ZEYTİNYAĞI FABRİKA ATIĞININ İNDİKATÖR ve KUMAŞ BOYASI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ Hazırlayan Öğrenciler Ahmetcan BERBER 7- C Oğuzhan YILDIRIM 7- C Danışman Öğretmen Demet EROL İZMİR, 2013
İÇİNDEKİLER 1. Proje Özeti...2 2. Projenin Amacı...2 3. Giriş...2 4. Yöntem...4 5. Ulaşılan Sonuçlar...5 6. Sonuçların Değerlendirilmesi...5 7. Proje Bütçesi...6 8. Proje Takvimi...6 9. Kaynaklar...6 10. Proje Fotoğrafları.7 1
Proje Adı: ZEYTİNYAĞI FABRİKA ATIĞININ İNDİKATÖR ve KUMAŞ BOYASI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ 1. Proje Özeti Zeytin ve zeytinyağı sanayi ülkemizin en önemli sanayi dallarından biridir. Ülkemizde yıllık 600.000 ton zeytin kara suyunun alıcı ortamlara atık olarak verildiği bilinmektedir. Bu projenın amacı, tüketimi sırasında son derece sağlıklı bir imaja sahip olan zeytinyağının üretimi sırasında önemli çevresel sorunları beraberinde getiren karasu atık maddesinin kumaş boyası ve indikatör olarak değerlendirilmesidir. Bunun için gerçekleştirdiğimiz projede denemelerimiz sonrasında pamuklu kumaşların farklı ph larda kırmızı ve yeşilin farklı tonlarında boyandıklarını gördük. Turnusol kağıdı ile ph kontrollerimiz esnasında ise zeytin karasuyun indikatör olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi fikri geldi. Bu fikirle yaklaştığımızda ise zeytin karasuyunun metil kırmızısı, metil sarısı, metil oranj gibi çeşitli indikatörler gibi asitli ve bazlı ortamda iki farklı renk veren bir indikatör şeklinde kullanılabileceğini gözlemledik. 2. Projenin Amacı Zeytin ve zeytinyağı sanayi ülkemizin en önemli sanayi dallarından biridir. Ülkemizde yıllık 600.000 ton zeytin kara suyunun alıcı ortamlara atık olarak verildiği bilinmektedir. Projemizin amacı, tüketimi sırasında son derece sağlıklı bir imaja sahip olan zeytinyağının üretimi sırasında önemli çevresel sorunları beraberinde getiren karasu atık maddesinin kumaş boyası ve indikatör olarak değerlendirilmesidir. 3. Giriş Endüstride hammaddeler belirli bir amaca göre işlenirken bazı maddeler de atık olarak kalır. Bunlar daha sonra verildikleri alıcı ortamların yani havanın, toprağın, suların dolayısı ile çevrenin kirlenmesine neden olduklarından ya yok edilmeleri ya da kirlilik yüklerinin azaltılması gerekmektedir. Ancak ekonomik yönden değerlendirilmeleri ön planda geleceğinden, çeşitli değerlendirme şekilleri son yıllarda büyük önem kazanmıştır (1). Tüketimi sırasında son derece sağlıklı bir imaja sahip olan zeytinyağı da ne yazık ki üretimi sırasında önemli çevresel sorunları beraberinde getiren atık maddelerden biridir. Zeytinyağı üretiminin yoğun olarak yapıldığı Akdeniz ülkelerinde yılda ortalama 30 milyon m 3 2
