Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri



Benzer belgeler
ADAPAZARI KENTSEL ATIKSU ARITMA TESĐSĐ ATIKSUYUNUN KARAKTERĐZASYONUNUN ĐNCELENMESĐ VE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

ÇAMUR YATAKLI ANAEROBİK FİLTRE REAKTÖRDE İŞLETMEYE ALMA FAZININ İNCELENMESİ

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE KAZANILAN ENERJİNİN KULLANILMASINDA ESKİŞEHİR ÖRNEĞİ. Murat PİROĞLU ESKİ Genel Müdürlüğü Atıksu Arıtma Dairesi Başkanı

BURSA HAMİTLER SIZINTI SUYU ARITMA TESİSİNİN İNCELENMESİ

Çalışmalar sırasında yapılan analizler Standard metotlara(apha, AWWA, WPCF) uygun olarak, aşağıdaki ölçüm yöntemleri kullanılarak yapılmıştır :

Tunceli Evsel Atıksu Arıtma Tesisinin Arıtma Etkinliğinin Değerlendirilmesi

YEMEKLİK YAĞ SANAYİ PROSES ATIKSULARININ KİMYASAL - BİYOLOJİK ARITIMI

GIDA ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ ANAEROBİK ARITIM ADAPTASYONU ÇALIŞMASI

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

YEMEK ATIKLARINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

Anaerobik Arıtma ve Biyogaz Üretim Tesisi. Çağatay Arıkan-Ak Gıda Kalite Güvence Müdürü

S.S. YEŞİL DURU EVLERİ KOOPERATİFİ ATIKSU ARITMA TESİSİ PROJE RAPORU

1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK

Sigma 3, 75-81, 2011 Research Article / Araştırma Makalesi THE IMPORTANCE OF ph CONTROL DURING ANAEROBIC DIGESTION OF MUNICIPAL TREATMENT SLUDGES

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ.

DİĞER ARITMA PROSESLERİ

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

ÇEV-401/A DERS TANITIM FORMU

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

ARITMA ÇAMURUNDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENERJİ TASURRUFU

ÜLKEMİZDE EVSEL ATIKSU ARITMA ÇAMURLARINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

ÇEV-302/A DERS TANITIM FORMU

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNİN İŞLETİLMESİ-BAKIM VE ONARIMI. Fatih GÜRGAN ASKİ Arıtma Tesisleri Dairesi Başkanı

Tokat Atıksu Arıtma Tesisinde Biyogaz ve Elektrik Üretim Kapasitesinin Belirlenmesi

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

Anaerobik yöntemle stabilize edilen kentsel nitelikli arıtma çamurların nihai bertaraf açısından değerlendirilmesi

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE SÜT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ BİYOLOJİK ARITIMI

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

AEROBİK BİYOFİLM PROSESLERİ

ÇERKEZKÖY ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ ENDÜSTRİYEL ATIKSU ARITMA TESİSİ

TEK FAZLI VE İKİ FAZLI SİSTEMLERDE PROPİLEN GLİKOLÜN HAVASIZ ARITILABİLİRLİĞİ

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

BİYOLOJİK ARITMA DENEYİMLERİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 10 Sayı: 2 sh Mayıs 2008

KONYA ATIKSU ARITMA TESİSİ ANAEROBİK ÇAMUR ÇÜRÜTÜCÜLERİNDE OPTİMUM BİYOGAZ VERİMİ İÇİN İŞLETME ŞARTLARININ VE TASARIM KRİTERLERİNİN BELİRLENMESİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 2 Sayı: 3 sh Ekim 2000

KATI ATIKLARIN AEROBİK VE ANAEROBİK AYRIŞMASININ LABORATUAR ÖLÇEKLİ BİOREAKTÖRLERDE İZLENMESİ

Pilot Ölçekli Mezofilik Kesikli Anaerobik Reaktörde Peynir Altı Suyu Arıtımı ve Biyogaz Üretimi

BÖLÜM 1 ATIKSULARIN ÖZELLİKLERİ

ATIKSU ARITMA DAİRESİ BAŞKANLIĞI

TARIM, HAYVANCILIK VE GIDA ATIKLARI İÇİN BİYOGAZ TESİSLERİ

ÇEVKOR (Çevre Koruma Vakfı) Yayınları, 2008, İzmir.

T.C. KOCAELİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ İSU GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ARITMA TESİSLERİ İŞLETME ZORLUKLARI VE SCADA SİSTEMİNİN EKONOMİK GETİRİLERİ

CEV348 ANAEROBİK ARITIM SİSTEMLERİ

Biyogaz Temel Eğitimi

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir.

