilmektedir. It is accepted that one of today?s most important environmental problem is the depletion and pollution of water resources. Due to industrialization and the increase in the consumption, these resources decline and are more polluted every passing day. To meet the future needs of water in domestic and industrial purposes and to protect the quality of them, the development of methods to reduce water use and water-wastewater management strategies need to be improved. Therefore, studies on re-use and recovery of waste water in industries gain more and more importance.Being recyclable, paper products are assumed as environmentally friendly and the use of them have always been encouraged. But, the amount of water being used in the process of paper production is very high. Therefore, it leads to quite high amount of waste water at the end of production. Additionally, this wastewater, besides dangerous inorganic pollutants, includes many organic substances that are hard to biologically degrade. For this reason, paper manufacturing plants are among the businesses that should be paid particular attention in terms of the use of water resources and water pollution.In this study, how water and waste water management of an integrated plant that produces kraft and pulp paper, should be was examined. The study was carried out in two main phases.In the first phase, all the water (fresh water) consuming units were detected and the results of the studies, being done until today, on reducing the amounts of fresh water used in plant were compiled. And, determining additional measures and revisions that may be taken at the plant, the amount of water saving by this way was calculated.In the second phase of the study, all the discharge points at the plant were located and the physical and chemical properties of the waste water being discharged from here were specified. Later, measures to reduce the generation of wastewater were revealed. Besides, places where waste water may be used at the plant within the present or possible-to-reach quality through partial treatment were determined; and, in this way, the amount of obtainable savings from the use of clean water was calculated.As a result of these studies, through improvements in the past 7 years, 1032 m3/hour of fresh water consumption was reduced to 771 m3/hour. In addition to this, through measures such as revisions at some units, optimization works and prevention of water leakage, a still potential of 286 m3/hour saving of fresh water consumption of the plant was seen. And, the potential of re-use of some waste water, the plant reduces, directly or by partial treatment was ascertained. Through this approach, it was calculated that an indirect additional saving of 100 m3/hour of fresh water consumption can be achieved. By the mentioned savings, it is estimated that the burden of the wastewater treatment unit of the plant will decrease and significant increases in the efficiency of treatment will be provided. 84

Kağıt endüstrisi atıksuları, sucul ortamlarda oldukça tehlikeli etkiler yaratmaktadır. Bununla birlikte, ülkemizde kurulu olan kağıt üretim fabrikaları sürekli olarak farklı özellikte ve miktardaki atıksularını farklı alıcı ortamlara deşarj etmektedirler. Bu fabrikaların bir çoğunda atıksu arıtma tesisleri bulunsa da, tesisler yeterli verimde çalışmamakta ve çoğu durumda atıl şekilde kalabilmektedir. Son zamanlardaki bilimsel araştırmalar, bu tür atıksuların fizikokimyasal süreçlerle (özellikle ileri oksidasyon yöntemleri ile) arıtılabilirliği üzerine yoğunlaşmıştır. Elektro-Fenton (EF) yöntemi de, yüksek arıtım verimleri ile ileri oksidasyon sistemleri içerisinde oldukça kuvvetli bir alternatif olarak durmaktadır. Bu çalışma kapsamında, kağıt üretiminden kaynaklanan atıksuların KOİ ve bulanıklık parametrelerinin EF yöntemiyle giderimi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda yöntem veriminde etkin rol oynayan faktörlerin (başlangıç pH değeri, başlangıç H2O2 derişimi ve uygulanan doğru akımın büyüklüğü) arıtma verimine etkileri belirlenmiş ve optimum işletme koşulları ortaya konmuştur. Uygun işletme koşullarında çalışıldığı takdirde elektro-Fenton yönteminin kağıt endüstrisi atıksuyu arıtımında etkin olarak uygulanabileceği görülmüştür. Bu çalışmada sabit DC akımının 1.0 Amper (A), H2O2 konsantrasyonunun 1500 mg/L ve başlangıç pH'ının 3.0 olduğu koşullarda, KOİ giderim verimi % 55 değeriyle en iyi verime ulaşmıştır. Aynı zamanda Fenton oksidasyonu kullanılarak da bir deneysel çalışma yapılmış ve elektro-Fenton oksidasyonu ile kıyaslaması yapılmıştır. Yapılan karşılaştırma sonuçlarına göre elektro-Fenton prosesinin atıksu arıtma maliyeti hem de oluşan atık çamur miktarı göz önüne alındığında Fenton prosesine oranla daha üstün olduğu belirlenmiştir., Wastewaters of paper industry causes dangerous effects under hydrous conditions. Therefore, the paper production factories in our country constantly dischange their wastewaters which have different features and various amounts in to different environments. Although most of these factories have waste treatment facilities, they do not work efficienciently and they may mostly be inactive. The recent researches have focused on the issue that such kind of wastewaters can be treated as physical-chemistry processes (especially by advanced oxidation methods). Electro-Fenton (EF) method is also a very strong alternative in advanced oxidation methods with its high treatment efficiency. In this research, COD and turbidity parameters of wastewaters which are caused by paper production, removed by EF method is examined. The effects of the operation parameters (the initial pH, the initial H2O2 concentration and the electricity current) on the treatment efficiency have been also determined and optimum process conditions are established. It has been proved that electro-Fenton method may effectively be applied for the refining of paper industry wastewater on condition that correct processing methods are used. In this study when constant DC current is 1.0 (A), the concentration of H2O2 is 1500 mg/L and the initial pH is 3.0, COD removal efficiency has reached the highest efficiency with its value of % 55. Fenton oxidation is also made by using an experimental study and comparison is made with electro-Fenton oxidation. According to the results of the comparison of the electro-Fenton process, in terms of both cost and efficiency of COD of the waste sludge characteristics, amount and disposal costs are taken into account in every way than the Fenton process was a step in the future.

İşletmeler, kıt kaynaklarla insanların sonsuz olan ihtiyaçlarını karşılamak için üretim yapmaktadırlar. Gün geçtikçe bu kaynakların azalarak işletmelerin üretimlerinde sıkıntı yaşamalarına neden olmaması için, önlem alınması gerekmektedir. Bu anlamda işletmeler çöp olarak görülen atıkları geri dönüşüm, geri kazanım ve tekrar kullanım yoluyla ekonomiye kazandırmaktadırlar.Çalışmada, kağıdın günlük yaşamda çok kullanılıp atıldığına, bunların geri dönüşümü ile ekonomik, sosyal ve çevresel anlamda faydalar sağlanabileceğine dikkat çekilmiştir. Aynı zamanda kağıt atıkların, geri dönüşüm maliyetleri ile elde edilen faydalar incelenip, bu atıkları geri dönüştüren bir işletmede örnek olay uygulaması yapılmıştır. Enterprises make production with limited resources to supply endless needs of people. These resources have been diminishing day by day and some precautions should be taken to prevent difficulties that enterprises may face in production. Within this context, enterprises have been bringing the wastes seen as litter in economy by means of recycling, recovery and reusing.In this study, an attention has been brought to the amount of paper wasted in our daily life and to the economic, social and environmental benefits of recycling wasted papers. In addition, the cost of recycling wasted papers and the benefits gained from this process heve been examined by means of a case study in an enterprise recycling the papers.

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Ana Bilim Dalı, Kağıt üretiminde çok miktarda su kullanılır ve bu nedenle alıcı ortama yüksek oranda kirlilik yükü içeren büyük miktarlarda atıksu deşarj edilir. Oluşan atıksuyun kirlilik yükü ve karakteri, üretim için uygulanan yöntemin türüne bağlıdır. Genel olarak; atıksu içerisindeki katı veya çözünmüş halde bulunan kirlilik oluşturucu maddeler, kağıt hamuru üretiminin çeşitli kademelerinden gelen proses suyu ile proses sırasında kullanılan kimyasallar ve bunların reaksiyonundan oluşan maddelerdir. Kağıt üretiminden oluşan atıksuyu arıtmak için Fiziksel (Mekaniksel), Kimyasal, Biyolojik ve Fizikokimyasal yöntemlerinden biri veya birkaçı beraber uygulanabilir. Bu çalışmada atıksuda kirlilik oluşturan lignin veya benzeri hidroksilli aromatik bileşiklerin kolloidal bir yapı oluşturmalarından dolayı esas olarak fizikokimyasal işlem olan pıhtılaştırma ve yumaklaştırma işlemleri ile kirliliklerin giderilme denemelerinin yapılması amaçlanmıştır. Kimyasal Termomekaniksel Kağıt Hamuru (CTMP)'ndan kağıt üreten bir entegre tesis olan SEKA Balıkesir İşletmesi'nin CTMP ünitesindeki beyazlaştırma öncesi ve sonrasından alınan hamurlaştırma atıksu örnekleri ile biyolojik arıtmanın yapıldığı lagünün çıkış suyundan alınan atıksu örneklerinin pıhtılaştıncı ve yumaklaştırıcı olarak kullanılan çeşitli polielektrolitlerle (katyonik, anyonik, noniyonik) etkinlik denemeleri yapılmıştır. Alınan atıksu örnekleri, çeşitli polielektrolitler ile jar test cihazı kullanılarak, çöktürüldükten sonra süzüntüdeki lignin ve hidroksilli aromatik bileşiklerin absorbans, transmitans ve konsantrasyon değerleri UV-VİS spektrometre kullanılarak belirlenmiş ve ayrıca bazı saf polielektrolitlerin ve oluşturdukları çökeleklerin IR-spektrumlan karşılaştırılarak çöktürme etkinliklerinin yapı ile ilişkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak, lignin ve benzeri hidroksilli aromatik bileşikleri çöktürmek için en uygun polielektrolitlerin katyonik türler olduğu belirlenmiş ve polielektrolitlerin değişen miktarlarına karşı çöktürme verimleri saptanmıştır., Due to the tremendous amount of water usage in pulp and paper industry, these plants causes significant amount of pollution load into the receiving media. Pollution load and wastewater characteristics depends on the production methods used. In general, dissolved and suspended solids in the wastewater comes from pulp production stages and chemicals used during the production and also from chemical reactions. For the treatment of pulp and paper wastewater, physical, chemical, biological and physico-chemical methods can be applied some of them together or individually. In this study, essentially physico-chemical methods such as flocculation and coagulation were applied for the purpose of treatment since lignin and other hydroxylated aromatic compounds form colloids in the wastewater. Wastewater samples used in this study were taken from the effluent of SEKA-Bahkesir pulp and paper plant which uses a chemical-termomechanical pulp (CTMP) production method. Samples were taken from both before and after bleaching processes and from the effluent of the biological treatment (aerated lagoon). Various polyelectrolytes such as cationic, anionic, nonionic were tried to assess their treatment efficency for the pulp and paper wastewater samples. Wastewater samples were settled down by various polyelectrolytes and suitable type of polyelectrolytes and optimum polyelectrolytes concentrations were determined by measuring the absorbence, transmittance and concentrations of hydroxlated aromatic compounds in the filterated samples using UV-VİS spectrophotometer. In addition the relation between settling efficiency and structure formation were investigated by comparing the IR-spectrums of both pure polyelectrolyte and its precipitate. As a result, cationic polyelectrolytes were found to be the most suitable floculating agent to settle down hydroxlated aromatic compounds like lignin. Settling efficiency of these polyelectrolytes were determined for varying amount of polyelectrolytes.

Çalışmada, Kağıt Sanayi'nde kalite göstergeleri arasındaki ilişkiler çok değişkenli grafik yöntemlerden biri olan Uygunluk Analizi (Correspondence Analysis) ile incelenmektedir.Bu yöntem, kontenjans tablolarda satır ve sütunlarda yer alan kategorik değişkenler arasındaki ilişkilerin incelenmesini, noktalarla temsil edilen bu değişkenler arasındaki bağımlılık ilişkilerinin daha az boyutlu uzayda grafiklerle gösterilmesini ve yorumlanmasını kolaylaştıran bir yöntemdir.Kağıt Sektörü'nde faaliyet gösteren bir firmanın üretim sürecinde yapmış olduğu örnekleme sonucu elde edilen kalite gösterge değerleri arasındaki benzerlikler ve farklılıklar Uygunluk Analizi ile açıklanmaya çalışılmıştır.Uygulamada, firmada üretilen kağıdın çeşitli dayanıklılık göstergeleri arasındaki ilişkiler incelenmekte, ulaşılan sonuçlara göre dayanıklılık seviyeleri arasında farklılık olduğu gözlenmektedir.Anahtar Kelimeler: Uygunluk Analizi, Çoklu Uygunluk Analizi, Kontenjans Tabloları, Kağıt Sektörü The aim of the thesis is Correspondence Analysis and its application in Paper Industry.This method enables to research categorical variables relations which are shown in contingency tables by rows and columns. These variables relations are represented with points via graphics in a lower dimensional space. In other definition, Correspondence Analysis is to interpret relation explanation easily.In the application part, sample data which is taken from the Production Process of a company in Paper Sector is analyzed. Relationship of sample data properties are explained by Correspondence Analysis.In the conclusion part, the results are drawn and discussed.Key Words: Correspondence Analysis, Multiple Correspondence Analysis, Contingency Tables, Paper Industry 155

Bu çalışmada, biyolojik olarak arıtılmış kağıt endüstrisi atıksuyunun nanofiltrasyon esaslı bir membran prosesi ile ileri arıtılarak geri kazanılması amaçlanmıştır. Membranlarda meydana gelen akı kayıplarının nedenleri araştırılarak filtrasyon koşullarının süzüntü kalitesi ve membran kirlenmesi üzerindeki etkileri incelenmiştir.Arıtımın ilk aşaması için en uygun membran prosesin belirlenmesine yönelik olarak membran seçimi çalışması yapılmıştır. Bunun için membran performansı (kirletici madde giderim verimleri) ve membran kirlenmesi (akı kayıpları, temas açısı ölçümleri, gözenek tıkanması modelleri) birlikte değerlendirilmiştir. Seçilen iki membran (FM UP005 ve FM NP010) için pH, sıcaklık, basınç ve VRF gibi filtrasyon koşullarının giderim ve kirlenme mekanizması üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Deneylerde Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılarak uygun filtrasyon koşulları belirlenmiştir. Belirlenen uygun filtrasyon koşulları altında membranların performansı ve membranlarda meydana gelen kirlenme oluşturulan model denklem yardımıyla hesaplanmıştır. Ayrıca ANOVA analizi yapılarak istatistiksel olarak etkili ve etkisiz filtrasyon koşulları ve etki düzeyleri tespit edilmiştir. Kirlenmeden kaynaklanan akı kaybında en etkili faktörün FM UP005 membranı için atıksuyun pH değeri olduğu, FM NP010 membranı için ise membrana uygulanan basınç değeri olduğu belirlenmiştir. Membranlarda meydana gelen kirlenme mekanizmasının belirlenmesinde ayrıca AFM ve SEM ölçümlerinden de yararlanılmıştır. Elde edilen sonuçlar göz önüne alınarak arıtımın ilk aşamasında kullanılacak olan membran türü (FM NP010) ve uygun filtrasyon koşulu (pH=10; T=250C; ?P=12 bar; VRF=4) belirlenmiştir. Bu koşullar altında %91 KOİ, %97 SAK254, %92 toplam sertlik, %53 klorür, %98 sülfat ve %58 iletkenlik giderimi elde edilmiştir. Uygun filtrasyon koşullarının belirlenmesiyle kirlenmeden kaynaklanan akı kaybı %11'e düşürülmüştür. Arıtımın ikinci aşamasında, birinci aşamada elde edilen kompozit süzüntü farklı basınçlar altında düşük MWCO değerine sahip bir nanofiltrasyon membranından (FM NP030) geçirilmiştir. Proses suyu kalitesinde süzüntünün elde edildiği basınç değeri 28 bar olarak belirlenmiştir. Ayrıca membranda meydana gelen akı kayıpları da değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonunda arıtımın her iki aşamasında kullanılan membranlara aynı miktarda ve aynı kalitede atıksu gelmesi durumunda giderim verimlerinde ve akı kayıplarında meydana gelebilecek değişimler de araştırılmıştır. Ayrıca bu membranlara kimyasal temizleme işlemi uygulanarak akı önemli bir miktarda geri kazanılmıştır (%94-%98). Deneysel çalışmalar sonucunda iki adımlı nanofiltrasyon prosesi (FM NP010+FM NP030) ile biyolojik olarak arıtılmış kağıt atıksuyundan proses suyu elde edilebileceği ortaya konulmuştur. In this study, recovery of biologically treated pulp and paper mill wastewater by using the nanofiltration based advanced treatment scheme, was aimed. The reasons of flux declines were investigated and the effect of filtration conditions on the permeate quality and membrane fouling were examined.Membrane screening study was performed to determine the suitable membrane process for first step of treatment scheme. For this purpose, membrane performance (pollutant removal efficiencies) and membrane fouling (flux declines, contact angle measurements, pore plugging models) were evaluated together. For the screened two membranes, the effects of filtration conditions such as pH, temperature, transmembrane pressure and VRF on the removal and fouling mechanisms of the membranes were investigated. Optimum filtration conditions were determined by using Taguchi experimental design method. The membrane performance and membrane fouling were calculated by using the model equation, under the determined optimum filtration conditions. Also, ANOVA was performed to see whether the filtration conditions were statistically significant or not and to determine the effect levels. pH value of wastewater was found to be the most important factor for FM UP005 while transmembrane pressure was found to be the most important factor for FM NP010 on the flux decline caused by membrane fouling. Membrane fouling was also evaluated with AFM and SEM measurements. The membrane type (FM NP010) and optimum filtration condition (pH=10; T=250C; ?P=12 bars; VRF=4) for the first step of treatment were determined by considering the experimental results. Under these conditions, 91% COD, 97% SAC254, 92% total hardness, 53% chloride, 98% sulphate and 58% conductivity removal were obtained. The flux decline caused by membrane fouling was decreased to 11% with determining optimum filtration conditions. At the second step of the treatment, the permeate obtained from the first step was treated by using a tight nanofiltration membrane (FM NP030) under different transmembrane pressure. Transmembrane pressure value which provides permeate quality like process water was determined as 28 bars. In addition, flux declines were evaluated. Finally, the differences in the removal efficiency and flux decline of the membranes which are used for the first and second steps of the treatment were investigated in the case of wastewater treatment with the same volume and quality. Also, flux recovery was obtained at high rates with chemical cleaning procedure (94%-98%). In this study, it was shown that the process water could be obtained from the biologically treated pulp and paper mill wastewater by using the two steps nanofiltration process (FM NP010+FM NP030). 235

