1. YAĞ VE GRES GİDERİMİ 1.1. GENEL İFADELER Atık yağ ve gresin en önemli kaynakları petrol çıkarma alanı, petrol rafinerisi, petrol ürünü depolanması, araç tamir/bakım noktaları, metal işleme soğutma işlemleri, tekstil sektöründe yün yıkama ve yağ fabrikalarıdır. Rafinerilerin hemen her noktasından atık yağlar kaynaklanmaktadır. Yağ oluşan yerlerde mümkün olduğunca suyla karışımın olmasına engel olunmalı yağlı atık akımları ayrı kanallarla toplanmalıdır. Yağlı atıksular evlerden de kaynaklanmaktadır. Ayrıca araba yıkama, asfalt yollar ile havadaki isin yağmurlarla tekrar yeryüzüne taşınması ile de yağlı atıksular oluşmaktadır. Yağların özellikleri kaynaklarına göre değişir. Yağlı maddeler, petrol dışında, kömür, hayvan ve bitkilerden türetilebilmekte veya sentetik olarak üretilebilmektedir. Yağlar, parafin ve hidrokarbonlardan oluşur. Yağlar kullanıldıkları yerlere göre de sınıflandırılırlar; yakıtlar, yağlayıcılar, kaplayıcılar, temizleyiciler, kesme ve çekme işlemi sıvıları, hidrolik sıvılar ve yemek pişirme yağları. Yağlar oda sıcaklığında sıvı halde bulunurlar. Çoğu yağların sudaki çözünürlükleri azdır. Keza sudan hafif oldukları için su üstünde bir tabaka oluştururlar. Sudan ağır yağlar çok az olup, bunlar su dibine çökerler. Yağların sudaki karışım miktarı birçok fiziksel veya kimyasal yöntemlerle artırılabilmektedir. Atıksularda 5 farklı yağ-gres türü bulunmaktadır: Serbest Yağ: Yağ, atıksuda 20 µm den büyük zerrecikler halinde bulunur. Çoğunlukla, su yüzünde yüzer vaziyettedirler. Fiziksel Olarak Emülsifiye Olmuş Yağ: Atıksuda 5-20 µm aralığında yağ zerrecikleri stabil bir karışım oluşturur. Pompalar, vanalar (özellikle küresel vanalar), daralmalar, atlamalar, dikey borular vb. gibi fiziksel karıştırmalar sonucunda oluşurlar. Kimyasal Olarak Emülsifiye Olmuş Yağ: Deterjanlar, alkali çözeltiler veya diğer tür kimyasallarla 5 µm den küçük boyutta zerreciklerden oluşan emülsiyonlar oluşmaktadır. Çözünmüş Yağ: Sıvı solventler içinde çözünmüş vaziyetteki yağlardır. Bunlar, ancak IR analiz yöntemleri veya kimyasal yöntemlerle araştırılabilmekte olup, Yağ/su ayırıcılarla giderilmeleri mümkün değildir. Günümüzde membranlar bunları ayırmada başarılı olmaktadır. Yağ Tutmuş Katı Maddeler: Yüzeyinde yağ tutmuş olan katı partiküller olup, bunların yağ-su akımından yağ ayırma işlemleri öncesinde ayrılması gerekir.