ATIK YÖNETİMİNDE BİYOMETANİZASYON TEKNOLOJİSİ

KANALİZASYONLARDA HİDROJEN SÜLFÜR GAZI OLUŞUMU SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ

ITC INVEST TRADING & CONSULTING AG ENTEGRE KATI ATIK YÖNETİMİ Integrated Solid Waste Management

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ATIKSU KARAKTERİZASYONU Genel. Dr. A. Saatçı

Kış Sezonunda Elazığ Belediyesi Atıksu Arıtma Tesisinin Bazı Parametrelerle Değerlendirilmesi

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

Atıksuların Arıtılması Dersi CEV411

Proses Analizörleri ile Atıksu Arıtma Tesislerinde Enerji Verimli Kontrol Örnek Uygulamaları /

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

Katı Atık Yönetiminde Arıtma Çamuru. Enes KELEŞ Kasım / 2014

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

ET TAVUĞU VE BÜYÜKBAŞ HAYVAN GÜBRESİNDEN BİYOGAZ ÜRETİM POTANSİYELİ. Gamze Güngör a, Göksel N. Demirer a,b. a ODTÜ, Çevre Mühendisliği Bölümü, Ankara

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

Çizelge 2.6. Farklı ph ve su sıcaklığı değerlerinde amonyak düzeyi (toplam amonyağın yüzdesi olarak) (Boyd 2008a)

PEYNİR ALTI SUYU VE GÜBRE KARIŞIMINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

Evsel Atıksu Arıtma Tesisleri Endüstriyel Atıksu Arıtma Tesisleri Mekanik Ekipman Üretimi Altyapı Tesisleri

Elazığ Kenti Atıksu Arıtma Tesisi Çamur İşleme Birimlerinin İşletiminin Değerlendirilmesi

Tokat Belediyesi Evsel Atıksu Arıtma Tesisinde Biyogaz Üretim Aşamaları. Biogas Production in Tokat Domestic Wastewater Treatment Plant

DEMİR ELEKTROTLU REAKTÖRDE KOİ, FOSFAT, RENK VE BULANIKLIK GİDERİMİ Tuba ÖZTÜRK a, Sevil VELİ b, Anatoli DİMOĞLO c, M.

Mevcut durum Kazan Köyü nde kurulmuş olan Biyodisk Teknolojisi Arıtma Tesisinde, 600 eşdeğer kişiden kaynaklanmakta olan atıksular arıtılmaktadır.

KURUMSAL HAKKIMIZDA YÖNETİCİLER ÜRETİM KALİTA POLİTİKAMIZ HİZMETLERİMİZ STS ARITMA SİSTEMLERİ ARITMA TESİSLERİ

MEZBAHA ENDÜSTRİSİ ATIKSULARINDA MAGNEZYUM AMONYUM FOSFAT ÇÖKTÜRMESİ İLE AZOT GİDERİMİ

1.1 Su Kirliliği Su Kirliliğinin Kaynakları 1.2 Atıksu Türleri 1.3 Atıksu Karakteristikleri 1.4 Atıksu Arıtımı Arıtma Seviyeleri

Evsel Atıksu Akımı. Katı Atık Akımı

ATIKSU ARITIMINDA TESİS TASARIMI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

SU VERİMLİLİĞİ

Harran Üniversitesi Kısa tarihi

İ.D.O.S.B. Atıksu Arıtma Tesisi

Atıksu Yönetimi. Prof. Dr. H. Güçlü İNSEL. İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü (E-Posta: )

GEBZE PLASTİKÇİLER ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ İnönü Mahallesi Balçık Köyü Yolu Üzeri Gebze / KOCAELİ ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ

SON ÇÖKELTİM HAVUZU TASARIMI

ENDÜSTRİYEL KİRLENMENİN TESBİTİ

RAPOR. O.D.T.Ü. AGÜDÖS Kod No: Kasım, 2008

İlk çamur arıtım ünitesidir ve diğer ünitelerin hacminin azalmasını sağlar. Bazı uygulamalarda çürütme işleminden sonra da yoğunlaştırıcı

HAZIRLAYAN-SUNAN İSMAİL SÜRGEÇOĞLU DANIŞMAN:DOÇ. DR. HİLMİ NAMLI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ATIKSU ARITIMI YILİÇİ UYGULAMASI (1+2) Bahar 2012

HURMA (ANTALYA) ATIKSU ARITMA TESİSİNİN PERFORMANSININ MODELLENMESİ * Modelling Performance Of Hurma Waste Water Treatment Plant

Müh. Fak., Çevre Müh. Böl.