ÖZET Bu çalışmada, kağıt endüstrisine ait bir fabrikanın atıksulannın çözünmüş kalıcı Kimyasal Oksijen İhtiyacı'nın (KOİ) belirlenmesi ve bu fabrikaya ait atıksu arıtma tesisinde oluşan arıtma çamurlarında çamur susuzlaştırma çalışmalarının yürütülmesi amaçlanmıştır. Laboratuvar çalışmalarına başlamadan önce, geniş bir kaynak araştırması ile çözünmüş kalıcı KOİ ve çamur susuzlaştırma alanlarında yapılmış çalışmalar incelenmiş ve deneysel çalışmalarda kullanılacak sistemler oluşturulmuştur. Çözünmüş kalıcı KOİ'nin belirlenmesi çalışmalarında, değişik F/M (besi maddesi/ mikroorganizma) oranlarında kesikli (batch) sistem reaktörleri işletilerek karşılaştırmalı yöntem uygulanmıştır. Reaktörlerde Askıda Katı Madde (AKM), Uçucu Askıda Katı Madde (UAKM) ve Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) değerleri ölçülerek, bunların zamana göre değişimlerini gösteren grafikler oluşturulmuştur. Bu veriler yardımıyla endüstrinin çözünmüş kalıcı KOİ'si belirlenmiştir. Ayrıca çamurların vakum filtrasyonuna gsterdikleri özgül direnci Buchner Hunisi Testi yardımıyla belirlenmiştir. Bunun yanısıra alüminyum sülfat, demir (III) klorür ve kireç gibi farklı kimyasallarla şartlandırılan çamurların özgül direncindeki değişimler gözlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Biyolojik Arıtma, Aktif Çamur, Çözünmüş Kalıcı KOİ, Kağıt Sanayii, Çamur Susuzlaştırma. ABSTRACT In this study, inert soluble Chemical Oxygen Demand (COD) of wastewaters of a pulp and paper industry wastewater treatment plant were determined and sludge dewatering studies were carried out. Previously studies on the subject were reviewed before laboratory studies and in the light of these data, laboratory equipment used in experimental work were set up. In order to determine the inert soluble COD, batch activated sludge reactors at different F/M (food /microorganism) ratios were operated. In these systems, Suspended Solid (SS), Volatile Suspended Solid (VSS) and COD were determined and variations of these parameters versus time were illustrated. In the light of these data, inert soluble COD of the pulp and paoer industry wastewaters were determined. Sludge dewatering studies were carried out. These sludges were conditioned using different chemicals (i.e. aluminium sulphate, ferric sulphate and lime) and reductions of specific resistance to filtration of sludges were determined. KEY WORDS: Biological Treatment, Activated Sludge, Inert Soluble COD, Pulp and Paper Industry, Sludge Dewatering, 104

Bu çalışmada ham madde ve arıtım prosesleri farklı olan iki kağıt fabrikası atık sularının kimyasal kompozisyonu ve deniz kestanesi embriyonik gelişimi üzerine olası etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, her iki kağıt fabrikasından arıtma sistemine girmeden ve arıtma sonrası çıkış suları alınmıştır. Ayrıca bu iki fabrikanın çıkış sularının deşarj edildiği Nif Çayı'ndan da su örneği alınmıştır. Su örneklerinin kimyasal analizleri standart metotlara göre yapılmıştır. Toksisite ise deniz kestanesi embriyo ve spermleri filtre edilmiş deniz suyunda belli oranlarda seyreltilmiş kağıt fabrikası atık sularına maruz bırakılarak belirlenmeye çalışılmıştır. Sonuçlar ham atık suların arıtılmış atık sulara oranla deniz kestanesi embriyonik gelişimi üzerine daha toksik ve fabrikalar arasında da farklılıklar olduğunu göstermiştir. Atık su konsantrasyonu arttıkça embriyotoksik etkinin de artığı gözlenmiştir.Anahtar sözcükler: Kağıt fabrikası, deniz kestanesi, spermiyotoksisite, embriyotoksisite In this study waste water from two paper mills? which differs from each other with raw material and treatment process, chemical compositions and possible effects on sea urchin embryonic development has been studied. For this purpose waste water samples from two paper mill before entering treatment system and after treatment have been collected. Besides this water samples from Nif Stream which is discharge water for these two paper mills have been taken. For making chemical analyses of water samples standard methods has been followed. Toxicity has been determined by rearing sea urchin embryos and sperms into paper mill effluents that diluted with certain amounts of filtered sea water. The sea urchin bioassay results were pointed out that raw wastewater toxicity is higher than treated one. With the increase of effluent concentration, increase of embriotoxicity was observed, too.KEYWORDS: Paper industry, deniz kestanesi, spermiotoxicity, embriyotoxicity 92

Yüksek Lisans Tezi Bu çalışmada Trakya Bölgesi’nde doğal olarak yetişen ve yenilebilen Boletus edulis, Craterellus cornupioides, Hydnum repandum, Cantharellus cibarius, Amanita caesarea, Lactarius deliciosus, Agaricus campestris, Pleurotus eryngii türü yabanıl mantarlar ile kültürü yapılan Pleurotus ostreatus ve Agaricus bisporus mantarlarının endüstriyel açıdan önemi olan amilaz, selülaz, ksilanaz, pektinaz, kitinaz ve ß- glukozidaz enzim aktiviteleri incelendi. Bu amaçla, öncelikle her bir enzimatik reaksiyona özgü standart grafikler hazırlandı, daha sonra tüm mantar örneklerinin asetat tamponunda hazırlanan doku homojenatlarından kaba enzimleri elde edildi. Elde edilen kaba enzimler spesifik substratları ile inkübe edilerek ürünlerin oluşumu sağlandı. Açığa çıkan ürün miktarı spektrofotometrik olarak ölçülüp, standart grafiklerin yardımıile enzim aktiviteleri hesaplandı. Elde edilen bulgulara göre, Pleurotus ostreatus (istiridye) mantarının test edilen mantarlar içinde en yüksek ksilanaz (230±1.89 U/mL), pektinaz (173±2.6 U/mL) aktivitesine sahip olduğu belirlendi. Maksimum, selülaz (CMCaz) (148±1.25 U/mL), kitinaz (128±2.52 U/mL) ve ß-glukozidaz (74±0.305 U/mL) aktivitelerine, Boletus edulis (çörek)’in sahip olduğu gözlendi. En yüksek amilaz (156.6±0.51 U/mL) enzim aktivitesi ise, Lactarius deliciosus (kanlıca) mantarında saptandı. Selülaz, ksilanaz, ß- glukozidaz, pektinaz, kitinaz ve amilaz enzimlerinin çalışılan tüm mantar türlerinde değişen oranlarda aktivite gösterdiği belirlendi. Kitinaz enziminin sadece Hydnum repandum (sığırdili), Craterellus cornupioides (borazan) ve Agaricus bisporus (kültür) mantarlarında aktivite göstermediği, ancak diğer mantar türlerinde aktivite gösterdiği saptandı. Abstract In this study, amylase, cellulase, xylanase, pectinase, chitinase and ß-glucosidase enzyme activities that are important from an industrial point of Boletus edulis, Craterellus cornupioides, Hydnum repandum, Canthrellus cibarius, Amanita caesarea, Lactaricus delicious, Agaricus campestris, Pleurotus eryngii which are edible mushrooms grows wild in the Thrace Region and of cultivated mushrooms Pleurotus ostreatus and Agaricus bisporus were investigated. For this purpose, first, an enzymatic reaction-spesific standart charts were prepared, then the crude enzymes prepared from homogenates of all mushroom samples were obtained in acetate buffer. The obtained crude enzymes were incubated with spesific substrates and the formation of products were achieved. The amount of product emitted measured spectrophotometrically and their enzyme activities were calculated with the help of standard graphics. According to the findings, Pleurotus ostreatus (oyster) were determined to have the highest xylanase (230±1.89 U/mL), pectinase (173±2.6 U/mL) activity among the tested mushrooms. Maximum cellulase (CMCase) (148±1.25 U/mL), chitinase (128±2.52 U/mL) and ß-glucosidase (74±0.305 U/mL) activity of Boletus edulis (muffin) owned was observed. The highest amylase activitiy (156.6±0.51 U/mL) was detected in the mushroom Lactarius deliciosus (bloody). Cellulase, xylanase, pectinase, ß-glucosidase, chitinase and amylase enzymes were determined in varying proportions studied in all mushroom species. Chitinase activity wasn’t observed only Hydnum repandum (anchusa), Craterellus cornupioides (trumpet) and Agaricus bisporus (cultivated mushroom), but was detected to be active in other mushroom species.

oz YÜKSEK LİSANS TEZÎ SEKA (TAŞUCU-SILIFKE) KRAFT LAYNER KAĞIT URETEvfl ATQCSULARD AN TERMİK SANTRAL UÇUCU KÜLLERİNİ KULLANARAK RENK PARAMETRESİNİN GİDERİLMESİ Makbule AYTUG ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman Yrd. Doç. Dr. Belgin BAYAT Yıl: 2003 Sayfa: 77 Jüri : Yrd. Doç. Dr. Belgin BAYAT Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Prof. Dr. Birgül YAZICI Kraft Layner kağıt endüstrisi atıksulanndan başta renk parametresi olmak üzere diğer kirletici parametrelerin uzaklaştırılması (KOLBOI) uçucu küllerinin (Afşin, -Elbistan, Seyitömer, Soma ve Yeniköy) adsorban olarak etkinlikleri temas süresi, pH ve adsorban dozu gözönüne alınarak ticari kullanımı yaygın olan aktif karbon gibi adsorbanlarla karşılaştırılarak incelenmiştir.İncelemenin sonunda özellikle kalsiyum içeriği fazla olan uçucu küllerin adsrban olarak aktif karbon kadar etkili olduğu bulunmuştur. Renk ve diğer kirletici parametrelerin optimum adsorpsiyonu için gerekli temas süresi Afşin-Elbistan için 30dk.,Yeniköy ve Soma için 1 5 dk., Seyitömer için 60dk. Olarak bulunmuştur.Maksimum adsorpsiyona karşılık gelen optimum pH'lar Afşin- Elbistan, Yeniköy ve Soma için 7,Seyitömer için 4 olarak tesbit edilmiştir. Uçucu kül artıkça (2g/500ml-2g/500ml) adsorplanan bütün maddelerin miktarında artma görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Renk giderimi, kağıt endüstrisi, uçucu küller (Afşin-Elbistan, Soma, Yeniköy, Seyitömer), adsorpsiyon, aktif karbon ABSTRACT MSc THESIS USING THE FLY ASH THERMAL POWER PLANT WASTEWATER REMOVAL COLOUR PARAMETER FROM SEKA (TAŞUCU-SİLİFKE) KRAFT L AYNER PAPER PRODUCE Makbule AYTUG DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING INSTITURE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisior : Asisst. Yard. Doç. Dr. Belgin BAYAT Year: 2003 Pages: 77 Jury: Asisst Yard. Doç. Dr. Belgin BAYAT Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Prof. Dr. Birgül YAZICI The removal of color and other pollutant parameters (COD and BOD) from Kraft Liner pulp mill wastewaters by adsorption on flyashes (Afşin-Elbistan, Seyitömer, Soma and Yeniköy) was investigated to determine the effects of contact time, pH and flyash dosages and compared with conventional adsorbant activated carbon.Flyash with high Ca2 content was found to be as effective as conventional adsorbent activated carbon. Removals of all the parameters attained an equilibrium in 30min. for Afşin- Elbistan, in 15min. for Yeniköy and Soma and in 60min. for Seyitömer fiyashes-Maximum adsorption occurred at pH:7 for Afşin-Elbistan, Yeniköy and Soma and pH:4 for Seyitomer.lt was noticed that the amounts of all the elements adsorbed were increased by increasin the dosages of flyashes from 2g/500ml to 10g/500ml. Key Words: colour removal, paper industry, fly ashes (Afşin-Elbistan, Yeniköy, Soma, Seyitömer), adsorption, activated carbon II 77