1.2. EMÜLSİYONLAR ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 1.2.1. Tanımlar Emülsiyon, su ile su ile karışmayan bir maddenin (yağ, kloroform, heksan vb.) çok ince damlacıklar biçiminde heterojen biçimde karışması halidir. Bunlar, kolloidlerin bir biçimi olup, sıvı-sıvı sistem olarak genel olarak ifade edilirler. Yağ içinde su (w/o) veya bunun tersi olarak su içinde yağ (o/w) şeklinde olabilirler. Ayrıca, o/w/o, w/o/w şeklindeki çoklu emülsiyonlar da söz konusudur. Emülsiyonlar, kararlı bir yapı gösterirler. Yani emülsüyonları oluşturan yağ ve su bileşenlerini ayırmak oldukça güçtür. Genelde endüstriyel tesislerden kaynaklanan yağın, kanaldaki su ile emülsifiye edici maddelerin varlığında karışması ile olur. Özellikle rafineriler olmak üzere, gıda imalatı, metal işleme, demir-çelik vb. tesislerden kaynaklanır. Emülsiyonlarda dağılan yağ veya su fazı, eşit büyüklükte küre biçiminde dağılmış durumda olur. Dağılan kısım (Dispersed Medium) %26 dan fazla hacme sahip olur. İçinde dağınılan kısım (Continuous Medium) ise hacim olarak %74 ten fazla olmaz. Çünkü %26 74 aralığı dışında kalan hacimlerde bulunan dağılan ve dağıtan durumunda tek faz bulunur. Emülsiyonların oluşması, iki karışmayan faza enerji (türbülans) uygulanması ile söz konusudur. Emülsiyonlarla ilgili bahiste, karıştırılmaya çalışılan fazların oranlarına, karıştırılma miktarına ve sıcaklığın, tuzluluk ve deterjan vb. gibi maddelerin varlığına göre birden çok faz oluşabilir. Şekil 1.1 de bu durumlar gösterilmiştir. M: orta fazdır. Şekil 1.1. Emülsiyonların Bulunduğu Faz Durumları Emülsiyonlar, boyut olarak genelde makroemülsiyonlar ve mikroemülsiyonlar şeklinde ikiye ayrılır. Makroemülsiyonlar, genel olarak, birleşmeye eğilimi olan 0,1 ila 50 µm aralığındaki yağ zerreciklerini ifade etmektedir. mikroemülsiyonlar ise genel olarak 0,01 ila 0,1 µm aralığındaki yağ zerreciklerini ifade eder ve bunlar termodinamik olarak stabil olmaları ile tanınmaktadırlar. Mikroemülsiyonlar, deterjan vb. maddelerin desteği ile meydana gelmektedir. 0,1 1 µm aralığındaki P.I.T. emülsiyonlar (= Phase Inversion Temperature emulsions), mavimsi beyaz görünüş (Tyndal etkisi) verirler. Buna mukabil 1 µm den büyük makro emülsiyonlar, süt görünümündedir. 0,05 0,1 µm aralığındaki yağ zerrecikleri, grimsi renkte yarı saydam özellik gösterirler. 0.05 µm nin altındaki boyutlarda yağ zerreciklerinden oluşan
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 3 emülsiyonlar, ışığı tümüyle geçirebildiklerinden, saydam özellik gösterirler. Bunlar, kabaca 0,01 µm civarında miselli emülsiyon ve 0,001 µm civarında moleküler emülsiyon olarak isimlendirilirler. Bu son iki tip emülsiyonlar, saydamlıkları nedeniyle, bazılarınca solüsyon olarak da ifade edilmektedirler. 1.2.2. Emülsiyonların Kararlılık Durumları Emülsiyonun kararlılığı, emülsiyonun fiziksel ve elektriksel özelliklere bağlı olarak değişir. 1.2.2.1. Fiziksel Özellikler Bir emülsiyonu oluşturan bileşenlerin türü ve bunların kompozisyonu o emülsiyonun özellklerini belirlemede en çok etkir. Fiziksel özellikler, bu sistemlerin kararlılığını da belirler. İki karışmayan sıvının karıştırılması ile elde edilen emülsiyonlarda yağ zerreciği ile su ortamı arasında veya yağ ortamında bir su zerreciği arasında bir yüzey gerilimi bulunmaktadır. Emülsiyonların viskozitesi de emülsiyonun yapısı ve kararlılığı hakkında önemli ipucu verebilmektedir. Bu durum, w/o karışımların da daha belirgindir. Buna karşılık, o/w sistemlerinde suya ait