kara suyun çevresel ortamlara deşarj edildiği sanılmaktadır. Zeytinyağı sıkma teknolojisine bağlı olarak oluşan sıvı atık kısmı değişmekle birlikte genel olarak 1 ton zeytin için 1 ton sıvı atık ya da karasu oluştuğu söylenebilir. Karasu denilen madde aslında kara değil, sadece zeytin meyvelerinden zeytinyağı elde edilirken, ılık suyla yağın sürüklenmesi ve baskı sırasında kullanılan suyun havada okside olarak kararmasıyla oluşan bir üründür (1). Genel olarak Akdeniz ülkelerinde zeytinyağı fabrikası atıklarının tarımsal endüstrinin en önemli kirleticilerinden biri olduğu görülmektedir. Zeytinyağı fabrikası atığı toksik maddeler içerdiği gibi, şekerler, azotlu bileşikler, organik asitler ve atık yağ gibi ticari öneme sahip organik maddeler de içerir (1). Günümüzde karasu değerlendirilmesi ve arıtımı için önerilen pek çok yöntem mevcuttur. Sulama amaçlı kullanma, buharlaşma ve sızma için araziye boşaltma, kompostlaştırma, organik gübre olarak kontrollü bir şekilde toprağa deşarj etme ve hayvan yemi olarak kullanma son zamanlarda uygulanan yöntemler arasındadır. Ayrıca, çok ciddi bir çevresel problem olan karasu, karbonhidrat içerdiğinden dolayı fermantasyon proseslerinde besin kaynağı olarak da belli bir potansiyel oluşturmaktadır (2). Biz kara suyun değerlendirilmesine yönelik alternatif bir metot geliştirme düşüncesi ile kumaş boyamada kullanılabilirliğini araştırmaya karar verdik. Boyama işlemleri esnasında zeytinyağ üretim tesisinden temin ettiğimiz fabrika atığını kimya ve biyoloji deneylerinde kullanılmak üzere indikatör olarak kullanılabileceği düşüncesini geliştirdik ve bu yönde çalışmalarımızı sürdürdük. İndikatör, çözeltinin ph'sına bağlı olarak renk değiştiren bileşiklerdir. Titrasyon adı verilen deneylerde kullanılırlar. Bu deneylerde bir asidin veya bazın ph değeri ölçülür. İndikatörleri asit baz, indikatörleri olarak ayırabiliriz. Örneğin metil kırmızısı asit formundayken kırmızı, baz formunda ise sarı renktedir. Aşağıdaki tabloda bazı indikatörlerin asit rengi ve baz rengi belirtilmiştir (3). İndikatör Asit Rengi Baz Rengi Timol Mavisi Kırmızı Sarı Metil Sarı Kırmızı Sarı Metil Oranj Kırmızı Sarı Bromkrezol Yeşili Sarı Mavi 3
Bromfenol Kırmızısı Sarı Kırmızı Metil Kırmızısı Kırmızı Sarı Nitrazin Sarısı Sarı Mavi Bromtimol Mavi Sarı Mavi Fenol Kırmızısı Sarı Kırmızı Nötral Kırmızısı Kırmızı Sarı Krezol Kırmızısı Sarı Kırmızı Timol Mavi Sarı Mavi Fenolftalein Renksiz Kırmızı Timolftalein Renksiz Mavi Alizarin Sarısı Sarı Viyole 4. Yöntem Bu projede deneysel yöntem kullanılmıştır. 4.1. Kumaş Boyama için ön hazırlık: Pamuklu kumaş 25 ml/l hidrojen peroksitle ve 1 ml/l (%30) amonyak ile 55-60 o C de ağartılmak üzere banyo edildi. Kumaş banyo sonrasında formik asitle nötralize edilip suyla yıkandı. Oda sıcaklığında kurutuldu. 4.2. Kumaşların ve atığın hazırlanması: Ön hazırlık sonrası kumaşlar aynı boyutlarda 10 adet kesildi. Fabrikadan temin ettiğimiz Zeytin karasuyu süzülerek posa kısmı atıldı. Süzülen fabrika atığı 10 adet petri kabına eşit olarak aktarıldı. 4.3. Zeytinyağı fabrika atığının farklı ph larda hazırlanması: ph1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 aralığında olmak üzere petri kaplarındaki zeytin kara suyunun ph ları hidroklorik asitle ve sodyum hidroksitle ayarlandı. Hidroklorik asit miktarı değiştirilerek ph1,2,3,4,5,6 ya, sodyum hidroksit miktarı değiştirilerek de ph 8,9,10 a ayarlandı. ph değişimleri turnusol kağıtları ile kontrol edildi. Zeytinyağı fabrika atığının ilk sağlandığı zamanki ph sının ise 7 olduğu turnusol kağıdı ile tespit edildi. 4.4. Kumaş boyama: Kumaşlar farklı ph lardaki petri kaplarına yerleştirildi ve ısıtılarak boyama yapıldı. Boyama sonrası kumaşlar yıkanarak kurutuldu. 4