ÖZET ÇEVRE YÖNETİM SİSTEMLERİ (ISO 14000 STANDARTLARI) VE KAĞIT SANAYİNDE UYGULANMASI Işıl CEVILAN Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı (Yüksek Lisans Tezi/Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Nuri AZBAR) Balıkesir, 2003 Çevre koşullarındaki hızlı bozulma ve doğal kaynakların azalmaya başlaması ile dünyanın tüketim kaynaklarının sınırlarına yaklaşıldığı endişesi tüm dünyada sürdürülebilir kalkınma anlayışı ve çevre koruma bilincinin önemini arttırmıştır. İşletme faaliyetleriyle ilgili kararlar alınırken ekolojik çevrenin göz önüne alınması ile kaynakların verimli kullanımı, atıkların minimize edilmesi, geri dönüştürülmesi, çevre dostu tasarım ve temiz üretim gibi kavramlar ön plana çıkmıştır. Tüm bu çalışmalar ISO 14000 Çevre Yönetim Sistemi standardı ile uluslararası geçerlilik kazanmıştır. Bu yüksek lisans tezinde, SEKA Balıkesir Kağıt Fabrikasında Çevre Yönetim Sisteminin kurulması için ön hazırlık olarak başlangıç mahiyetinde gözden geçirme çalışması uygulanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında kuruluşun mevcut çevre durumunun değerlendirilmesi için atık azaltım programı hazırlanmıştır. Atık azaltım programı sonucunda elde edilen veriler sentezlenerek uygulanması gereken atık azaltım alternatifleri belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ISO 9001 Kalite belgesine sahip olan işletme için ISO 14001 Çevre Yönetim Sistem Belgesi başvurusu hazırlığı olarak Çevre Yönetimi El Kitabı hazırlanmıştır. İşletmenin belirlenen atık azaltım alternatifleri ve hazırlanan Çevre Yönetimi El Kitabı ışığında çevre yönetim sistemini kurarak ISO 14001 belgesini alması öngörülmüştür. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Atık azaltım/ Çevre yönetim sistemi/ ISO 14001/ Kağıt sanayii/ Temiz üretim ABSTRACT ENVIRONMENTAL MANAGEMENT SYSTEMS (ISO 14000 STANDARDS) AND APPLICATION IN PULP AND PAPER INDUSTRY Işıl CEVILAN Balıkesir University, Institute of Science, Department of Environmental Engineering (M.sc. Thesis/Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Nuri AZBAR) Balıkesir, 2003 Rapid disruption in environmental conditions and the depletion of natural resources showed that the resources of the world for consumption are about to vanish. As a result of this fact, the importance of sustainable development concept and awareness of environmental protection increased worldwide. Industry people started to take ecology and the environment into consideration while planning their production and manufacturing processes. Effective use of natural resources, minimization of wastes, recycling, environmental friendly production and cleaner production concepts has been developed for handling environmental issues. ISO 14000 Environmental Management Standards prove an effective international systematic approach to all these concepts. In this study, preparatory step of ISO 14001 certification for SEKA Balıkesir Pulp and Paper Mill was carried out. As the first step of implementing an environmental management system, waste minimization program is prepared in order to determine the actual environmental impacts of the mill. The results of the waste minimization program were synthesized and the suitable waste minimization alternatives were determined. In the second stage of the study, Environmental Management Handbook for ISO 14001 certification was prepared. In the light of predetermined waste minimization options and the Environmental Management Handbook, it was envisaged that SEKA Pulp and Paper Mill should apply for ISO 14001 certificate. KEY WORDS: Waste minimization/ Environmental management system/ ISO 14001/ Pulp and paper mill/ Cleaner production m 173

oz YÜKSEK LİSANS TEZİ AKIŞKAN YATAKLI BİYOFİLM REAKTÖRDE KAĞIT SANAYİİ SENTETİK ATIKSUYUNDA SUBSTRAT GİDERİMİNİN KİNETİĞİ ASLIHAN CEREN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Prof. Dr. Ahmet YÜCEER Yıl: 2003, Sayfa: 100 Jüri : Prof. Dr. Ahmet YÜCEER : Yrd. Doç. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK : Doç. Dr. İlyas DEHRİ Bu çalışmada bir aerobik akışkan yataklı biyofilm reaktör kurularak, evsel sentetik atıksu ve kağıt sanayii atıksuyunda substrat gideriminin kinetiği çalışılmıştır. Reaktöre farklı organik yükleme değerleri uygulanmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara, organik yükleme hızını temel parametre olarak kabul eden modifiye edilmiş Stover-Kincannon Kinetik Modeli uygulanarak Umax ve Kb gibi kinetik sabitler elde edilmiştir. Evsel sentetik atıksuda Umax ve KB sırasıyla 0,1589 g/m2.gün ve 0,1632 g/m2.gün, kağıt sanayii atıksuyunda Uma* ve Kb sırasıyla 0,0779 g/m2.gün ve 0,1204 g/m2.gün bulunmuştur. Reaktörün KOİ giderme verimi evsel sentetik atıksuda %81-97 ve kağıt sanayi atıksuyunda %65-92 arasında değişmiş ve artan organik yükle azalmıştır. Deneysel çalışma boyunca AKM, ÇO ve pH düzenli olarak izlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Aerobik Arıtma, Kinetik Model, Akışkan Yataklı Biyofilm Reaktör, Stover-Kincannon Modeli, Kağıt Sanayii. ABSTRACT MSc THESIS KINETIC OF SUBSTRATE REMOVAL IN PAPER INDUSTRY SYNTHETIC WASTEWATER IN FLUIDIZED BED BIOFILM REACTOR ASLIHAN CEREN DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Ahmet YUCEER Year: 2003, Pages: 100 Jury : Prof. Ahmet YUCEER : Asst. Prof. Mesut BASIBUYUK : Ast. Prof. Ilyas DEHRI In this study, an aerobic fluidized bed biofilm reactor was operated to investigate kinetic of substrate removal in domestic synthetic wastewater and paper industry wastewater. Various organic loading was applied to the reactor. Modified Stover-Kincannon model was applied to experimental data in order to obtain Umax and Kb constants. Umax and Kb were found as 0,1589 g/m2.day and 0,1632 g/m2.day in domestic synthetic wastewater. Umax and Kb were also determined as 0,0779 g/m2.day and 0,1204 g/m2.day in paper industry wastewater. COD removal efficiency varied between 81% and 97% in domestic synthetic wastewater, while it changed between 65% and %92 in paper industry wastewater. This showed that COD removal efficiency was decreasing with an increasing organic loading rate. TSS, DO and pH were regularly checked during experimental work. Keywords: Aerobic Treatment, Kinetic Model, Fluidized Bed Biofilm Reactor, Stover-Kincannon Model, Paper Industry. II 100

VI- Formal cellulose is becone frinfed crushing them in the refainer which is next to the pulp preparing unit and stored. Gnound resins are dissolved and dilute in the concentration of 30 g/lt, and stored. Alum is dissolued in the concestrahon of 100 g/lt to adfust the acidity of the paper and it is stored. Ground kaolin is mixed with water in the concentration of 200-300 g/lt All basic raw materials which will be added to the pulp paper, are mixed in the formulation ratio. In the pulp preparation container. This mixture of pulp are pumped to the paper machine from the store and then poured to the machine sieve. Pulp which contains dned sample in the percentage of 0.6 %, comen into the sieve and goes out from the sieve in the ratio of 18-25 % as a dried semple. In the wet pres processing, pulp contains dried substance in the ratio of 32 % in the first press, 34 % in the second press, 38 % in the third press. After that it comes into cylinder to dry the paper and it is dried which contains 95 % dried substance and After polish processing it is packed in the appropriate packaye according to the market demand.-VI- Formal cellulose is becone frinfed crushing them in the refainer which is next to the pulp preparing unit and stored. Gnound resins are dissolved and dilute in the concentration of 30 g/lt, and stored. Alum is dissolued in the concestrahon of 100 g/lt to adfust the acidity of the paper and it is stored. Ground kaolin is mixed with water in the concentration of 200-300 g/lt All basic raw materials which will be added to the pulp paper, are mixed in the formulation ratio. In the pulp preparation container. This mixture of pulp are pumped to the paper machine from the store and then poured to the machine sieve. Pulp which contains dned sample in the percentage of 0.6 %, comen into the sieve and goes out from the sieve in the ratio of 18-25 % as a dried semple. In the wet pres processing, pulp contains dried substance in the ratio of 32 % in the first press, 34 % in the second press, 38 % in the third press. After that it comes into cylinder to dry the paper and it is dried which contains 95 % dried substance and After polish processing it is packed in the appropriate packaye according to the market demand. -VI- Formal cellulose is becone frinfed crushing them in the refainer which is next to the pulp preparing unit and stored. Gnound resins are dissolved and dilute in the concentration of 30 g/lt, and stored. Alum is dissolued in the concestrahon of 100 g/lt to adfust the acidity of the paper and it is stored. Ground kaolin is mixed with water in the concentration of 200-300 g/lt All basic raw materials which will be added to the pulp paper, are mixed in the formulation ratio. In the pulp preparation container. This mixture of pulp are pumped to the paper machine from the store and then poured to the machine sieve. Pulp which contains dned sample in the percentage of 0.6 %, comen into the sieve and goes out from the sieve in the ratio of 18-25 % as a dried semple. In the wet pres processing, pulp contains dried substance in the ratio of 32 % in the first press, 34 % in the second press, 38 % in the third press. After that it comes into cylinder to dry the paper and it is dried which contains 95 % dried substance and After polish processing it is packed in the appropriate packaye according to the market demand.-VI- Formal cellulose is becone frinfed crushing them in the refainer which is next to the pulp preparing unit and stored. Gnound resins are dissolved and dilute in the concentration of 30 g/lt, and stored. Alum is dissolued in the concestrahon of 100 g/lt to adfust the acidity of the paper and it is stored. Ground kaolin is mixed with water in the concentration of 200-300 g/lt All basic raw materials which will be added to the pulp paper, are mixed in the formulation ratio. In the pulp preparation container. This mixture of pulp are pumped to the paper machine from the store and then poured to the machine sieve. Pulp which contains dned sample in the percentage of 0.6 %, comen into the sieve and goes out from the sieve in the ratio of 18-25 % as a dried semple. In the wet pres processing, pulp contains dried substance in the ratio of 32 % in the first press, 34 % in the second press, 38 % in the third press. After that it comes into cylinder to dry the paper and it is dried which contains 95 % dried substance and After polish processing it is packed in the appropriate packaye according to the market demand. 116

ÖZET Bu çalışmada kağıt endüstrisi atıklarının, toksik etki gösteren Cr ( VI ) kirliliklerinin giderilmesinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Genellikle yakacak olarak kullanılan kağıt endüstrisi atıklarının bünyesinde ligno sülfonatlar ve selüloz yapısında organik maddeler bulundurması sebebiyle adsorban olarak kullanılabileceği düşünülmüştür. Yapılan çalışmalarda farklı parametreler kullanılarak kağıt endüstrisi atıklarının optimum adsorpsiyon yaptığı koşullar tespit edilmeye çalışılmıştır. Atıklar tarafından adsorplanan krom { VI ) miktarı spektroskopik ve iyodometrik yöntemlerle tayin edildi. Optimum koşullar potasyum bikromat konsantrasyonu 75 ug/mL, adsorban miktarı 0.5 g, karıştırma süresi 6 saat ve pH 3.00 olarak bulundu. VI ABSTRACT In this study, the usability of the wastes of the paper industry to clean the Cr ( VI ) pollution has a tocsin effect is researched. Usually, the wastes of the paper industry, used for heating, has lignosulfonat and cellulose structured substance in their structure. Because of this structure, it is thought that they can be used as an adsorbent. The conditions for optimum adsorption made by the waste of paper industry with different parameters are experimented in this study. The amount of Crorn (IV) that is adsorbed by wastes are measured by spectroscopic and iodometric methods. Optimum conditions are established as 75 ng/ml_ for bichrornad concentration, 0.5 g for adsorption amount, 6 hours for mixing duration and pH 3.00. VII 72

ÖZET Doktora Tezi KAĞIT ENDÜSTRİSİ ATIK SULARININ ADSORPSİYON VE ELEKTROKİMYASAL METOTLARLA ARITILMASI Mehmet UĞURLU Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Orta Öğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Anabilim Dalı Kimya Eğitim Bilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Ahmet GÜRSES Bu çalışmada, kağıt endüstrisi atık sularında renklilik kaynağı olan fosfat, nitrit, nitrat, amonyum, fenol ve lignin gibi bazı kirletici bileşenlerin adsorpsiyon ve elektrokimyasal metotlarla uzaklaştırılmaları incelendi. Adsorbent olarak uçucu kül ve sepiyolitin (Lüle taşı) kullanıldığı adsorpsiyon deneylerinde adsorpsiyon süresi, tane boyutu, sıcaklık ve pH gibi parametrelerin bu bileşenlerin adsorpsiyonu üzerine etkileri araştırıldı. Her iki adsorbentin adsorpsiyon izotermleri çizilerek adsorpsiyon mekanizmalarının aydınlatılmasına çalışılmıştır. Her iki adsorbentle yapılan laboratuar ölçekli deneylerde; yaklaşık bir saatlik temas süresinin adsorpsiyon dengesine erişmek için yeterli olduğu gözlendi. Son derece kısa olan bu denge süresi, adsorpsiyon prosesinde tüm bileşenler için fiziksel etkileşimlerin baskın olduğunu göstermektedir. Ayrıca, ham ve termal aktivasyona tabii tutulmuş sepiyolit ve uçucu kül kullanılarak yapılan adsorpsiyon deneylerinden düşük süspansiyon pH' larında, aktive edilmiş sepiyolitin ham sepiyolit ve uçucu küle göre daha etkin bir adsorbent olduğu belirlenmiştir. Sepiyolit ve uçucu külün tane boyutunun etkisinin incelendiği deneylerden; tane boyutu azalmasıyla adsorplama eğiliminin arttığı ve bu artışın uçucu külde daha belirgin olduğu bulundu. Elektrokimyasal yöntemle atık sudan renk gideriminin incelendiği deneylerde elektroliz süresi, akım şiddeti ve elektrot türü (Al ve Fe) parametre olarak seçilmiştir. Yüksek oranda renk gideriminde her iki elektrot için genel olarak 2 dakikalık süre yeterli olmuştur. Akım şiddetinin artmasıyla renk giderim oram artmıştır. Ayrıca, renk giderimi yanında kirletici bileşenlerin yapısal değişimlerinin belirlenmesi amacıyla, BOİ ve KOİ ölçümleri de yapılmıştır. Bu ölçümler, elektrokimyasal işlem sonunda atık suyun BOİ ve KOİ değerlerinin önemli ölçüde düşürdüğünü göstermiştir. 2002, 116 sayfa Anahtar kelimeler: Kağıt atık suyu, adsorpsiyon, elektrokimyasal arıtım, sepiyolit, uçucu kül ABSTRACT Ph. D. Thesis THE TREATMENT OF PAPER INDUSTRY WASTEWATERS BY ADSORPTION AND ELECTROCHEMICAL METHODS Mehmet U?URLU Atatürk University Secondary Science and Mathematics Education Department of Chemistry Education Supervisor: Prof. Dr. Ahmet GÛRSES In this study, the removal of colour effluents such as phosphate, nitrite, nitrate, ammonium, phenol and lignin from paper industry wastewaters by adsorption and electrochemical methods was investigated. In the experiments in which fly ash and sepiolite were used as an adsorbent effect of adsorption time, particle size, temperature and pH parameters was investigated. The adsorption mechanisms of both adsorbents were explored by adsorption isotherm. In the laboratory experiments, for both adsorbents, the adsorption time was approximately an hour. This short adsorption time indicates that physical interactions are dominant in the adsorption process. In addition, it was found that the activated sepiolite is an effective adsorbent than untreated sepiolit and fly ash. The experiments are carried out at low suspension pH's by using untreated and activated sepiolite and fly ash. In the experiments in which effect of the particle size was investigated, it was found that adsorption tends to increase with decreasing particle size, and also this increase is apparent for fly ash. Electrolyses time, current and types of electrolyte (Al and Fe) were chosen as parameters in the removal of colour from wastewaters by electrochemical methods. Two minutes for both types of electrodes were found as adequate for effective colour removal. The removal of colour from wastewaters increased with increased current. In addition to the removal of colour, the changes in the structures of the contaminating components were identified by BOD and KOD measurements. These measurements shoved that the BOD and KOD values of wastewaters significantly decreased by electrochemical treatments. 2002, 116 pages Keywords: Kraft mill effluent, adsorption, electrochemical treatment, sepiolite, fly ash 116