viskozite daha etkin olup, yağın az oluşu ile viskoziteye az yansıma olur. Bir faza karışabilirlik (miscibility) de emülsiyon tipini belirler. Bir emülsiyon, dağınılan kısımı(continuous phase) oluşturulan sıvı ile kolaylıkla seyreltilebilir. Örneğin, bir o/w sistemi su ile rahatlıkla istenen oranlarda seyreltilebilir. Buna mukabil dağılan kısımı (dispersed phase) oluşturan bir sıvı ile o emülsiyonu seyreltmek zordur. Örnek: bir o/w sisteminin yağda seyreltilmeye kalkışılması gibi. Bir emülsiyon, emülsiyon zerrecikleri arasındaki film kısmı kaldığı ve emülsifiyan maddeler bu durumu bozmadığı sürece kararlılığını koruyacaktır. 1.2.2.2. Elektriksel Özellikler Yağ bilindiği üzere elektriği iletmeyen bir özelliğe sahiptir. Emülsiyonlarda yağ oranı arttıkça suyun elektriği iletme derecesi azalmaktadır. Emülsiyonların elektriği iletme kabiliyetini tespit için, iki adet platin elektrot emülsiyona daldırılır. Dielektrik özelliği tespit edilir. Dielektrik terimi, yalıtkanlar için kullanılmaktadır. Yani elektriğin iletilmeme özelliğinin bir ifadesidir. Dielektrik sabiti denilince; hava boşluğu için 1 birim alınır. Değer artında elektrik iletimi artmaktadır. Bu parametrenin bazı maddeler için değerleri; kuru hava ve diğer gazların herbiri=1, gazyağı=1,8, heksan=1,9, teflon=2, benzin=2, mineral yağ=2,1, petrol=2,1, polietilen=2,25, benzen=2,3, sikloheksan=2,3, yağlama yağlarındaki hidrokarbonlar=2,1-2,4 arası, sunta=2,0-2,6 arası, kuru odun=2-6 arası, kağıt=3, ağır yağ=3, şeker=3, zeytinyağı=3,1, PVC=3,4, wax=2,4-6,5arası, asetik asit=4,1, kum=5, lastik=7, yaş odun=10-30, heksanol=13,3,
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ metil alkol=30 ve bidistile su=80 şeklindedir. Bu değerler incelendiğinde; yağların dielektrik değerinin düşük olduğunu görülür. Emülsiyonların dielektrik özellikleri, zeta potansiyeli olarak bilinen tek bir parametre ile ölçülebilir. Şekil 1.2 de negatif yüklü bir yağ zerreciği ve çekirdek itibaren mesafeyle maruz kaldığı elektriksel potansiyelin değişimi gösterilmiştir. Şekil 1.2. Yağ Kolloidi ve Zeta Potansiyelin Gösterimi (Max Planck Institute of Colloids and Interfaces) 1.2.2.3. Stabilizasyon Derecesi Emülsiyonların kararlılığının bozulması, dağlı faz şeklindeki yağ zerreciklerinin dağıtan fazda birleşerek yüzeyde (creaming=hafif kısımda birikme) veya tabanda (inversion=ağır kısımda birikme) gözükmeye başlamasıyla belirir. Bunun dışında dağıtan faz içinde askıda olan yağ zerrelerinden küçük olanların kaybolarak büyük zerrelere dahil olması da (Ostwald ripening) kısmen söz konusu olabilmektedir. Emülsiyonların kararlılıklarının bozulması, saniyeler ile yıllar arasında değişmektedir. Bu değişim, Çizelge 1.1 de verilmiştir. Yağ zerreciğinin boyutu 0,01 µm olduğunda, kararlılığın bozulmasını yıllar mertebesinde beklemek gerekmektedir. Tersinir bir olay olmayan kararlılığın bozulması, emülsiyonun kırılması olarak da ifade edilir. Çizelgede kararlılık bakımından sınıflandırılan yağ zerreciklerini oluşmasına neden olan işlem ve kaynaklar da örneklendirilmiştir. Bilindiği üzere, hidrofobik özellikteki yağ zerreciklerinin kararlılıklarının bozularak birleşmesi için zeta potansiyelinin yenilmesi (düşürülmesi) gerekmektedir. Bu durum Çizelge 1.2 de gösterilmiştir. Çizelgeden de görüleceği üzere emülsiyonların kararlılığının bozulması, -30 mv un üstüne çıkılması ile sağlanmaktadır. Bu maksatla ortama + değerlikli iyonların (katyon) verilmesinin uygulanan yöntemlerden olduğu hatırlanmalıdır.