Arıtma çamuru nedir?

TARIM, HAYVANCILIK VE GIDA ATIKLARI İÇİN BİYOGAZ TESİSLERİ

BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ VE ENERJİ ÜRETİM TESİSİ

Yakma Küllerinin Bertarafı

ANKARA MERKEZİ ATIKSU ARITMA TESİSİ

ZEKERİYAKÖY ARIKÖY SİTESİ

Meyve Suyu Atıksuyunun Sentezlenen Farklı Membranlar ile Membran Biyoreaktörde Arıtımı

BİYOGAZ YAKITLI MİKRO KOJENERASYON UYGULAMALARI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KATI ATIK DEPO SAHASI GENÇ SIZINTI SULARININ ANAEROBİK VE AEROBİK ARITILABİLİRLİĞİ

Transkript:

F. Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15(3), 337-348, 23 Özet Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri Yavuz DEMİRCİ ve Yusuf SAATÇİ *Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, 23119 ELAZIĞ ysaatci@firat.edu.tr Araştırma mezofilik sıcaklıkta (ortalama 37 C) çalışan Ankara Büyükşehir Belediyesi Atıksu Arıtma Tesisi nin Anaerobik çamur çürütücü kısmında yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar günlük olarak yapılmış ve 6 ay sürdürülmüştür. Çürütücü girişinden ve çürütücü içerisinden alınan numunelerde TKM, AKM, UAKM, alkalinite, ph, toplam uçucu asit analizleri ve sıcaklık ile gaz ölçümleri yapılmıştır. Bulgular, ilgili literatür ışığında değerlendirilmiştir. Sonuçlar, hidrolik bekletme süresinin ortalama 2-22 gün, organik yükün 1.2-1.5 kg UAKM/m 3 /gün ve çürütücülerdeki ph nın ortalama 7.3 olduğu şartlarda ideal gaz üretiminin sağlandığını göstermiştir. Ayrıca çürütücü içindeki uçucu askıda katı madde oranı (UAKM) ile oluşan gaz miktarları arasında doğrusal bir ilişkinin olduğu ve UAKM miktarının artışına bağlı olarak gaz üretiminin arttığı saptanmıştır. Bulgular,.2 m 3 gaz/kg UAKM üretildiğini göstermektedir. Çürütücülerde toplam uçucu asit (TUA)/alkalinite oranı genellikle.1 in altında bulunmuştur. Ancak bu oranın.12 ye çıkmasıyla gaz üretiminin azaldığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Evsel atıksu arıtma çamuru, anaerobik arıtıma, organik yük, metan üretimi. The Effect of Various Load Parameters on System Effıcıency in an Anaerobıc Sludge Digestion System Abstract The study was carried out in the mesophilic (37 o C) anaerobic sludge digesters of Ankara-City Wastewater Treatment Plant. Experimental studies performed daily during six months. The analyses of total solids (TS), suspended solids (SS), volatile suspended solids, alkalinity and volatile acid (VA), and the measurements of ph, temperature and gas were done in samples taken from inlet and inside of the digesters. Conditions that the optimal gas was produced were: hydraulic retention time, 2-22 days; organic load, 1.2-1.5 kg VSS/m 3.day;pH, 7.3. There was a linear relationship between the amounts of VSS and the produced gas. The gas increased due to the increase of the VSS. It was seen that the gas produced was.2 m 3 total gas/ kg removed VSS and the ratio of total volatile acid to alkalinity in the digesters was generally less than.1. But the gas production decreased while this value was.12 and over. Keywords: Sewage sludge, anaerobic treatment, organic load, methane production. 1. Giriş Evsel atıksuların arıtımında klasik aktif çamur sistemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistemlerde, özellikle son çökeltim havuzlarında oluşan çamurun stabilizasyonu ayrı bir önem taşımaktadır. Anaerobik çürütücüler, arıtma çamurlarının biyolojik stabilizasyonunda başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu sistemlerde, organik maddeler * Bu çalışma Fırat Üniversitesi, Araştırma Fonu tarafından desteklenmiştir (FÜBAP 56 sayılı proje))