Bu çalışmada hammadde olarak orman kaynaklarına bağımlı olmayan tarımsal atıklardan buğday sapı kullanılmıştır. Kağıt hamuru üretimi için Soda-Oksijen (SO), Soda (S), Soda-AQ (S-AQ), Alkali-Sülfit (AS) ve Alkali-Sülfit-AQ (AS-AQ) olmak üzere beş farklı pişirme yöntemi seçilmiştir. Pişirme yöntemlerinin her biri için yazı-baskı kağıdı üretimine uygun olacak şekilde düşük kappa numaralı ve yüksek verim ve viskozite değerlerine sahip hamurlar elde etmek üzere optimizasyon yapılmıştır. Hamurların ağartılmasında, oksijen bazlı reaktiflerin oluşturduğu TCF ağartma yöntemi kullanılmış ve ?AOPaQPPa? ağartma dizininin her kademesi optimize edilmiştir. TCF ağartması ile hamurların özelliklerinde görülen değişimleri karşılaştırabilmek için hamurlar referans olarak ?DEDED? kademelerinden oluşan bir ECF ağartma dizini ile de ağartılmıştır. Klordioksidin seçici özelliğinden dolayı ECF ağartması, TCF ağartmasına göre daha başarılı olmuştur. Genel anlamda SO hamuru diğer hamurlara göre gerek delignifikasyon performansı gerek de karbonhidrat degredasyonu açısından en dirençli hamur türü olmuştur. S ve S-AQ hamurları delignifikasyon açısından, AS ve AS-AQ hamurları ise parlaklık açısından diğer hamurlara göre daha olumlu sonuçlar göstermiştir. Diğer hamurlara oranla en yüksek delignifikasyon S-AQ hamuru ile sağlanmıştır. Ayrıca buğday sapının yapısından kaynaklanan yüksek orandaki hemiselüloz, TCF ağartmasında kullanılan ağartıcılara karşı selüloz yapılarını daha iyi korumuş, hamur viskozitesinde oluşan kayıplar azalmıştır. Parlaklık değerleri açısından SO hamuru en düşük, AS-AQ hamuru ise başlangıçta olduğu gibi en yüksek parlaklığa sahip olmuştur. In this study, agricultural waste of wheat straw has been used as raw material which is not dependent on forest resources. Five different pulping methods such as Soda-Oxygen (SO), Soda (S), Soda-AQ (S-AQ), Alkaline-Sulfite (AS) and Alkaline-Sulfite-AQ (AS-AQ) has been chosen for pulp production. For each pulping method, some of the variable processing parameters have been optimized to achieve suitable properties such as kappa number as low as and the viscosity and yield values as high as possible to match writing and printing papers. In pulp bleaching, TCF bleaching method which has consisted of oxygen-based reagents was used and each stage of ?AOPaQPPa? bleaching sequence was also optimized. To compare the changes in the properties of pulps bleached with TCF method, the pulps also has been brightened with an ECF method consisting of ?DEDED? stages. Owing to highly selective properties of chlorine dioxide which is used in ECF bleaching sequence, ECF bleaching method has been more successful than TCF bleaching method. In general insignificant decrease was observed in the strength properties of TCF bleached pulps compared with ECF bleached pulps. As a result SO pulp has been the most resistant pulp type both in terms of delignification performance and in terms of degradation of carbohydrates compared with the other pulps. According to delignification performance of S and S-AQ pulps and brightness results of AS and AS-AQ pulps have showed more positive results when compared with other pulps. The highest delignification performance has been achieved with TCF bleached S-AQ pulp. At the same time, the structure of wheat straw stem which consists of high rate of hemicelluloses and inorganic substances has reduced the viscosity losses occurring in the pulps viscosity by protecting the structure of cellulose against the reagents used in TCF bleaching process. In terms of the brightness values, SO pulp has had the lowest and AS-AQ pulp has had the highest brightness values as the initial part of bleaching. 295

T Bu çalışmada atık kağıtların ağartılarak yeniden kullanılabilmesi için flotasyon yöntemi uygulanmıştır. Değişik koşullar altında atık kağıdın en ucuz ve en iyi şekilde nasıl beyazlatılabileceği saptanmıştır. ABSTRACT In this study, flotation method is carried out for the aim of increasing the use of waste papers by bleaching. The conditions of the cheapest and the best way of bleaching process were determined. ABSTRAKT Bu çalışmada atık kağıtların ağartılarak yeniden kullanılabilmesi için flotasyon yöntemi uygulanmıştır. Değişik koşullar altında atık kağıdın en ucuz ve en iyi şekilde nasıl beyazlatılabileceği saptanmıştır. ABSTRACT In this study, flotation method is carried out for the aim of increasing the use of waste papers by bleaching. The conditions of the cheapest and the best way of bleaching process were determined. 70

Suda çözülebilir çapraz bağlı katyonik polimerlerlerin (ÇBKP) sentezi veuygulamasının amaçlandığı tez kapsamında öncelikle, ÇBKP'ler dispersiyon polimerizsyonuile sentezlenmiştir. Monomer olarak akrilamid (AAm) ve diallildimetilamonyum klorür(DADMAC), çapraz bağlayıcı olarak metilen bis akrilamid (MBA) ve stabilizör olarak polivinilprolidonun(PVP-40) kullanıldığı polimerizasyonlar tert-bütanol (TBA)/su (1.3/1)ortamında, 2,2-azobisisobutironitrile (AIBN) başlatıcısı kullanılarak serbest radikaloluşumuyla gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalarda, PVP, MBA, AIBN ve monomerkonsantrasyonlarının polimerizasyona ve sentezlenen polimer özelliklerine etkileribelirlenmiştir.Sentezlenen polimerlerden bazılarının kağıt endüstrisinde farklı uygulama alanlarındakiperformansları belirlenmiş ve ticari olarak yaygın kullanımı olan poli-diallildimetilamonyumklorür (P-DADMAC) ve katyonik poliakrilamidle (KPAM) karşılaştırılmıştır. P-31 ve P-36nın hem kaolin tutunumunda hem de lif-kaolin süspansiyonun drenajında P-DADMAC' akıyasla daha etkili olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, KPAM sahip olduğu yüksekmolekül ağırlığı nedeniyle tutunumda ve drenajda daha yüksek performansa sahip olduğutespit edilmiştir. ÇBKP' lerin lif üzerine çözülmüş ve koloidal madde (ÇKM)adsorpsiyonunda etkili olduğu ve SiO2 model yüzeyde yakın molekül ağırlığına sahip lineerpolimerlerden daha kalın tabaka oluşturup daha fazla ÇKM adsorpsiyonuna neden olduğubulunmuştur. Bunlara ilaveten, polimerlerin kağıt dirençlerine etkisi incelenmiş veÇBKP'lerin KPAM' den daha fazla direnç artışı sağladığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, tezkapsamında gerçekleştirilen çalışmalarda suda çözülebilir ÇBKP'lerin dispersiyonpolimerizasyonu ile kolayca sentezlenebileceği ve sentezlenen polimerlerin kağıt endüstrisiiçin yük yoğunluğu ve molekül ağırlığına bağlı olarak lineer polimerlerden daha avantajlıolduğu ortaya konmuştur.Anahtar Kelimeler: Dispersiyon Polimerizasyonu, ÇBKP, Tutunma, Drenaj, ÇKM. In this study, the water soluble cross-linked cationic polymers were synthesized withdispersion polymerzatin method and their applications were investigated. Acrylamide (Am)and diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) as monomers, N,N?-methylene-bisacrylamide(MBA) as the cross-linker, polyvinylprolidone (PVP) as the stabilizator and 2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN) as the initiator were used in polymerization. Dispersiyonpolymerization was carried out with free radical formation in mixture of tert-butanol(TBA)/water. The effects of PVP, MBA, PVP and initial monomer concentrations onpolymerization and polymer properties were studied.The performances of some synthesized polymers in papermaking applications wereinvestigated and results were compared with performances of poly-diallyldimethylammoniumchloride (P-DADMAC) and cationic polyacrylamide (KPAM). It was determined that P-31and P-36 were better than P-DADMAC in kaolin retention and drainage of fiber-kaolinsuspension. However, KPAM gave better results than all polymers. The synthesized polymerswere found to be effective in fixating the dissolved and colloidal materials onto fibers. QCMDresults showed that these polymers formed thicker layer onto SiO2 surfaces. Thus, largeramount of dissolved and colloidal materials adsorbed on polymeric layer. Additionally, theeffects of polymers on strength of paper were examined and synthesized polymers gave betterpaper strength than KPAM. Consequently, the experiments showed that water soluble crosslinkedpolymers were synthesized simply with dispersion polymerization and hadadvantageous over the linear polymers.Key words: Dispersion Polymerization, Water Soluble Cross-linked Polymers, Retention,Drainage, Dissolved and Colloidal Materials 161

ÖZET Bu çalışmada yüksek kirlilik yüküne sahip kağıt endüstrisi atık sularının anaerobik arıtılabilirliği incelenmiştir. Bunun için seçilen arıtma tesisine ait bir yıllık deneysel çalışma verileri değerlendirilmiştir. Birinci bölümde, çalışmanın anlamı, önemi, amaç ve kapsamı kısaca özetlenmiştir. İkinci bölümde, kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinin dünyadaki ve ülkemizdeki durumu, kağıt ve kağıt hamuru üretim şekilleri, endüstri atıksularının özellikleri ve atıksuların arıtılması konuları hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, havasız arıtmanın genel prensipleri olan asit ve metan üretimi açıklanarak, havasız arıtmanın teknolojik şartları belirtilmiştir. Dördüncü bölümde, havasız arıtmanın havalı arıtma ile karşılaştırılması yapılmış ve havasız arıtma sistemleri kısaca özetlenmiştir. Beşinci bölümde, atık kağıttları kağıt üretimi ile ilgili bilgi verilerek incelenen tesisin üretim ve arıtma sistemlerinin özellikleri açıklanmıştır. Altıncı bölümde, incelenen tesisin işletme verileri tablolar ve şekiller ile izah edilerek kinetik değerlendirme yapılmıştır. Yedinci bölümde ise tesisin işletme verileri değerlendirilerek elde edilen sonuçlar özetlenmiştir. viii ANAEROBIC TREATABILITY OF PULP AND PAPER INDUSTRY WASTEWATER SUMMARY INTRODUCTION Most agro industries, processing complex natural organics, generate strong wastes. Anaerobic digestion has been considered as a promising method for these industrial vvaste waters. Anaerobic treatment is the biological process in the absence of oxygen for the stabilization of organic matters by conversion to methane and inorganic end products such as carbondioxide and Ammonia. Anaerobic digestion as a vvaste water treatment and energy production method looks extremely attractive for developing countries, because it pairs a number of significant advantages such as high COD removal, low energy cost and low amounts of excess biological sludge production. The objective of the anaerobic treatment of vvaste vvaters that is produced by pulp and paper industry for this purpose a selected refining unit's data has been examined for a period of öne year. As a result of this study the COD removal yield of the vvaste vvater of anaerobic vvater was varying between 80-85%. MILL DESCRIPTION VVith this study a factory that produces recycled paper from vvaste paper and strawwas examined. Recycled paper production has lots of benefits not only environmental wise but in production processes also. During these processes to prepare the raw material from vvaste papers are easier and cheaper then cellulose production. ixBesides the disadvantages in the produced material is a short fibered material, comparing the cellulose, and as a result of this recycled paper production is limited with wrap papers, boxes, nevvspaper and cleaning towels. Recycled paper production can be done by 1.Simple methods 2.Segregate the silk methods which is a complex method. Simple methods can only be used if the vvastepaper's are classified and distinguished properly. in these methods vvastepapers are used to produce dough and mixing with cellulose they get ready for the process. in the complex method vvastepapers are applied thaw detergents, dispersants and strong alchaline solutions so that the pigments and the artificial matters in ink may segregate. The dough that is on hand after ali are filtered and mixed with cellulose and goes with production process. The factory produces recycled paper out of vvastepaper and straw. Products are testliner vvhich is produced out of vvastepaper, and stravv-fluting out of stravv. The ratio of stravv varies betvveen 25-40% accordşng to the type that produced. Annual capacity of the factory is 90.000 tons vvhere 20.000 of it is testliner and the rest is stravv-fluting. WASTEWATER TREATMENT PLANT The examined refining unit was established Jun.'87. The plant consists of a black liqueur and vvhite liqueur basin, anaerobic reactor and activated sludge unit. For anaerobic refining tank with feed-back mechanism and fully mixed 10.000m3 volumed is used. System operates at mesophiilic conditions about 35-37°C temp. the pH degree in around 7.3. System is fed by wastewater vvith a flovv rate of 1750m3 per day; and the organic loading is aprox. 2kg. per day. Input vvater's average values of the refining unit is given at Tablo 1. XParametersinfluentFlow (m3 / day )1750Temp. °C37pJH7.3Organic loading (kg.KOl/m3 day)2COP (kg/m3)12COP removal (%)80 TABLO 1. Parameters for the treatment system MATERİAL AND METHOD in this part flovvrate, heat, pH, total volatile suspended solids, suspended solids and COD values and their differantials versus time has been calculated över the datas of the unit which chosen to prove the possibility of refining paper industries wastewater with no air involving in. Besides vapor, biogas and CH4 productions were calculated for the feeded COD values. Fiğ. 1 shows the relation betvveen COD removal and expected production of Methane. At the end administrating data öne examined by kinetics modelling. RESULTS AND DISCUSSION While keep the temperature of anaerobic reactor around 37°C, wastewater with a pH of 7.3 and with an average of 12 kg/m3 input COD will be measured 2.5 kg/m3 output COD. Expected biogas production varies 2.000- 14.000 m3 per day. CH4 production varies 1500-9000 m3 per day, vapor production varies 20.000-100.000 m3 per day. in correleation with COD removal total volatile suspended solids don't vary since the reactor is a complete mixture operated öne. Suspended solid removal is around 50%. Monod's and the linearised second order substrate removal kinetics were applied to the experimental data, but only the second degree model fitted. Usually; -*£- = b.e+a s0-se expression is valid for this type. VVhere a =.8, b = 1.02 is founded at the end. Fiğ. 2 gives an idea of administrative data applied to kinetics modelling. xi9000, ~ 8000/ m 7000^~s.6 eooo^---~^ ^ 5000E 4000___--' ~ 3000^-^ Z 2000 ^/-x ^ 1000oOGîr«».CDinoo^-^cD'-;'3;r>ococNi«q^r-: cTİ^ıdr^oödOTaimddr-'r^^rşicNCNro^^^^iE` COD { kg / m3) FIG. 1 Relationship between COD removal and expected production Methane ısı-a--12^ */ 10w+-mf*m `f8'->^ m °JKC w -J» 4//^ /)_x^ J.« !/__-. oJ..,-l-.,.1 O246810121416 0 (day) FIG. 2 Administrative data applied to kinetics modelling. xiiRECOMMENDATIONS The purification process of paper industry's wastewater in established units is the main topic of this thesis. Besides yearly data of fully mixture, anaerobic feedback reactors is evaluated in this study. According to this evaluation, wastewater has a value of 1000-2000 m3/day as the input flow rate and the temperature which is one of the most important parameter that effects anaerobic purification process is between 30-45°C. Inner temperature of the reactor is kept at a constant of 37°C which is the optimal value with an assistance of a heat regulator. The pH values of the input water for white liqueur is 7.03-7.55, for black liqueur is 6.01-6.9 and inside the reactor is varying 7.2-7.45; that shows us the consistency of anaerobic purification process. Two type of wastewater with different characteristics were submitted to the anaerobic reactor, therefore input KOI values are calculated as approximated weekly values. According to this calculation the total KOI value of the input water is about 11000mg/lt. The output value of KOI is about 1500mg/lt. which means the yield of the reactor is around 80%. Approximately 70% of the total non-soluble matter at the entry level of the reactor is organically decomposable. In addition to this only 10% of this amount is volatile matter. Therefore while calculating the biochemical mass in the reactor the non volatile amount that is 90% should be subtracted as a result of high Lygnin in the input wastewater. The average age of mud (6C) is about 37 days and hydraulic awaiting time (9) is 6.9 days in an anaerobic reactor. In order to calculate the yield of the purification process, the percentage of CH4 and the flow of bio-gas should be carefully traced. In this study bio-gas, CH4 and reduced vapor flows are calculated according to the following equations. 1kg. KOI = 0.395m3 bio-gas ; 1m3 bio-gas = 0.65m3 CH4; 7.6kg. vapor = 1 m3 bio-gas. More the concentration of reduced KOI increases, it is expected that vapor production increases accordingly. This expectation is proven during the calculations of this study. In order to establish a model to specify the anaerobic purification of the wastewater, of the purification unit mathematically; during the data reduction mainly Monod's model and then Second Degree Kinetics model were used. The Monod Kinetics Constants were: Y = 0.017, K> = 0.02, K = 1.06, FQ = 6570. Unfortunately because of the insufficient data found, we are unable to tell this method is the right one for the process. Data were more suitable to Xlllthe Second Degree Kinetics. The reactor's being an full mixture one has a major role in this result. The kinetics constants found in this method are: b = 1.02, a = 0.8. Based on these constants the output KOI values were calculated in lieu of HRT. These calculated KOI values are in good correlation with the practiced factory's output data of KOI values. Under the guidance of this study, following results were achieved about anaerobic treatability of pulp and paper industries wastewater.. The bioligically hard-to-compose matter should be seperated.. The inert KOI level at the input level should be calculated.. The effect of micro-biological products in the output KOİ values may be examined.. In order to end up with definite results all the measurements shoul be carefully traced.. The sieves at the entry of the unit should be refined.. The increase on the yield of an anaerobic reactor could be a subject of another thesis. XIV 93