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 5 Çizelge 1.1 Yağ Zerreciklerinin Kararlılık Dereceleri (ACS Separations & Mass Transfer Products) Zerrecik Boyutu, µm Ayrılma Zamanı Emülsiyon Stabilitesi > 500 < 1 dakika Çok zayıf 100-500 < 10 dakika Zayıf 40-100 Saatler Orta 1-40 Günler Kuvvetli < 1 Haftalar Çok Kuvvetli Oluşma Kaynağı Dağılan kısım oranı % 5 ten çok olan püskürtmeli yıkama tankları, statik karıştırıcılar. Dağılan kısım oranı % 5 ten az olan püskürtmeli yıkama tankları, pervaneli karıştırıcılar, ekstraksiyon kolonları. Santrifüj pompa deşarjları, kostik yıkama tankları, düşük yüzey gerilimli emülsiyonlar. Sıvı fazlarda yağların ince zerreler oluşturarak yoğunlaşması, çok düşük yüzey gerilimi sağlayan deterjanlar. Çizelge 1.2 Zeta Potansiyeline Bağlı Olarak Kararlılık Değişimi (Riddick, 1968, http://www.luminet.net/~wenonah/info/colloid.htm) Emülsiyon Stabilitesi Ortalama Zeta Potansiyeli, mv Çok Kuvvetli -100 ila -60 Kuvvetli -60 ila -40 Orta -40 ila 30 Hafif dispersiyon eşiği -30 ila -15 Yumaklaşma eşiği -15 ila -10 Kuvvetli yumaklaşma ve çökme -5 ila +5 1.3. YAĞ-GRES İÇEREN ATIKSULARI ARITMA Yağ-gres içeren atıksular, içerdikleri yağın kimyasal yapısına, yağ miktarına ve yağın suda serbest, emülsiyon veya çözünmüş halde bulunma durumlarına göre fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemlerle arıtılabilmektedirler. Emülsiyonların sudan ayrılması için kimyasal, ısıl ve fiziksel yöntemlerden faydalanılır. Çizelge 1.3 te mevcut yağ-gres giderme işlemleri mukayeseli olarak verilmiştir. Şekil 1.3 de 20µm boyutuna giderilebildiğinde atıksuda 10 mg/l yağ ve gres kalacağı ve buna karşılık, yağ zerreciklerinin boyut dağılımları temsili olarak fikir vremek amacıyla verilmiştir.
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ Şekil 1.3. Yağ-gres İçeren Bir Atıksuda Yağ Zerrecikleri Dağılımı (AJM Environment) Bunlara ilave olarak kimyasal yöntemlerden sayılan elektrokimyasal arıtma, yaş oksidasyon (wet oxidation) ve yakma yöntemleri de uygulanabilmektedir. Uygulanan yöntemler aşağıda sırasıyla verilmiştir. Yağ/gres ayırıcılar genelde arıtma tesisinin başında yerleştirilir. Bu birimler, aynı zamanda dengeleme ve ön çöktürme havuzu foksiyonlarını da yerine getirmektedir. Suyla gelen çer çöp gibi iri katı maddeler ve hatta çökebilen/askıda katı maddeler ayırıcı öncesinde giderilmelidir. Arıtma tesisi sonrasında eğer atıksuda yağ türü maddeler varsa deşarj öncesinde yağ gres ayırması sağlanarak, deşarj edilen arıtılmış suyun içerdiği organik madde miktarı kısmen azaltılabilir. Çizelge 1.3 Yağ-Gres Giderme İşlemleri (Arizona Department of Environmental Quality) Proses Uygulamaları Avantajları Dezavantajları Graviteyle Ayırma Havayla Yüzdürme Kimyasal Flokülasyon API, CPI, TPS, PPI DAF, IAF, SAF Graviteyle Ayırma ve Havayla Yüzdürme İle Uygulanır Askıda maddelerin, serbest ve dispers yağların giderilmesi, basit ve ekonomik uygulama Askıda maddeler giderilebilir. Emülsifiye ve dispers yağlar kimyasalların ilavesi ile giderilebilir. Şok yükler etkin bir şekilde arıtılabilir. Yüksek seviyelerde askıdsa katı madde giderimi. 20 µm den küçük veya çözünmüş yağ zerrecikleri giderilemez. Emülsifiye yağlar çok az giderilir. Nispeten düşük debi veya büyük tank hacmi gerekir. Kimyasal koagülantlar kullanıldığında oluşan kimyasal çamurun bertarafı gerekir. Oluşan kimyasal çamur.