4.5. İndikatör olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi: Kumaşlar farklı ph larda boyama esnasında ph kağıdı ile ph ları kontrol edilirken farklı tonlardaki boyamalar incelendi. 5. Ulaşılan Sonuçlar Projemizde zeytin karasuyu atığını değerlendirmek amacıyla kumaş boyası elde ettik. Denemelerimiz sonucunda pamuklu kumaşların bu boya ile farklı ph larda kırmızı ve yeşilin farklı tonlarında boyandıklarını gördük. Turnusol kağıdı ile ph kontrollerimiz esnasında ise aklımıza zeytin karasuyunun indikatör olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi fikri geldi. Bu fikirle yaklaştığımızda ise zeytin kara suyunun metil kırmızısı, metil sarısı, metil oranj gibi çeşitli indikatörler gibi asitli ve bazlı ortamda iki farklı renk veren bir indikatör şeklinde kullanılabileceğini gözlemledik. Elde ettiğimiz indikatör adı: Zeytin karasuyu Asit rengi: Kırmızı Baz rengi: Yeşil. 6. Sonuçların Değerlendirilmesi Ülke ekonomisinde çok önemli bir yere sahip olan yağlık ve sofralık zeytin ve zeytin yağı gibi ana ürünlerin yanında prina ve karasu gibi katı ve sıvı yan ürünlerde zeytinyağı fabrikasında ortaya çıkmaktadır. Ekonomik olarak değerlendirilebilen prinaya karşı karasu çevreye gelişigüzel bırakılmaktadır. Bunun sonucu olarak da ekonomik değerini kaybetmekte ve çevreyi büyük ölçüde kirletmektedir (4). Bunların çevreye atılmak yerine değerlendirilerek katma değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesi kaynakların optimum şekilde kullanımını sağlayarak doğal kaynaklar üzerindeki baskının azaltılmasına, kıt olan kaynakların değerlendirilmesine ve kirliliğin önlenmesine katkıda bulunacaktır (5). Biz projemizde bu atığın değerlendirilmesi için zeytin kara suyundan kumaş boyası elde ettik. Bunun yanı sıra zeytin kara suyunu asitli ve bazlı ortamda iki farklı renk veren bir indikatör şeklinde kullanılabileceğini gösterdik. 5
7. Proje Bütçesi Zeytin fabrikası atığı, hidroklorik asit, sodyum hidroksit, cam petri kapları, kumaş, makas, pens, ph kağıdı, ısıtıcı, hidrojen peroksit, amonyak, formik asit, su. 8. Proje Takvimi 25.09.2012 17.10.2012 Alanyazın taraması 28.10.2012 Zeytin atık kara suyunun fabrikadan alınması 29.10.2012 19.11.2012 Projenin gerçekleştirilmesi 25.11.2012 19.12.2012 Raporun yazılması 9. Kaynaklar 1. U. Sidal, N. Kolankaya, C. Kurtonur, Pseudomonas sp. ile Zeytinyağı Fabrikası Atığından BiyosürfektanEldesi Turk J Biol.24 (2000) 611 625. 2. M.Elibol, İ. Yaşa, Ş. Karaçancı, I. Çoban, G. Özsoy, Zeytinyağı İşletmeleri Katı(Pirina) ve Sıvı(Karasu) Atıklarından Mikrobiyal Lipaz Üretimi, Proje No: 106M464, 2008. 3. http://www.kimyasanal.net/sorugoster.php?soru_id=843 4. Kayhan Ö.(2008). Zeytin Kara suyundan Antioksidanların Dondurularak Kurutma Yöntemi ile Ayrıştırılması. Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Kimya Mühendisliği A.B.D., Gebze. 5.Zeytincilik Araştırma Enstitüsü, Zeytinyağı Teknolojisi/Zeytinyağı Yan Ürünleri, <http://www.zae.gov.tr/zeytinyagi/7.asp>, 14.10.2012. 6
10. Proje Fotoğrafları 7
8