ÖZET Kağıt endüstrisinin özellikle ağartma prosesinden kaynaklanan atıksular içerdikleri klorlu organik bileşikleri nedeni ile alıcı ortamda organizmalar üzerinde toksik etkiye yol açmakta ve biyolojik parçalanmaya direnç göstermektedir. Bu tezde yapılan çalışmalarda SEKA/Dalaman kağıt fabrikasından kaynaklanan ağartma prosesi atıksuyu kullanılarak klasik ve nitrifikasyonlu aktif çamur sistemlerinde dehalojenasyon mekanizması incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında nitrifikasyonlu aktif çamur sisteminde ağartma atıksuyunun da bulunması durumunda elde edilen amonyum giderim hızlan ve dehalojenasyon reaksiyonu incelemiştir. Kesikli ve sürekli sistemler için amonyum giderim hızı 0.016-0.075 ve 0.03-0.19 mgNH4/mgUAKM.g olarak bulunmuştur. Kesikli sistem çalışmalarında amonyum yükünün (NH4/UAKM) 0.12 den 0.45'e artması ile nitrifikasyon organizmalarının dehalojenasyon reaksiyon hızının 0.017 den 0.0062 mgICl/mgUAKM.gün'e düştüğü görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında klasik ve nitrifikasyonlu aktif çamur sistemleri kullanılarak dehalojenasyon reaksiyonunun yanısıra TOK ve amonyum giderimi incelenmiştir. Klasik aktif çamur sisteminde yükün 0.03'den 0.068 mgTOK/mgUAKM.g'ye arttırılması durumunda oluşan IC1 miktarı da 4.45'den 8.5 mg/l'ye artmıştır. AOX arıtım verimi de aynı şekilde %15'den %35'e artmaktadır. Nitrifikasyonlu aktif çamur sisteminde ise yükün 0.006'den 0.025 mgTOK/mgUAKM.g'ye arttırılması durumunda oluşan IC1 miktarında 10 mg/1 den 3.2 mg/l'ye azalma görülmüştür. Artan yüklerdeki AOX giderim verimi de %26'dan %6'ya düşmektedir. Bu çalışmalar sonucunda, nitrifikasyon sisteminde hakim ototrof bakterilerin klasik aktif çamur sistemindeki heterotrof bakterilere kıyasla artan klorlu organik yüklemelerine karşı daha hassas olduğu ve dehalojenasyon veriminin düştüğü, klasik aktif çamur sisteminde ise arttığı görülmüştür. Elde edilen optimum yüklemeler; aktif çamurda 0.05, nitrifikasyon sisteminde 0.015 mgTOK/mgVSS.gün olarak seçilmiştir. Aktif çamur sisteminde 8 mg/1, nitrifikasyonlu aktif çamur sisteminde de 9 mg/1 IC1 olmak üzere toplam 17 mg/1 IC1 artışı elde edilmiştir. Sistemdeki TOK ve NH4-N parametrelerindeki giderim verimi de sırasıyla %85 ve %95 olarak bulunmuştur. ıx SUMMARY AEROBIC TREATMENT OF CHLORINATED ORGANICS FROM BLEACHING EFFLUENT OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY Chlorinated organic matter present in effluent from kraft mills employing either chlorine or chlorine dioxide in the bleaching process has become a matter of concern due to its recalcitrance to biological degradation, toxicity to aquatic species, genotoxicity and potential to accumulate in he fatty tissues of a variety of organisms. In order to reduce this impact to the aquatic environmental internal or external methods can be applied. The external technologies can be classified as mechanical, biological and physical-chemical methods. Many treatment processes in anaerobic and aerobic conditions have been investigated to treat the bleaching effluent in literature. Recent researches showed that nitrifying bacteria is able to dehalogenate many halogenated aliphatic and aromatic compounds, found in pulp and paper wastewater. Dehalogenation is the only known biodegradation mechanisms for certain chlorinated organic compounds. Dehalogenation products are generally less toxic and more readily degradable. Dehalogenaion of many compounds is known to occur within anaerobic microbial communities. Research studies are being carried out to understand the mechanisms of these reactions by using nitrifying bacteria and chlorinated organic containing synthetic wastewater in bioreactors and soils. The objective of this study was to determine the dehalogenation mechanism in sequential activated sludge and nitrification systems to asses of the applicability of a nitrification system following secondary treatment used for treatment of organochlorine compounds together with ammonium- nitrogen pollution in pulp and paper wastewater. Activated sludge and nitrification reactors were used throughout the experimental work. Aeration was carried out using porous diffusers and 8-9 mg/1 dissolved oxygen concentration was maintained in the reactors by controlling air flow rate with a needle valve in all experiments. The temperature of the liquid was kept in the range of 19±1°C by placing the thermostatically controlled heater in each reactor. Municipal activated sludge brought from a nearby wastewater treatment plant was used as seed. Biomass acclimation was achieved xby feeding the reactors with a mixture of synthetic solution and bleaching effluent for about 2 months. Influent and effluent samples were taken daily from each reactor and analyzed for pH, D.O., Oz and temperature. Feed solution for nitrification reactor was prepared by mixing bleaching effluent, nitrogen ((NH4)2S04), phosphorus (N^HPO^, alkalinity (NaHC03), in a feed container with tap water. The molar ratios HC03`/NH4 and NH4/HP04` were about 2 and 4, respectively. In the mean time activated sludge reactor was continuously fed with synthetic domestic wastewater and bleaching effluent. The reactor performance was monitored by measuring removal of ammonium, total organic carbon (TOC), adsorbable organic chloride (AOX), nitrite, nitrate, inorganic chloride, SS and VSS concentrations. Wastewater used in the experiments, was taken from chlorination and caustic extraction units of SEKA Softwood Pulp and Paper Mill. Some of the important polluting characteristics are COD: 778 mg/I, BOD: 100 mg/1, TOC: 325 mg/1, Id: 1200 mg/1 and AOX: 39 mg/1. Biodegradation performance of activated sludge-nitrification systems treating bleaching effluent was studied. Removal of organic chloride compounds was determined by monitoring chlorine concentration in organic form (AOX) and inorganic form (CI`). Conversion efficiency of chlorine from organic form to inorganic form that was indicated as AOX removal and IC1 release were investigated at different TOC loading rates. In addition, NH4 removal and N03 formation were measured in nitrification system. Batch type experiment was performed to find out the effect of NH4 loading on IC1 formation in nitrification system. The results showed that IC1 formation rate was decreased from 0.017 to 0.006 mglCl/mgVSS.d by increasing initial NH4/VSS from 0.13 to 0.45 (Fig.l). Nitrification rates were found to be 0.075-0.016 mgNH4/mgVSS.d between these ranges (Table 1). Figure 2 shows comparison of the experimental results from continuously feeding nitrification system with Monod curve. It was concluded that the nitrification rate of about 0.19 mgNH4/mgVSS.d, was rather low which may be attributed to the inhibition effect. In activated sludge system, bleaching effluent diluted with synthetic sewage was fed at loading rate of 0.03-0.068 mgTOC/mgVSS.d. Dehalogenation performance and treatment efficiency were examined by measuring inorganic chloride and TOC values in treated and untreated wastewater. TOC values correspond total concentration of both organic and halogenated organic compounds in wastewater. XITable 1. Comparison of Nitrification removal rates with literature. mglCI/mgUAKM.g 0.005 0.09 0.19 0.29 NH4/UAKM J_ 0.39 0.49 Figure 1. IC1 formation rate. xnmgNH4/mgVSS.d 10 15 20 effl. NH4, mg/l Figure 2. Nitrification rate in the system. Effect of organic loading on dehalogenation was studied by monitoring released inorganic chloride (IC1) that was the product of dehalogenation reaction in the system. Amount of IC1 released was increased from 4.5 to 8.5 mg/l by increasing loading that means it was not effected dehalogenation mechanisms (Fig.3). 67- 85% efficiency in TOC removal was found in the system. The remaining TOC value in the effluent of activated sludge could be considered as the inert part of organic's and mostly undegraded organic halide. Released ICI, mg/l 10 8 - 6 0.020 0.030 0.040 0.050 mgTOC/mgVSS.d 0.060 0.070 Figure 3. Effect of TOC loading on released ICI in activated sludge system. xmThe activated sludge effluent was fed to the nitrification system by adding ammonium and phosphate. IC1 and NH4 parameters were monitored in the system. NH4 concentration in the feeding was kept about 63-77 mgfl and TOC value was about 21 mg/L Dehalogenation and mineralization reaction were examined at increasing organic loading in nitrification system. All parameters were measured at steady-state conditions. TOC reduction was about l-4mg/L It was found that released IC1 value was decreased from 10 to 3.2mg/l at increasing organic loading (Fig.4). Comparison of released IC1 values with literature were given in Table 2. Nitrification reaction was also examined m the system and %94-98 removal efficiency in NH4 was achieved at the studied range of loading and %94-98 of removed NH4 was converted to NO3. Released ICI, mg/l 0.00 0.01 0.02 mgTOC/mgVSS.d 0.03 Figure 4. Effect of TOC loading on released ICI in nitrification system. xivTable 2. Releases IC1 values in different biological treatment systems. ** (Nevalainen et al., 1993). (Puhakka and Jarvinen, 1992). *** (Puhakka et al., 1991) **** (Leuenberger et al., 1985) Decrease in released IC1 can be considered that dehalogenation mechanism of nitrifying organisms was inhibited by increasing loading of organic halide. About 0.05 and 0.015 mgTOC/mgVSS.d value can be chosen to obtain optimum release efficiency especially in IC1 in activated sludge and nitrification systems, respectively. Under these condition total released IC1 was found 17 mg/1, that obtained 8 mg/1 of which was obtained from activated sludge and 9 mg/1 from nitrification system. Removal efficiency in AOX was found 15-33% and 5-25% in activated sludge and nitrification systems, respectively. More IC1 production was found when compared with AOX removal. Measurement of IC1 releases may be more reliable to find degradation part of organic halide than measurement of AOX. xv 94