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 7 Proses Uygulamaları Avantajları Dezavantajları Filtrasyon Paket/Plakalı Ortamda Ayırma (Coalescence) Membran Prosesler Kum, antrasit, çoklu ortam, öğütülmüş grafit, kaplamalı seramik, ultrafiltrasyon membran Elyaflı membran Ters Osmoz, Nanofiltrasyon, Ultrafiltrasyon, Mikrofiltrasyon Askıda maddeler giderilir. Serbest, dispers ve emülsifiye yağlar ayrılalır. Çözünmüş yağlar hariç, tüm yağ biçimleri etkin biçimde giderilir. Çözünmüş yağlar giderilebilir. Biyolojik Arıtma Aktif Çamur Çözünmüş yağları gidermede etkin. Karbon Adsorpsiyonu Filtrasyon ve paket ortam olarak GAC kullanma. Yalnızca çözünmüş yağları gidermek için PAC kullanma. Çözünmüş yağlar dahil tüm yağ türlerinin etkin giderimi. Geri yıkamalar tekrar arıtım gerektirir. Önemli ölçüde ön arıtma gerektirir. Yüksek derecede tıkanma riski. Sınırlı bir arıtma aralığı için uygulanabilmesi. Membranların tıkanması ve sınırlı ömrü. Önemli ölçüde ön arıtma gerektirme. Düşük debi. Sınırlı bir arıtma aralığı için uygulanabilmesi. Arıtmaya giren atıksudaki yağ konsantrasyonunun 40 mg/l nin altına indirilmesi için önarıtma gerekmesi. Masraflı olması. Önemli ölçüde ön arıtma gerektirmesi.aktif karbonun rejenere edilmesinin gerekmesi veya yerine yenisinin konulması. Sınırlı bir arıtma aralığı için uygulanabilmesi. Kısaltmalar: API: American Petroleum Institute Separator DAF: Dissolved Air Flotation CPI: Corrugated Plate Interceptor IAF: Induced air flotation TPS: Tilted-plate separator SAF: Suspended Air Flotation PPI: Parallel Plate Interceptor GAC: Granulated Activated Carbon PAC: Powdered Activated Carbon 1.3.1. Fiziksel Arıtma Yağ zerreciklerinin fiziksel olarak ayrılmasında zerreciklerin birleştirilmesi esastır. Bunun birçok yolu bulunmaktadır. Bunlar içinde en çok uygulananları; floklaşma, sedimentasyon ve coalescence şeklinde olup, bunlar Şekil 1.4 te şematize edilmiştir. Yağ zerrecikleri boyutlarının 0,1 1000 µm aralığında değişmesi durumu için uygulanabilecek giderme yöntemleri ve bu zerreciklerin birleşmesi halinde varacakları büyüklüklükler de belirtilmek üzere Şekil 1.5 de toplu halde gösterilmiştir. Yağ içeren atıksuların arıtılmasında kullanılan arıtma yöntemleri aşağıda incelenmiştir. 1.3.1.1. Graviteyle Ayırma Sistemleri (Seperatörler) Yağ ve gres atıksu içinde serbest veya emülsiyon halde bulunur. Serbest haldeki, suda çözünmemiş yağ-gres, atıksu dinlendirdiğinde ayrı bir tabaka oluşturarak ayrılmaktadır. Serbest yağın, fiziksel olarak sudan giderilmesi, genelde seperatörler (ayırma sistemleri) yardımıyla yapılmaktadır. Bu tür gidermeler için 10 30 dakika arasında bekletme süresi söz konusudur. Bu faz ayrılması esnasında atıksudaki katı maddeler de çökmektedir. En basit uygulama olarak,