ÖZET Dünyada, her yıl üretilen toplam kaolen miktarının yarısı kağıt sanayiinde tüketilmektedir. Kağıt sanayiinde dolgu ya da kaplama pigmenti olarak kullanılan kaolenlerin en önemli özelliği suda dağılması için süzülebilirlik özelliğidir. Bu özellikteki kaolenler suda ayrışarak içindeki silis ayrılır ve ortamdan uzaklaştırılır. Bu işlem kaolenin aşındırıcı özelliğini azaltırken alümina içeriğini yükseltir. Kağıt sektöründe tüketilen kaolenler tesis çıkışı pazara arz edilir. Türkiye kağıt sektörü kaolen ihtiyacını ithalat yolu ile karşılamaktadır. Bunun birinci nedeni yıkanıp süzülebilir yumuşak kaolen yataklarımızın çok az oluşudur. Dünyada bu tür kaolenlerin ya granit gibi derinlik kayaçlarının veya feldspatça zengin arkoz tipi sedimanter kayaçların bozuşmasından oluştuğu bilinmektedir. Türkiye'nin kaolin yatakları ise genellikle hidrotermal eriyikler veya solfatarlarla altere olmuş volkanitlere bağlıdır. Bu tür kaolenler sert olup çok ince silis ihtiva etmekte ve yıkama ile zenginleştirmeye imkan vermemektedir. Bu çalışmada Balıkesir - Düvertepe bölgesinde Söğüt Madencilik A. Ş. ruhsat sınırları içinde yer alan ocaklardan 10 adet kaolen numunesi alınmıştır. Numune alınan ocaklarda rezerv etüdü yapıldıktan sonra, numunelerin minerolojik ve kimyasal özellikleri tesbit edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında kimyasal özelliklerin yanısıra, kağıt sektöründe kaliteyi belirleyen diğer bir unsur olan tane boyutu dağılımının mevcut standartlara uygun hale getirilebilmesi için cevher hazırlama işlemlerine gereksinim duyulmuştur. Bu aşamada rezerv potansiyeli çok olan sınırlı sayıda numune kullanarak zenginleştirmeden ziyade, boyuta göre sınıflandırma yapılmıştır. x THE POSSIBLE USAGES OF BALIKESİR - DÜVERTEPE KAOLINS ARE RESEARCHED İN PAPER INDUSTRY SUMMARY The mineral kaolinite is öne of the commonest minerals in the upermost 10 metres of the continental crust ranking in abundance alongside minerals like quartz, mica, feldspar and calcite. Only very exceptionally does it possess ali the necessary properties needed to make it worth commercially exploiting. Kaolinite is the minerological name for a white hydrated aluminium silicate clay mineral, and the term `kaolin` is applied to a product principally composed of kaolinite (ör in some cases halloysite), which is produced from a mineral deposit containing significant quantities of kaolinite. Kaolinite is always fine grained and normally occurs as crystals ranging in size from a fraction of a micron up to several hundred microns across. The structure of kaolinite shows it to be composed of a tetrahedral sheet (Sikici) linked to an octahedral sheet (A^O^OHJg) to form a single layer. The relatively weak bonding between the layers gives the mineral a platey character when wiewed under the scanning electron microscope. The SEM also shows that kaolinite occurs in a variety of forms ranging from small pseudo-hexagonal plates randomly oriented, through small stacks of plates, to large curled stacks of plates with individual plates having an Irregular outline. Within the crystal lattice there may be a degree of disorder, notably in the b-axis direction. Generally speaking, fine grained kaolinites formed under low temperature diagenetic conditions tend to be disordered and kaolinites found in massive hydrothermal deposits tend to be well ordered. The partide size distribution and partide shape are two of the most xıimportant characteristics which control the rheological properties of clay/water mixtures, interlaying of other clay minerals such as illite in the kaolinite crystal can also affect these properties. The presence of iron, either in the kaolinite lattice, ör as an oxide coating on the kaolinite, is a bad feature, because of its effect on brightness, both raw and fired. The overall composition of kaolinite is expressed as oxides, it is SİÛ2 46,5 %, A12Û3 39,5 % and H2Û 14 %. The crystal structure is generally resistant to attack by most corrosive fluds, so that kaolinite can be regarded as an inert white powder which will not react with most mediums in which it is placed. Kaolin deposits are located by core drilling in geologically favoroble areas. When the deposit is scheduled for mining, the land is cleared of timber and huge draglines ör motorized scrapers are used to remove the overburden exposing the kaolin seam. Additional closespaced drilling proxides a detailed evaluation of the uniformity and quality of the deposits. This information is plotted on topographic maps so that the mining operations can be properly controlled. The most important use for kaolin in terms of value is in the paper industry. Kaolin is used in large quantities an a.coating and filling pigment for paper and board. Many grades of paper contain about 30 wt % mineral pigment of which large proportion is often kaolin. The demand for kaolins for paper is stili increasing although recent years have seen a rapid growth in use of alternative pigments such as calcium carbonate. Pigments are used as fillers in papers to improve optical properties sucsh as birghtness and opacity and to reduce costs by replacing expensive chemically refined pulp. Fillers are relatively cheap and must have aeceptable abrasion and consistent optical properties. Coating prigments are used to achieve a smooth, glossy surface for printing. The requirements of gloss and certain specific properties to improve printed paper quality, and the rheological conditions involved in the modern, high speed paper coating process ali place strong demands on pigment properties. Meanwhile kaolin also get many desirable physical and chemical properties including X2.1white color, fine partide size, platelet partide structure, low abrasiveness and chemical inertness. in this thesis, it has been researched to obtain kaolin of the suitable quality in paper industry. Kaolin samples are taken from Balıkesir-Düvertepe kaolin pits of Söğüt Mining Co.. Clay mineral identifications of representative samples were based upon X-ray powder diffraction patterns. The main minerologic component in the representative samples is kaolinite. The numbere of l, 2 and 3 samples are characterized by comperatively high quartz content. Dark spot is also commonly observd on the surface of kaolinitic clay. This spot derives from pyrite. The uppermost part of the sequence is hard and compact, and contains smectite as well as some kaolinite. The numbere of 5 sample is characterized by well-ordlered kaolinite. Meanwhile the numbere of 4, 6, 7 and 8 samples which are identified by high alümina contents a long with high alunite coexistence. The number of 9 and 10 samples are identified by mixture of kaolinite and dickite is accomponied of mid-level alunite content. Ali of the collected samples were examined with XRD which is RIGAKU Geigerflex D/max-Theta/Theta VC Model. According to the results of X-ray analysis, some typical samples were selected för TG-DTA analysis. RIGAKU TAS-100 System was used for the study. 20 mg same powder samples used for the XRD anlysis were heated up to 1100°C with a fixed rate of 10°C/min. in the TG-DTA analysis, a comment on the temperature of endothermic peaks is necessary. As it is well known, and important endothermic peak of kaolinite is reportedly to appear at 550 to 650°C (Mackenzie, 1957). The peak showing the transformation of low quartz to high quartz at 573°C without exception. DTA of the numbere 2 kaolin sample is showed thatkaolinite and high content of quartz accomponied smectite. Kaolinite showed 72.8°C and 516.3°C endothermics and 972.4°C exothermic. The endothermic peaks of kaolinite are appeared almost trough - shaped. This might be the influence of smectite. (The numbere of 7 kaolin sample is having an interesting DTA). Kaolinite showed 39.5°C and 554.7°C and also 787.7°C endothermics and 991.7°C exothermic. The uncommon endhotermic peak appeares at 787,7°C are due to alunite bering. The numbere of 5 kaolin sample DTA showed well-ordered XIIIkaolinite and quartz. The endo thermic peaks of kaolinite are almost symmetrical at 519. 5°C. Exothermic peak appeared at 985. 1°C. The numbere of 8 kaoline sample have characteristic DTA. Kaolinite showed 580. 3°C endothermic and 984. 8°C exothermic. Model ABT-60 of TOPCON was used for the SEM observation. The gold coated fragmental samples were observed at various magnifications. A total of 13 selected SEM photos were showed same significant features of the component minerals. Chemical analysies of representative kaolin samples are made by MTA and SSS. labrotories. The minerological and chemical researches of Balikesir- Düvertepe kaolins are given chapter 5 by figures. At the light of these datas about kaolin samples need to recover physical properties for using a raw material in paper industry. The aim of this experimental study to recover coating and filling quality kaolen concentrate with 17-41 % Aİ2O3 content and maximum 1.0-5.0 % SO3 by the use of hydrocyclone where the effect of pulp density, feed pressure, pulp viscosity and discharge opening diameter were studied. Two inches diameter Mozley C-124 polyuretane hydrocyclone were used by varying discharge opening between 3.2-4.5 mm; feed pressure between 10-30 psi. The pulp feed to the cyclone had solid contents of 10, 20 and 30 % respectively. Without any additives, the optimum seperation results were obtained 20 % solid content, 4.5 mm. discharge opening at 20 psi feed pressure where overflow was 84.3 % of feed weight with 15.46 % AI2O3 and 0.12 % SO3 of Çaltılıtaban kaolins. The result of this experiment showed that Çaltılıtaban kaolins have got more silicas and kaolin - quartz seperation is not achieved by hydrocylone. Therefore Çaltılıtaban kaoline can be used as a substituted material with having high alumina and alunite content of kaolins. The aim of this usage might be decreased SO3 content to obtain desired constitutions. The representative kaolin samples were tried different mixtures to obtain which might be substituted material as a pigment coating or filling agent in paper industry. XIVAt the end of this research, Balikesir-Dtlvertepe kaolins would be used in paper industry as a coating or filling agent, after ore classification process was inmplemented. xv 155

öz Titrek Kavak (Populus tremula L.) ve Kağıt Endüstrisi Titrek kavak {Populus tremula L.) odununun gelişmesi, lif morfolojisi özellikleri, kimyasal bileşimi, mekanik ve soğuk soda selülozlarının fiziksel nitelikleri ve kağıt hammaddesi olarak kullanılanilirliği araştırılmıştır. Ülkemizde geniş bir yayılış gösteren Titrek kavak, selüloz üretimi için uygun olduğu saptanmıştır. ABSTRACT Suitability of Trembling Aspen {Populus tremula L.) for Pulp and Paper Industry The wood of Trembling Aspen {Populus tremula L.) the most widespread poplars, naturally grown in Turkey, were studied to determine its suitability for use in pulp and paper industry. Stem analyses, observation on fiber morphology, chemical analyses of wood and physical strength tests, both of mechanical and semimechanical (cold soda) pulps, showed that Trembling Aspen was suitable for pulping purpose. öz Titrek Kavak (Populus tremula L.) ve Kağıt Endüstrisi Titrek kavak {Populus tremula L.) odununun gelişmesi, lif morfolojisi özellikleri, kimyasal bileşimi, mekanik ve soğuk soda selülozlarının fiziksel nitelikleri ve kağıt hammaddesi olarak kullanılanilirliği araştırılmıştır. Ülkemizde geniş bir yayılış gösteren Titrek kavak, selüloz üretimi için uygun olduğu saptanmıştır. ABSTRACT Suitability of Trembling Aspen {Populus tremula L.) for Pulp and Paper Industry The wood of Trembling Aspen {Populus tremula L.) the most widespread poplars, naturally grown in Turkey, were studied to determine its suitability for use in pulp and paper industry. Stem analyses, observation on fiber morphology, chemical analyses of wood and physical strength tests, both of mechanical and semimechanical (cold soda) pulps, showed that Trembling Aspen was suitable for pulping purpose. 43

ÖZET Kağıt Endüstrisi biyolojik arıtma çıkış sulan biyobozunurluğu düşük klorlu organik maddeler içermektedir. Renk ve KOİ'ye sebep olan bu organikler biyolojik yöntemle giderilememekte, üçüncü kademe arıtmayı gerektirmektedirler. Bu parametrelerin giderimi, tesis içinde suyun geri devrettirilerek yeniden kullanımı veya alıcı ortama deşarj durumunda yüzeysel suyun kalitesinin bozulmaması amacıyla önem kazanmaktadır. Bu çalışmada granüler aktif karbon (GAC) adsorbsiyonu ile kağıt endüstrisi atıksuyundan renk ve KOİ giderimi araştırılmış, en uygun aktif karbon sisteminin değişik yüzeysel yükleme, kolon yüksekliği ve debi açısından danecik çapı, sıcaklık ve pH sabit tutularak bulunması amaçlanmıştır. Birinci bölümde çalışmanın tanıtımı yapılmış, amacı ile anlam ve önemi açıklanmıştır. İkinci bölümde adsorbsiyon prosesi hakkında genel bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde renk ve KOİ'nin adsorbsiyonla giderimi anlatılmıştır. Dördüncü bölümde kağıt endüstrisi tanımlanmış, kirlilik bazında değerlendirilmiş ve SEKA- Dalaman fabrikası ile ilgili verilere yer verilmiştir. Beşinci bölümde deneysel çalışmalarda kullanılan malzemeler, deney düzeneği ve izoterm ile kolon çalışmaları açıklanmış, renk ölçümlerinde kullanılan yönteme ait deneysel sonuçlar grafiklerle verilmiştir. Altıncı bölümde izoterm ve kolon çalışmaları sonuçları tablo ve grafiklerle açıklanmıştır. Yedinci bölümde tartışma ve değerlendirmeler sunulmuştur. Sekizinci ve son bölümde ise çalışmanın sonucu açıklanmış ve önerilere yer verilmiştir. vtıı SUMMARY COLOR AND COD REMOVAL FROM PULP AND PAPER INDUSTRY WASTEWATERS USING ACTIVATED CARBON ADSORPTION The objective of this research is to determine the applicability of activated carbon adsorption to the biologically treated pulp and paper industry wastewaters samples taken from the end of aeratod lagoon unit and to investigate the removal of chemical oxygen demand (COD) and color parameters. It is also aimed that finding the best suitable activated carbon system, particularly on granular activated carbon (GAC) and system parameters are evaluated as hydrolic loading, the depth of carbon coloumn bed deth and the operation type, by not changing the carbon partical size, temperature and pH. At the first chapter of the study the description of the work and the importance of the pulp and paper industry concerning environmental impacts are summerized. It is also pointed that as a result of bleaching process nonbiodegredable organics contalbute to the content of wastewater's COD and color. Using the advanced treatment methods is unavoidable because of the decreas in water suplies, and a great intention of wastewater reuse, in all the world, as well. One of the advanced wastewater treatment methods, activated carbon adsorption process is discussed and experimental studies are conducted for removing residual COD an color. Samples taken from SEKA- Dalaman pulp and paper factory contains chlorinated compounds and lignin causing the COD and color parameters. For decreasing the fresh water usage in the factory recsing the wastewater andfor protecting the surface water quality, these parameters in the wastewater must be removed and maximum pollutant elimination is urgently needed. At the second chapter, basic principles of adsorption is summerized. Adsorption is the accumulation of a material at the interfoce between two phases. Most solutes in water accumulate at interfaces and adsorption process take advantage of this phenomenon to remove material from the liquid phose. A number of adsorbents are used in industry, but only one, activated carbon, is both an inexpensive and a nonpolor adsorber. Polor adsorbents attract water and therefore would not be verv useful. A solid surface in contact with a solution tend to accumulate a surface layer of solute molecules because of the unbalance of surface forces. Chemical adsorption results in the formation of a nonomolecular layer of the adsorbate on the surface through forces of residual valance of the surface molecules. Ph ysical adsorption results from molecular condensation in the cappilaries of the solid. In general, substances of the highest molecular weight are most easily adsorbed. axThere is a rapid formation of an equilibrium interfacial concentration, followed by slow diffusion into the carbon particles. The overall rate of adsorption is controlled by the rate of diffusion of the solute molecules within the capillary pores of the carbon particles. The rate varies reciprocally with the square of the particle diometer, increases with increasing concentration of solute, increases with increasing temperature and decreases with increasing molecular weight of the solute. The adsorptive capacity of a carbon for a solute will likewise be dependent on both the carbon and the solute. Because of the many complex interactions that exist between the adsorbent and adsorbate, the adsorption process is often conceptualized as a three- step process involving macrotransport, microtransport and sorption. Macro-transport (bulk transport) involves the movement of the contaminant with the water, microtransport is used to describe the diffusion of the contaminant in the quiescent liquid layer next to the soil. The nonspesifw term sorption is used to describe the attachment of the contaminant to the surface of the soil and its subsequent movement within the soil structure. Adsorption models used in the study of removal of contaminants from solution are based on equilibrium conditions, even though equilibrium is rarely achieved in practice. Because these models are used to describe relationships, at constant temperature, they are known as adsorption isotherms. To describe the adsorption of constituents from solution the models proposed by Freundlich and Langmuir are commonly used. Description between adsorption models is made by fitting the data to the expressions. Adsorption systems can be classified as batch and continuous systems. Continuous systems are completely mixed reactors (system used powdered activated carbon) and coloumn systems. Coloums systems are classified as fixed bed, fluidized bed and expanded bed systems. Fixed bed systems are used for experimental studies. Breakthrough curves are obtained for GAC adsorption, that describes adsorption efficiancy and indicates the applicability of activated carbon treatment for the given industry. At the third chapter, removal of color and COD using adsorption process is given by studies conducted in the removal of color mainly four types of approach can be discussed. These are chemical ocsidation, chemical precipitation, reverse osmoz and adsorption. Color accurance is based mostly by organic materials in wastewater, by extended aeration systems it is not possible to obtain desired color level General measurement methods used for color measurement in pulp and paper industry are comparator type, the filter fotometer and spectrophotometer. Of several factors affecting color measurement, the choice of wavelength must be considered. To eliminate inaccuries and make color specification independent of particular observers, spectrofotometric curves must be examined to discover those areas of the visible spectrum that indentify an exact match of sample and standard. Modern theories agree that the chemical structure of a compound determines its final color and that this color is caused by the displacement of oscillating electrons which asborb aspecific part of impinging white light. Several studies experimentaly conducted for removing color and COD from wastewaters and these studies show s that %90 removal of both COD and color can be achieved. In the literature based studies, the relationship between color and COD removal is explained. Applications show that activated carbon adsorption is effective in color and COD removal but it highly depends on the design and operation conditions. At the fourth chapter, pulp and paper industry and its specification based on pollution is evaluated and SEKA-Dalaman industry is discussed by process and environmental aspects. Paper is comosed primarily of cellulose. The purpose of the pulping process is to separate out from the raw materials the nonsellulose components, leaving behind almost pure cellulose, to which other substances can be added to develop special qualities is so desired. Any fibrous material is suitable as a raw material. In practice, wood provided about 70%, waste parer 20%, and rags and other plant materials the remaining 10% of the raw stocks. The papermaking process consist of four basic steps: 1. Breaking down the raw materials to fine particles by mechanical mean. 2. Dissolving the lignin and other noncellulose compounds chemically so as to form pulp. 3. Forming a layer of pulp slurry, which is then dried on a paper machine, yielding a mat of cellulose fibers, a paper sheet. 4. Possible addition, at some point in the process, of dyes, coating materials or preservatives, depending upon the end use of peper. The environmental pollution problems associated with paper production are three fold. 1. Air pollution problems arise in the conversion of wood to paper pulp. 2. The pulping process releases much BOD. (This is the most serious of the pollution problems.) 3. The conversion of pulp to paper sheet requires large amount of energy whose production generates air pollution. Additional BOD and some specific chemicals are also released in this process. Pulp bleaching effluent constitute the most problematic part of the whole pulp and paper industry. As a result of bleaching with chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite etc. the bleaching effluents contain large amounts of halogenated organics which have low biodegredability. Thus by biological treatment only a part of the COD and color can be removed. Pollutant parameters in pulp and paer industry wastewaters are BOD, TSS (total suspended solids), pH, oil and gress as convantional pollutants and COD, color,. NH3 as non conventional pollutants according to the classification mrtde by LPA. By using the activated carbon adsorbtion process, 2mg/l BOD level can be achieved in wastewater XISEKA-Dalaman pulp and paper factory is one of the largest industrial water users in Turkey and hence produces considerable effluent volumes. These effluents are a major source of pollution as they have high color and COD. The reason of color and COD is chlorinated compounds and the compounds are toxic and mutagenic. They also import a color to the effluent which is aesthetically undesirable. In SEKA- Dalaman factory, 4500 m3/hour wastewater is dischargedwith 600 mg/1 TSS, 200 mg/1 BOD5, 550 mg/1 COD and 8-9 pH. The wastewater treatment plant is composed of grid, neutralization, precipitation, aerated lagoons, stabilization ponds and lqst aeration ponds. At the fifth chapter, used materials in isotherm and coloumn studies are given. As an adsorbent 2514 Merc granu lar activated carbon which has 1,5 cm particle diameter and 1.55 uniformity coifficient is used. Uniformity coifficient is carried out by sieve analysis and granulometric eurve is planed. For determining of the treatment stages in coloumn studies and for controlling the reduction of color and COD values whether the objected level is reached or not, spectrofotometre is used, as a measurement device. Wastewater is analyised for time to time and results tabulated. Experimental system is described by means of changed parameters during all the coloumn studies. This parameters are tabulated In coloumn studies, adsorbtion systems used in experimental studies is brietly described and surface loading that must be in the interval of 0.08-0.4 m3/hour is evaluated. In this chapter isotherm studies conducted in this study is given all the details. Spectronic 80 D Spectrofotometre is used in 350 nm wavelength to measure the effectiveness of batch and continuous systems. 350 nm is the highest point which adsorption is occi,rpd and this wavelengh is obtained by measuring the color by an interval of 5nm. Wavelenght. COD removal efficiency is measured by using micro COD tests. Data for plotting isotherms are obtained by treating fixed volumes of the liquid to be tested with a series of known concentrations of wastewaters and a series of known activated carbon dosages. The carbon liquid mixture is agitated for a fixed time at constant temperature. After the carbon has been removed by filtration, the residual organic content of the solution is determined. From these data, all of the values necessary to plot an isotherm is calculated. A contact time sufficiently long to insure a reasonable equilibrium should be chosen from these data for the isotherms. At the sixth chapter experimental results arc submitted by means of isotherms and breakthrough curves. Wastewater is diluted to 95-90-80-50-30-10-5-1 % and input and out put COD and color values are measured, j sotherms are plotted and linearized according to the Langmuir and Freundlich equations. All the batch studies are conducted at constant temperature (23°C) and 250 ml erlenmayer is used each of the sample. Experimental results are also obtained by using different carbon mass by using the some material and method. Isotherms briefly discussed by regression analysis and constants. Slope is found from the linearized isotherms and equation of line is obtained. Breakthrough curves for each flowrate and bed depth and their combinations are plotted and why their shape seems like those is briefly discussed. xnAt the seventh chapter of this study, all the data evaluated and compered each other by the general point of view. As a conclusion, granular activated carbon is found highly effective in color and COD removal applied on to the biologically treated pulp and paper industry wastewater, but design parameters and operation conditions effects the removal efficiancy. The best flowrate is found 15 ml/min and 0.05 m3/m2 minute for 2.5 cm diameter colounm. At the eight chapter as a final part of this study, results are summerized and proposals are given. xw 112

168

ÖZET Bu çalışmada geleneksel yöntemlere alternatif olarak geliştirilen organosolv yöntemlerden alkali-sülfit-antrakinon- raetanol (ASAM) yöntemi, metanol yerine etanol kullanılarak modifiye edilip kullanılmıştır. Hammadde olarak odun işleyen endüstri kollarınca halen hiç kullanılmayan ancak hızlı büyüyen bir tür olduğu için de, araştırma sonucunda uygun bulunduğu taktirde, kâğıt endüstrisinde var olan hammadde sorununa çözüm getireceğine inanılan cennet ağacı [Ailanthus altissima (Mili. ) Swingle] tercih edilmiştir. Yapılan çalışma sonunda cennet ağacı yongalarından ASAE yöntemi ile hamur elde edilmesinde en uygun pişirme koşulları % 16 Na2SC>3, % 5 NaOH, % 50 etanol ve 90 dakika pişirme süresi olarak bulunmuştur. Elde edilen hamurların fiziksel özellikleri bu hamurlardan yapılan deney kâğıtları üzerinde belirlenmiştir. Alınan sonuçlara göre cennet ağacı ASAE hamurlarının kopma uzunluğu 6.5 km, patlama indisi 3.4 kPam2/g, yırtılma indisi 8.7' mNm2/g ve parlaklığı 56.3 birim bulunmuş olup bu değerler hacim yoğunluk değerinin aynı olduğu okaliptüs sülfat hamuru ile karşılaştırıldığında kopma uzunluğu ve patlama indisinin okaliptusa göre çok düşük olmadığı ve ayrıca yırtılma direncinin % 8, parlaklığın da % 100 oranında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda cennet ağacından ASAE yöntemi ile elde edilen hamurların geleneksel yöntemlerden elde edilen hamurlara göre kullanılan kimyasal madde açısından daha az çevre kirliliğine neden olduğu bulunmuştur. Ayrıca yüksek parlaklığa sahip olduğu için ağartma işleminde daha az kimyasal madde kullanılacağından hem ekonomik olması açısından hem de çevre kirliliği açısından avantajlı olacağını söylemek mümkündür. Cennet ağacı ASAE hamurları açık renkli oldukları için doğrudan yalnız olarak yazı ve baskı kâğıtları yapımında kullanılabileceği gibi direnç özelliklerinin hemen hemen eşdeğer çıktığı yapraklı ağaç sülfat hamurlarının kullanıldığı yerlerde de kullanılabilir. -VI- SUMMARY UTILIZATION POSSIBILITIES OF TREE OF HEAVEN WOOD [Ailanthus altissima (Mill.) Swingle] IN THE PAPER INDUSTRY In this study, `Alkali-Sulfite-Antraquinone-Methanol (ASAM)` method was modified by the use of ethanol instead of `methanol`. This new organosolv pulping method is called to `Alkali- Sulfite-Antraquinone-Ethanol (ASAE)`. Ailanthus altissima (Mill.) Swingle was chosen as raw material in cooking because of fast growing characteristic of the tree. 16 cooks were made by changing the cooking conditions systematically in order to determine optimum cooking parameters on yield and physical properties of ASAE pulps. After statistical evaluations on data optimum pulping conditions were found as 16% Na2S03 ratio, 5 % NaOH ratio, 50 % ethanol ratio, and 90 min. cooking at max. temparature of 175 °C. Results indicated that the Ailanthus ASAE pulps have considerably (P < 0.01) higher brightness than sulphate pulps' whereas pulps, yield and strength properties were somewhat lower or equal to the conventional sulphate pulps ', excluding tearing strength which was higher than sulphate pulps made from white willow (Salix alba L. ) and eucalyptus (Eucalyptus camaldulensis Denhn. ). On the other hand, chemical consumption in cooking trials were lower amounts than conventional sulphate cookings which can be resulted in reduction of environmental pollution. Besides, ASAE pulps would give some advantages over. conventional methods such as higher brightness, lower chemical consumption and consequently reduction in environmental pollution. A^JAE pulps made from Ailanthus can either be used (directly) as printing papers because of their higher brightness compared with the sulphate pulps of hardwood species, which has almost same strength properties with ASAE. -VII- 100

ÖZET Dünyanın atmosferi kendi kendini temizleme kapasitesinin üst sınırına gelmiştir. Bir başka değişle kirletici konsantrasyonu yönünden doygun haldedir. Bunun, volkanik patlamalar, orman yangınları, kum fırtınaları, vb gibi doğal kaynaklı nedenleri olmakla beraber insan aktivitelerinin etkisi daha ağırlıktadır. Gerek atmosferde, şu anda var olan kirliliğin yapısal karmaşıklığı, gerekse bu kirliliğin giderilmesinde teknolojinin yetersiz kalması (özellikle Türkiye için) bugün çözümü doğrudan, kirlilik kaynaklarında getirilecek önlemlerde aramamıza yöneltmektedir. Endüstriyel veya evsel olsun herhangi bir nokta kaynaktan çıkan baca gazı emisyonlarının halk sağlığı ve doğal hayat üzerindeki olumsuz yönlerini görebilmek gerekmektedir. Bu amaçla ilk kıstas olarak baca gazının yayımladığı emisyonların bileşimi ve konsantrasyon miktarı akla gelmektedir. Şayet, kaynağın oluşturduğu gerekimisyon ve gerekse emisyon konsantrasyonlarının tesbiti ve düzenli kontrolü şeklinde bir sistem oluşturabilirsek çevre havasının ve çevre sağlığının kontrolünü sağlayabiliriz. Bu da, yeterli dataları, uzun ve düzenli çalışmaları içeren hava kirliliği modellemesiyle mümkündür. Çalışmada hava kalitesi modellemesi kapsamında baca gazlarının kaynaktan belirli uzaklıklarda ve yer seviyesindeki konsantrasyon hesabına ilişkin bilgisayar programına da yer verilmiştir. Çalışmada endüstriyel hava kirliliği kaynakları arasında önemli bir noktada olan kağıt endüstrisi proseslerinin hava kirliliği ve kirleticileri açısından incelenmesi ve kirletici emisyon tür ve miktarlarının değişim aralıkları ve kontrol teknolojileri belirlenmiştir. Daha önce de söz edildiği gibi çalışmanın sonunda nokta kaynaklardan atmosfere verilen kirletici emisyonlarının meteorolojik etkiler de göze alınarak kaynaktan belirli uzaklıklardaki huzme yükseklikleri bir tablo halinde verilmektedir. Kaynaktan yayılma yönünde seçilen belirli bir uzaklıktaki huzme yüksekliği, efektif baca yüksekliği ve yer seviyesindeki kirletici konsantrasyonu da tesbit edilmektedir. XIII 2- Increase yield of tall oil 3- Reduce corrosion of evaporator tubes 4- Lower chemical make up requirement 5- Reduced scaling 6- Higher evaporation rates. Disadvantages of it as the following: 1- Remain methyle sulfides an volatile and odorous 2- Remain sulfide ion without oxidation 3- Forming sulfur or polysulfide through partial oxidation and reverting to hydrosulfide ion 4- Loss in heating value 5- The effluent air poses problems of foaming. Table 1. Effect Of Black Liquor Oxidation On Sulfur Gas Emissions During Direct Contact Evaporation [23] * Kg sulfur per metric ton of air dried pulp XVIÖZET Dünyanın atmosferi kendi kendini temizleme kapasitesinin üst sınırına gelmiştir. Bir başka değişle kirletici konsantrasyonu yönünden doygun haldedir. Bunun, volkanik patlamalar, orman yangınları, kum fırtınaları, vb gibi doğal kaynaklı nedenleri olmakla beraber insan akt ivitelerinin etkisi daha ağırlıktadır. Gerek atmosferde, şu anda var olan kirliliğin yapısal karmaşıklığı, gerekse bu kirliliğin giderilmesinde teknolojinin yetersiz kalması (özellikle Türkiye için) bugün çözümü doğrudan, kirlilik kaynaklarında getirilecek önlemlerde aramamıza yöneltmektedir. Endüstriyel veya evsel olsun herhangi bir nokta kaynaktan çıkan baca gazı emisyonlarının halk sağlığı ve doğal hayat üzerindeki olumsuz yönlerini görebilmek gerekmektedir. Bu amaçla ilk kıstas olarak baca gazının yayımladığı emisyonların bileşimi ve konsantrasyon miktarı akla gelmektedir. Şayet, kaynağın oluşturduğu gerek imisyon ve gerekse emisyon konsantrasyonlarının tesbiti ve düzenli kontrolü şeklinde bir sistem oluşturabilirsek çevre havasının ve çevre sağlığının kontrolünü sağlayabiliriz. Bu da, yeterli dataları, uzun ve düzenli çalışmaları içeren hava kirliliği model lemesiyle mümkündür. Çalışmada hava kalitesi modellemesi kapsamında baca gazlarının kaynaktan belirli uzaklıklarda ve yer seviyesindeki konsantrasyon hesabına ilişkin bilgisayar programına da yer verilmiştir. Çalışmada endüstriyel hava kirliliği kaynakları arasında önemli bir noktada olan kağıt endüstrisi proseslerinin hava kirliliği ve kirleticileri açısından incelenmesi ve kirletici emisyon tür ve miktarlarının değişim aralıkları ve kontrol teknolojileri belirlenmiştir. Daha önce de söz edildiği gibi çalışmanın sonunda nokta kaynaklardan atmosfere verilen kirletici emisyonlarının meteorolojik etkiler de göze alınarak kaynaktan belirli uzakl ıklardaki huzme yükseklikleri bir tablo halinde verilmektedir. Kaynaktan yayılma yönünde seçilen belirli bir uzaklıkdaki huzme yüksekliği, efektif baca yüksekliği ve yer seviyesindeki kirletici konsantrasyonu da tesbit edilmektedir. XIIIprocess, sulfur is burned to from SOa S + Oz > S03 and the S03 i 3 passed through an absorber Na^CO.-* + S0=. > Na2S03 + COz Na3C03 + C03 + H30 > 2 NaHCOa If it can be done proper design S03 absorption has completely been finished. The N0` emission from recovery boilers are low. The N0« emission from ammonium sulfite liquors are higher. The air pollution problems of the Sulfite Mill Industry are quite different from Kraft Mill Industry. The main particulates comes from that kind of Industry are SOs and only ammonia base N0«. Related to economical perspection The Sulfite Mills has been prefer to Kraft pulping process. Because it needs inexpensive chemicals during operation of it's units. Evoparation and burning of calsium based spent liquors are normally used as recovering process. Recovery processes for magnesium and sodium involve evaporation of spent liquor, combustion of the organics and heat. Particulates are removed the flue gas by mechanical dust collectors and srubbing in absorption towers. Dust collected is usually recycled to the process. The efficiency of collection is about %99. S0= as ga3esous pollutant released in the acid preparation digester, blow pit, washers, evaporetors, and recovery units. The continous digester unit hasn't major air pollution problem because it is closed process S0= gases after evaporators are returned to acid preparetion system for S0= recovery. The SOs from the blow pit of batch digester can be scrubbed with an alkaline solution and returned to acid preparation. S03 recovery efficiency of this method i 3 approximately 97 percent. Power Boilers are main parts of Pulp and Paper Mill. During fuel combustion in power boilers; Ash, sulfur and nitrogen appear as air pollution component. S03 emissions from fuel combustion are directly related to sulfur content. To minimize SO- emissions from power boiler, low sulfur oil coal or natural gas has to be selected. The other important factor affecting the combustion process and related to particulate emissions is air-to- fuel ratio. Variation of this ratio influence the XVIII2- Increase yield of tall oil 3- Reduce corrosion of evaporator tubes 4- Lower chemical make up requirement 5- Reduced scaling 6- Higher evaporation rates. Disadvantages of it as the following: 1- Remain methyle sulfides an volatile and odorous 2- Remain sulfide ion without oxidation 3- Forming sulfur or polysulfide through partial oxidation and reverting to hydrosulfide ion 4- Loss in heating value 5- The effluent air poses problems of foaming. Table 1. Effect Of Black Liquor Oxidation On Sulfur Gas Emissions During Direct Contact Evaporation [23] * Kg sulfur per metric ton of air dried pulp XVIWe can then write that C(x,y,z) = {Q/2xuo`aB:}{exp(-l/2(y/a`):z} {exp(-l/2( (s- H)/a^)=) + exp{-l/2((z+H)/a«)*)} (1) The Eq.(l) is often used to calculate pollutant concentrations that will occur at ground level (z=0). The larges ground level concentrations will occur directly beneath the plume center line (y=0). For this special case, the equation simplifies to C(xfO,0) = {Q/ituavaK> {exp( 1/2 (H/a. ) = ) (2) To use Eq.l, a value for the effective stack heiht, H,must be known. This requires calculation of the plume rise, h. Although many empirical and semi-empirical equations have been developed to estimate plume rise, most computer models now use the Briggs method. The Briggs method for buoyant plumes is described in the study Eq (4. 15), (4.16) (4.25). A number of modification to this method have been suggested by Briggs in more recent studies. [20] In this study, above equations are used for the computer program. XXprocess, sulfur is burned to from SOa S + Oz > S03 and the S03 i 3 passed through an absorber Na^CO.-* + S0=. > Na2S03 + COz Na3C03 + C03 + H30 > 2 NaHCOa If it can be done proper design S03 absorption has completely been finished. The N0` emission from recovery boilers are low. The N0« emission from ammonium sulfite liquors are higher. The air pollution problems of the Sulfite Mill Industry are quite different from Kraft Mill Industry. The main particulates comes from that kind of Industry are SOs and only ammonia base N0«. Related to economical perspection The Sulfite Mills has been prefer to Kraft pulping process. Because it needs inexpensive chemicals during operation of it's units. Evoparation and burning of calsium based spent liquors are normally used as recovering process. Recovery processes for magnesium and sodium involve evaporation of spent liquor, combustion of the organics and heat. Particulates are removed the flue gas by mechanical dust collectors and srubbing in absorption towers. Dust collected is usually recycled to the process. The efficiency of collection is about %99. S0= as ga3esous pollutant released in the acid preparation digester, blow pit, washers, evaporetors, and recovery units. The continous digester unit hasn't major air pollution problem because it is closed process S0= gases after evaporators are returned to acid preparetion system for S0= recovery. The SOs from the blow pit of batch digester can be scrubbed with an alkaline solution and returned to acid preparation. S03 recovery efficiency of this method i 3 approximately 97 percent. Power Boilers are main parts of Pulp and Paper Mill. During fuel combustion in power boilers; Ash, sulfur and nitrogen appear as air pollution component. S03 emissions from fuel combustion are directly related to sulfur content. To minimize SO- emissions from power boiler, low sulfur oil coal or natural gas has to be selected. The other important factor affecting the combustion process and related to particulate emissions is air-to- fuel ratio. Variation of this ratio influence the XVIII2- Increase yield of tall oil 3- Reduce corrosion of evaporator tubes 4- Lower chemical make up requirement 5- Reduced scaling 6- Higher evaporation rates. Disadvantages of it as the following: 1- Remain methyle sulfides an volatile and odorous 2- Remain sulfide ion without oxidation 3- Forming sulfur or polysulfide through partial oxidation and reverting to hydrosulfide ion 4- Loss in heating value 5- The effluent air poses problems of foaming. Table 1. Effect Of Black Liquor Oxidation On Sulfur Gas Emissions During Direct Contact Evaporation [23] * Kg sulfur per metric ton of air dried pulp XVI 133