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ Şekil 1.6 te üç kademe halinde düzenlenmiş bir yağ ayırma sisteminde serbest yağların ayrılması gösterilmiştir. Şekil 1.4 Emülsiyonların Birleşme Biçimleri Şekil 1.5. Yağ Zerreciklerinin Boyutlarına Göre Uygulanan Ayırma Yöntemleri (ACS Separations & Mass Transfer Products) Graviteyle yağ ayırma sistemlerinin en çok kullanılan tipleri aşağıdaki gibidir; - API Tipi Seperatörler,
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 9 - Paket Ortam Tipindeki Seperatörler Bunların dışında, döner tambur, döner disk, santrfüj makinesi gibi veya yayık gibi hareketli sistemler de bulunmaktadır. Yağ seperatörleri tasarımında ayırıcı hacmi belirlenirken, sırasıyla; - Üst kısımda yağların birikmesi için gereken hacim, Şekil 1.6 Üç Kademeli Konvansiyonel Seperatör Sistemi (City of Palo Alto) - Dipte çökecek katı maddeler için gereken hacim ve - Yağın sudan ayrılması için gerekli hacim düşünülmelidir. Bunun için pratik biçimde bir mezürde atıksuyun faz ayrılmaları basitçe izlenerek bir ön fikir sahibi olunabilinir. Yağ ayırıcılar için hesapla yapılan tasarımlara ilave olarak bu tür atıksu arıtma birimi tasarımlarında olduğu gibi a) yüzey yükü ve b) bekletme süresi genel yaklaşımlarından da faydalanılınır. Bunun için genel olarak kabul edilen yüzey yükü aralığı; 2,5 ila 42 m 2 /gün şeklindedir. 45 dakika ila 2 saat arasındaki bekletme süreleri de genel kabul görmüştür. Buna rağmen 8 saate kadar bekletme de uygulanabilmektedir. Şüphesiz emülsifiye durumdaki yağların bekleterek ayrılması güç olduğundan bunların bir ön işleme tabi tutulması gerekmektedir. Genel tasarım düşünceleri: Eğer mümkünse, yani eğer atık suda uçarak çevreye yayılacak organik bileşikler yoksa, tankın üstünün açık olması tercih edilmelidir. Tankın üstünün örtülmesi bir örtü ile de olabilir. Tank üstünün örtülmesi hava kirliliğini azaltma yanında yangın riskini de azaltma yönünde etki edecektir. Örtünün soğuk ve ağır yağışlı mevsimlerde de faydası
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ vardır. Eğer çok gerekmiyorsa, örtünün kullanılmaması ile havuz veya tank içi rahatça görülebilecek, temizlik ve bakım daha rahatça yapılabilecektir. Temizlik ve bakım için tankta gerekli donanım bulunmalıdır. Soğuk iklimlerde donmanın önüne geçmek için havuzun gaz patlamasına neden olmayan tipten dalgıç ısıtıcılarla ısıtılması gerekebilir. Bu durumda ısı kayıplarının azaltılması için havuz/tank yalıtımı da düşünülmelidir. Bu nedenle ısı tasarrufu için havuz/tank yere gömülü halde olmalı ve duvarları atmosfere açık olmamalıdır. Yağ/su ayırıcılarında bakım yapılması zaruridir. Bakım yapmadaki üşengeçlik olumsuz arıtmaya neden olur. Bu ayırıcılarda olabildiğince mekanik aksamların sayısını enazda tutmak, bakım ihtiyacını azaltacaktır. Ayırıcı önünde bir kum çöktürme bölmesi bulunsa dahi atıksudaki toprak ve sediment probleme neden olmaktadır. Bu durumun önüne geçmek için yağ ayırıcının önüne bir çöktürme havuzu konulmalıdır. Gravite tipi ayırmada yağ giderme verimi kısmen atıksuyun ayırıcıdaki kalma süresine ve atık akımının bileşimine bağlıdır. Emülsiyon kırmanın etkinliği ise atığın özelliklerine, sistem bakımı ve sistem bileşenlerinin çalışma durumlarına bağlı olacaktır. Serbest yağ ve gres, 15 mg/lt ye kadar gravite tipi ayırıcılarla giderilebilmektedir. 