ÖZET Mühendislik Termodinamiğinin önemli bir uygulaması da `işlem Verimi` dır. Birinci Kanuna veya Enerji Balansına dayalı olarak gerçekleştirilen böyle bir tanımlamada, enerjinin kalitesi önem taşımaz ve iç kayıplar konusunda da bilgi edinilemez. bu yüzden hem enerjinin kalitesinin belirlendiği nemde iç tersinmezliklerin hesaba katıldığı ikinci Kanun verimleri, kullanılabilirlik (veya exergy) analizi yardımı ile geliştirilebilir ve etkin olarak ısıl sistemlerde kullanılabilir. İkinci Kanun verimlerini ve kullanılabilirlik analizini kullanarak bir ısıl analizi gerçekleştirmek üzere, bir çalışmada bir amabaiaj kağıdı (wrapping paper) fabrikasının kurutma silindirleri göz önüne alınmış ve silindirlerde dolaşan buhar sisteminin hem birinci kanun hainde ikinci kanun verimleri hesaplanmıştır, özellikle ikinci kanun verimini gerçekleştirmek üzere, buhar dolaşım sistemi, kullanılabilirlik analizi prensiplerine göre yeniden dizayn edilmiştir. Sadece Termodinamik esaslı olarak yapılan hesaplamalar sonucunda buhar kazanından çekilmek durumunda olan buhar debisinin 2.5 ton/h' ten yaklaşık 0,68 ton/h'a düşürülmesi, mevcut sistem silindirlerinin yüzey sıcaklıklarının değişmemesi üzerine sağlan maktadır. Ayrıca, tesisin girişi ve çıkışı itibariyle, birinci kanun verimi 0.179 dan 0.396 ya ; ikinci kanun verimi de 0.09 dan 0.78'e değerine ulaşmaktadır. ABSTRACT An important application or engineering Thermodynafnics is `process efficiency`, in.sucn a definition which is based on first law of Thermodynamics or energy balance, the quality of energy is unimportant and any information about internal losses can't be obtained. Therefore second law efficiencies, for which both the quality of enerqy is aemenmned and internal irrevei - sibilities is considered, can be improved through the availability (or exergy ) analysis and used in thermal systems. Effectively realising a thermal analysis by using second law efficiencies and availability analysis, in this study, driying cylinders of a wrapping paper factory have been considered and both first law and second law efficiencies of the steam distribution system going in to each cylinder have been calculated. In order to increase especially second law efficiency of the plant, the steam distribution system has been redesigned according to tne principles of availability analysis. At the end of calculations made by only Termodinairiieaily, a steam mass flow of 2.5 t/h dranm out from the boiler has been iuwerea to tiie level of 0.66 i./ii without changing the surface temperatures of the cylinders, which are important in the paper production. In addition, as regard of inlet and outlet of the system, the first law efficiency of the system has been reached from 0.179 to 0.396 and the second law efficiency from 0.09 to 0.781. 45

ÖZET Bu çalışmada SEKA/İzmit Kağıt Hamuru ve Kağıt Sanayii atıksularının havasız ve havalı biyolojik arıtılabi- lirligi incelenmiştir. Havasız Biyolojik arıtılabilirlik çalışmalarında, atıksuyun havalı biyolojik arıtıma girme den önce havasız arıtma prosesi ile arıtılabilirligi araştırılmıştır. Havalı biyolojik arıtılabilirlik çalışmasında ise, atıksuyun girişteki inert fraksiyon değeri Sı ve çözünmüş mikrobiyal ürün Sp değerinin belirlenmesi için deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Birinci bölümde, tezin konusu ve kapsamı açıklanarak, çalışmanın önemine değinilmiştir. İkinci bölümde, selüloz ve kağıt sanayii üretim prosesleri verilmiştir, üçüncü bölümde, selüloz ve kağıt sanayiinde su kullanımı, atıksu miktar ve özelliklerinden bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde, kağıt sanayii atıksuları için atıksu arıtma sistemleri, uygulanabilir arıtma metodları değerlendirilmiştir. Besinci bölümde, atıksudaki çözünmüş inert KOİ'nin belirlenmesi metodlarından bahsedilmiş, literatür bilgileri verilmiştir. Altıncı bölümde, deneysel çalışmalar iki ayrı bölüm seklinde yürütülmüştür. îlk olarak havasız on arıtma prosesi çalışması gerçekleştirilmiş, laboratuvar ölçekli yukarı akışlı bir model havasız çamur yatağı sisteminde, deney tesisinin ve sisteme beslenen atığın özellikleri ile deneysel çalışmada kullanılan analiz yöntemleri açıklanarak deney sonuçları tartışılmıştır. Yaklaşık 6 ay süren deneysel çalışmada, giriş KOİ değeri ortalama 1600 mg/lt olan kağıt fabrikası atıksuyu ile havasız çamur yatağı reaktör beslenmiştir. Reaktördeki aktif biyokitle konsantrasyonu ortalama 21000 mg UKM/lt değerinde kalmıştır. KOİ giderme verimi ise, atıksuyun karakteri (zor bozunan maddeler içermesi) nedeniyle ortalama % 52 mertebelerinde gerçekleştirilmiş tir. Deneysel çalışmaların 2. bölümü olarak, aynı atık suyun girişteki inert fraksiyonu Sı ve çözünmüş kalıcı ürün konsantrasyonu Sp m belirlenmesi için havalı biyolojik arıtılabilirlik çalışmaları yürütülmüştür. Çalışmada, laboratuvar ölçekli 6 lt'lik cam reaktör kaplarda, daha önce `i 50 glukoz ve %50 atıksuya aklime edilmiş bir ası mikroorganizma topluluğu kullanılarak çökeltilmis atıksu, süzülmüş atıksu ve glukoz çözeltilerinden oluşan reaktör 1 erdeki toplam ve çözünmüş KOİ değerleri yaklaşık 20 gün izlenmiştir. Elde edilen değerlere göre çizilen grafiklerden Sı ve Xı'ın yeni bir metoda göre çözüm yöntemleri araştırılmıştır. SUMMARY ANAEROBIC AND AEROBIC BIOLOSICAL TREATABILITY OF PULP AND PAPER INDUSTRY WASTEWATER Recently, rapid industrialisation has caused an increased environmental pollution especially the water pollution restricting the beneficial use of water re sources. At the beginning, the biological treatment was used to reduce the problems caused by domestic wastewater which then has been applied with an increasing success to treat industrial wastewaters. Biological treatment has been carried out for a large number of additional purposes. The aerobic pro cesses in biological treatment systems have been exten sively applied due to their high treatment efficiencies, low hydraulic retention times and they are easy to operate and control. However, their high operating costs and practical problems which has been appeared espe cially in high strength wastewaters, have increased the interest in anaerobic wastewater treatment. Anaerobic processes which can supply their own energy requirements and produce very little excess sludge sre there fore a desirable alternative. Anaerobic treatment is a biological process in the absence of oxygen for the stabilisation of organic matters by conversion to Cf-U and inorganic end products such as carbondioxide and ammonia. In this process, the organic wastewater constituents Are converted by anaerobic microorganisms first into volatile carboxylic organic acids and after into acetic acid, which is then decomposed to methane and carbondioxide in an additional biochemical reaction step. The process provides a number of significant benefits over aerobic methods. The advan tages of anaerobic treatment are low production of stabi used biological waste solids, no energy requirements for aeration, the production of methane gas which is a useful end product, low nutrient requirements, possibility to handle the system at very high loading rates and the preservation of anaerobic sludge without feeding for many months. It has also been drawbacks such as the sensitivity of anaerobic bacteria to inhibition caused by a large number of compounds, the slowness of the start-up period and it requires an adequate treatment for theremoval of remaining BOD, ammonia, and hydrogen sulphide which give the effluent a strong and unpleasant odour. The most common anaerobic treatment systems are anaerobic filters (AF), the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors, anaerobic fixed film (AFF) pro cess, anaerobic attached film expanded bed (AAFEB) pro cess and anaerobic fluidised bed (AFB) reactors. All of these systems have their own advantages and limita tions during the operational conditions for their proper performance. The success of the process depends on a suitable microbial population. The physiology and biochemistry of these anaerobic microorganisms which give the engineering systems their special character istics. Basically, on the other hand, the anaerobic pro cesses are not stable than aerobic ones. Because anaerobic processes are operating with rather small safety factors and have very poor process control. Anaerobic processes ara used successfully for a wide variety of industrial wastewaters. These systems can be performed with aerobic processes too. Industrial wastewaters which cause the increase of water pollution are treated usually by biological waste water treatment systems that are mainly known as acti vated sludge. The identification of influent characte ristics with regard to organic content is quite useful from the process kinetics point of view in design and operational strategy for biological wastewater treatment. Since wastewaters consist of complex organic matters and it is not possible to measure the organic content each of them individually, it is necessary to use collective parameters such as total organic carbon (TQC), chemical oxygen demand (COD) and biochemical oxygen demand. To determine the influent characteris tics, one of the most commonly used parameter is chemical oxygen demand. While this parameter iş fre quently preferred to others, it is not dif ferenciâting organic content between biologically degradable fraction and inert fraction. Wastewaters usually contain a very wide spectrum of organics with respect to biodegradability. The ini tially soluble inert fraction passes through the acti vated sludge system in an unchanged form. This fraction is not critical in conventional wastes. Since it causes the misinterpretation of biological treatability results especially in strong industrial wastes it becomes sign i- nificant. It also makes it difficult to determine efflu ent limitation criteria expressed in terms of COD for a number of industrial categories. xiThe importance of soluble inert COD concentration of wastewater has been underlined in literature and methods for the determination of this fraction have been developed. However, these methods do not account the impact of inert soluble metabolic products resulting from micro bial activity in activated sludge systems. Thus, incorrect results are reached due to the interference of soluble inert metabolic products on the initially soluble inert COD value, the target of the measurement. In activated sludge systems, the microbial inert product formation in the effluent stream can be minimised by making suitable adjust ment in the design and operational conditions. Whereas the influent and the effluent soluble inert concentration of wastewater remains unchanged. Therefore, it is important to determine the initial inert soluble COD fraction of wastewater correctly. In this study, anaerobic and aerobic biological treat ability of SEKA/îzmit Pulp and Paper Factory wastewaters has been experimentally investigated. In anaerobic biolog ical treatability studies, the treatability of wastewater by an anaerobic process has been achived. In aerobic biological treatability studies, determination of initially inert fraction, (Si) of wastewaters and soluble residual microbial products (Sf») have been conducted experimentally. In the first chapter, the scope and the general objec tives of this study were underlined and the importance of the study was defined. The production processes in the pulp and paper industry are generally given in the second chapter. In pulp and paper industry, from the use of water, the amount of wastewater and characterictics are discussed in the third chapter. Favourable wastewater treatment systems for the wastewater of Pulp and Paper Industry and applicable treatment methods have been as sessed in the fourth chapter. Literature survey associated with anaerobic treatment is given in this chapter in which microbiology and biochemistry of anaerobic processes and environmental factors affecting the performance of such processes are explained. In the fifth chapter, the determination methods of the soluble inert COD of wastewater has been discussed and literature survey is given. Laboratory studies are explained in the sixth chapter through experimental set-up and methods. On this study, experimental studies have been conducted in two parts. First, anaerobic treatability study has been achieved with a laboratory scale Model Up-flow Anaerobic Sludge xilBlanket system. Analyses methods used at the experimental study, the model plant and influent waste characteristics as explained has been discussed in experimental results. In the experimental study which continued approximately six months with the paper factory wastewaters, the anaerobic sludge blanket reactor has been fed with the influent having a COD value of İ600 mg/1, anaerobic sludge blanket reactor has been fed. Organic loading rates were ranged from 0.6a to 6.34 kgC0D/m3-day. The samples were collected and analyzed for at least 3 times per week. Active biomass concentration in reactor is remained average in 21000 mgVSM/1 value. The COD removal efficiency is achieved 52% because of the characteristics of the used wastewater. The results of this study showed that anaerobic treatment can be successfully applied to pulp and paper wastewaters before the aerobic process. In the second part of the experimental study, deter - mination of the initially inert fraction (Si) of the same wastewater and aerobic biological treatability studies are conducted. In this study, particulate inert COD (Xi) and soluble inert COD (Si) has been determined experimentally by a new developed method. In this method, separate reactors containing settled wastewater, filtered wastewater and glucose are operated as batch reactors with addition of sufficient seed micro organism culture and the experiment has been continued for a period sufficient to mineralise the biodegradable matters completely. The decrease of COD value has been observed by measuring the COD values in each of reactors and the experiment was stopped when the COD values stayed unchanged. At this point, soluble and total COD has been measured. Calculation steps are as follows! In reactor I, total COD at the end of the test, C« ?= Sa ?*- Sf. + Xi + Xp. + Ss (5.35) Where j Cm s Ultimate COD in settled wastewater Sı î Inert soluble substrate concentration Sp» s Inert soluble product concentration Xi : Inert particulates concentration Xp s Inert particulate product concentration So s Soluble substrate concentration In reactor II, soluble COD in filtered wastewater at the end of the test, Cpr ' ss Si +? St=> +? Xf> ' + Ss ( 3. OS ) where ; xiiiCr' : Ultimate COD concentration in filtered wastewater Sp» s Inert soluble substrate in filtered wastewater Xp»' s Inert particulate product in filtered wastewater (5.36) ACQDi = Co - Cr where, Co s Initial COD in settled wastewater ACQDa = So - C«' (5.39) where. So : Initial COD in filtered wastewater (5. 16) (5. 41) (5.42) ACQD*. In equation (5.35), Se» value is supposed to be very low (approximately 2