150 µ m den küçük ve 20 µ m den büyük yağ zerreciklerini içeren emülsiyonları arıtmada paket ortamlı yağ ayırıcılardan faydalanılmaktadır. 1.3.1.1.1 API Seperatörleri Yağ/su ayırıcıların çoğu API (American Petroleum Institute) esasında kurulur. Bunlar gravite esaslı seperatörlerin en basitleri olarak isimlendirilirler. Üstü açık bir havuz ve üst kısımda yağ sıyırıcı ile alt kısımda çöken sedimentleri süpüren bir çamur sıyırıcı şeklinde inşa edilmektedir. API ayırıcı genel şematiği Şekil 1.7 da verilmiştir. Ticari olarak akış biçimini ve yağ toplama verimini artıracak modifiye API seperatörleri üretilmektedir. API seperatörlerine girişte laminar akımın temini için akımı havuza düzgün dağıtmak önemlidir. Seperatörde ağır katılar çöker ve dipte oluşan çamur ahşap kanatlı bir sıyırıcı ile havuzdan uzaklaştırılır. Su üstüne yükselen yağ tabakası ise oluklar yardımıyla alınarak uzaklaştırılır. Havuzdan yağın alınması için döner tambur tipi vb. uygulamalar da söz konudur. Neticede havuzdan alınan yağ ve su karışımı işlenerek veya doğrudan uzaklaştırılır. Bu tür tesisler yılda 2 kez bakıma alınabilir. 1.3.1.1.2 Paket Ortam Tipindeki Seperatörler Paket ortamlı (coalescing) seperatörler de gravite tipi ayırıcılara benzer biçimde çalışırlar. Farklı olan tarafı, ayırma ortamının serbest bir ortam olmaması, kıvrımlı levhalar, düz levhalar, borular veya dolgu malzemelerinden oluşmasıdır. Şekil 1.8 de paket ortamlı seperatör şematiği
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ 11 verilmiştir. Paket ortamı oluşturan malzemeler oleofilik yani yağı seven malzemeden veya kaplanmış haldedir. İnce yağ partikülleri ortamdan geçerken ortam yüzeyinde tutulur ve bu ince yağ partikülleri birbiriyle burada birleşerek daha büyük damla ve kütlelere dönüşür. Daha etkin biçimde birleşme imkânı bulup, havuzun üst su yüzeyine ayrılma meydana gelir. (a) Plan Görünüş (b) Kesit Görünüş Şekil 1.7. API Yağ Seperatörü (Corbitt, 1990) Şekil 1.8. Paket Ortamlı Yağ Seperatörü (EPA, 1990) Paket ortam uygulama örnekleri olarak bazı tasarım biçimleri ve şematik gösterimleri aşağıda verilmiştir;
ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ M.T. GÖNÜLLÜ t Kontrol tik su iş ış Paralel plakalardan ibaret PPI (Parallel Plate Interceptor) tipi (bkz.şekil 1.9 ) Kıvrımlı plakalardan ibaret CPI (Corrugated Plate Interceptor) tipi (bkz. Şekil 1.10) Şekil 1.9. Paralel Plakalı (PPI) Yağ Seperatörü (EC, 2002) Şekil 1.10. Kıvrımlı Plakalı (CPI) Yağ Seperatörü (EC, 2002)