Y. Demirci ve Y. Saatci mikroorganizmalar tarafından metan, karbondioksit ve düşük oranlarda hidrojen sülfür ve hidrojen gazlarına dönüştürülmektedirler [1]. Anaerobik arıtmada organik yüklemenin yaklaşık % 8 i metan ve karbondioksite indirgenirken, az miktarda çamur üretilir. Aerobik arıtmada ise organik yükün yaklaşık % 5 si biyomasa ve % 45 i karbondioksite dönüşür [2]. Evsel atıksu çamurlarının anaerobik arıtımı ile ilgili çeşitli araştırmalar yürütülmüştür. Ancak yapılan uygulamalar endüstriyel atıksulara göre oldukça sınırlı kalmıştır [3]. Kanalizasyon çamurlarının çürümesi iyi bilinen bir proses olmasına karşın, aktif çamur tesisi arıtma çamurlarının stabilizasyonu hakkındaki bilgiler tatmin edici değildir [2]. Kompleks organik maddelerin anaerobik ayrışması, seri ve paralel reaksiyonların çok basamaklı prosesi olarak tanımlanır. Birinci basamakta proteinler, karbonhidratlar ve lipitler gibi kompleks polimerik maddeler, hücre dışı enzimler tarafından aminoasitlere, basit şekerlere, gliserole ve uzun zincirli yağ asitlerine dönüştürülür. İkinci safhada nispeten basit çözünebilir bu bileşenler kısa zincirli yağ asitlerine, alkollere, hidrojene ve amonyağa fermente edilir veya anaerobik olarak oksitlenir. Kısa zincirli yağ asitleri (asetattan başka), asetat, hidrojen gazı ve karbondioksite dönüştürülür. Son olarak asetat, hidrojen ve karbondioksitten, metan üretilir [4]. Arıtma tesisi çamurlarının stabilizasyon derecesi çamurun BOİ 5 /KOİ oranı yerine uçucu askıda katı madde (UAKM) ve yağ-gres muhtevalarını incelemek suretiyle de belirlenebilir. Uygulamada, çamur çürütücü hacmi 37 o C lik bir sıcaklık ve 2 günlük çürütme süresine göre boyutlandırılmaktadır. Çürütme süresi arttıkça çamurun stabilizasyon derecesi de artmaktadır. Çamur çürütücülerde tank sıcaklığının 35-37 o C olacak şekilde kontrolü sistem verimliliği bakımından çok önemlidir. Diğer önemli faktörler atığın bileşimi ve ph dır. Yüksek organik yüklerde metan üretimi durur. Çürütücü içerisinde oluşan asit birikimi sonucu gazdaki CO 2 yüzdesinin artışına sebep olmaktadır. İyi işletilen çamur çürütücülerde uçucu asit (UA) konsantrasyonu 1 mg Hac/l den ve CO 2 yüzdesi % 5 ten azdır [3]. Anaerobik çürütücülerde ph, karbon dengesi tarafından yönetilmektedir ve alkalinite tamponlama görevi yapmaktadır. Çürütücü verimi, girişteki uçucu asit (UA), alkalinite, asidite ve organik azot konsantrasyonları ile işletme şartlarına (sıcaklık, hidrolik bekletme süresi, geri devir ve/veya biyogazın geri döngüsüne) bağlıdır [5]. Arıtımın başarılı olması ve iyi bir karışım için sistemin yüksek hidrolik yüklerle beslenmesi gerekmektedir. İkinci kademe çürütücülerde, yüzey yükü oldukça önemlidir ve.5 m/s ten daha fazla yüzey yükünde askıda katı madde giderimi oldukça azalmaktadır [6]. Yüksek hızlı çamur çürütücülerde çamur yaşının 1-2 gün [3], çamur yükünün 1.5-6.2 kg TUKM/m 3 /gün ve beslenen çamurun % TKM ( toplam katı madde) oranının 2-6 olması gerektiği vurgulanmaktadır. Uygun bir işletme verimi için, çürütücü içindeki alkalinitenin 2- mg/l olması ve UA/alkalinite oranının.1 değerini aşmaması belirtilmektedir [7]. Çeşitli parametrelerin sistem verimine ve gaz oluşumuna etkisini belirlemek amacıyla yürütülen bu çalışma, Ankara Büyükşehir Belediyesi Evsel Atıksu Arıtma Tesisi nin çamur çürütme kısmında bulunan 8 adet çamur çürütücülerin 3. ve 4. çürütücülerinde yürütülmüştür. Elde edilen bulgular literatür değerleriyle kıyaslanmış ve aksaklıklar belirlenmiştir. 2. Materyal ve Metot 2.1.Çalışma Alanı ve Örnekleme Noktaları 338

Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri Yapımına 1992 de başlanan Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi, 1 Ağustos 1997 tarihinde işletmeye açılmıştır. Tesis, konutlardan ve endüstrilerden atıksuların tümünü arıtmak üzere tasarlanmıştır. Tesis kuru havalarda günde 76 m3, yağışlı havalarda 15 m3 atıksuyu arıtacak kapasitededir (Şekil 1). Çamur arıtma ünitesi, her biri 1125m3 hacminde, çapı 22.9 m ve yüksekliği 35.48 m olan 8 adet silindirik beton çürütücülerden ibarettir. Yoğunlaştırıcılardan gelen ham çamuru optimum sıcaklığa getirmek için eşanjörler kullanılmaktadır. Isıtılan çamur eşanjörlerin yanında bulunan çevrim pompaları ile çürütücülere pompalanmaktadır. Çamurun sirkülasyonu, sistemde oluşan gaz vasıtasıyla sağlanmaktadır. Oluşan gaz, katıların çökelmesini önlemek için çürütücü tabanından üflenmektedir. Anaerobik çürütme işleminde elde edilen gaz, arıtma tesisindeki binaların ısıtılması için su ısıtma kazanlarında yakılmak ve çürütücülerdeki gaz sirkülasyon işlemi için kullanılmaktadır. Gaz enjeksiyon sisteminde kullanılmayan fazla gaz, çakıl filtrelerden geçirilerek her biri m3 lük alçak basınç gaz depolama havuzlarına doldurulmaktadır. Anaerobik çürütme işleminden sonra çürütülmüş çamur, yoğunlaştırıcılardan geçirilerek TKM konsantrasyonu % 6-7 düzeyine çıkarılmakta ve suyu alınmak üzere su alma istasyonuna ( bant presler) iletilmektedir. Her biri 1125 m3 hacme sahip olan 8 adet çürütücünün bulunduğu çamur çürütme sisteminde, 7 adet çürütücü sürekli çalıştırılmaktadır. Bu çalışma, 3. ve 4. çürütücüler üzerinde yürütülmüştür. Çamur örnekleri 3. ve 4. çürütücü girişi, çürütücü içi ve çürütücü çıkışından alınarak analiz edilmiştir. Gaz analizleri, gaz toplama tankından alınan numunelerle yapılmıştır. 339

Y. Demirci ve Y. Saatci Şekil 1. Arıtma tesisi akım şeması. 2.2. Analizler ve Analiz Metotları Her iki çürütücü girişinden, içinden ve çıkışından günlük olarak alınan numuneler analiz edilmiş ve çalışma 18 gün sürdürülmüştür. Sıcaklık, toplam katı madde (TKM), toplam uçucu katı madde (TUKM), alkalinite, ph ve toplam uçucu asit (TUA) analizleri Standart Metot lara göre yapılmıştır [8]. Oluşan gaz miktarları ve % gaz bileşimleri ise ATI Unicam Marka (61 Series) Gaz Kromatografisi ile tayin edilmiştir. 34

Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri 3. Bulgular ve Tartışma Çalışma süresince çürütücülerdeki çamurda yapılan analizler Şekil 2 ve Şekil 3 de toplu olarak görülmektedir. Öztürk [3], anaerobik arıtımda genel biyolojik arıtma prensibi olarak ph aralığının 6.7 ila 8. olması gerektiğini belirtmiştir. Bulgularımıza göre de, çalışma süresince her iki çürütücü çamurunun ph ı 6.9-7.5 arasında değişmekte olup, ortalama ph 7.3 olarak tespit edilmiştir. Şekil 2. Çürütücülerde ph ve alkalinite değişimi. Her iki çürütücü içerisinden alınan çamur örneklerinin analizleri, alkalinitenin çalışma süresi boyunca 22-36 mg CaCO3/L arasında değişim gösterdiğini ortaya koymuştur. 3.ve 4. çürütücülerde çalışmanın ilk 13 gününde alkalinite değeri mg/l nin üzerinde iken daha sonra 25- mg CaCO3/L aralığında görülmektedir. Lettinga [9], anaerobik sistemlerde tamponlama kapasitesinin sağlanabilmesi için alkalinitenin 15 mg/l CaCO3 ın üzerinde olması gerektiğini vurgulamaktadır. Çürütücülere giren çamurda toplam katı madde oranı % 2.-3.5 arasında değişim göstermektedir. Benzer bir çalışmada çürütücülere giren çamurun toplam katı madde oranının % 4 civarında olması gerektiği vurgulanmaktadır [1]. Çalışmamızda TKM oranının düşük çıkması tamamen atıksuyun özelliğinden kaynaklanmaktadır. Her iki çürütücüde TUKM oranı ise % 35-53 arasında değişmektedir. Her iki çürütücüde asetik asit cinsinden belirtilen TUA konsantrasyonları 1-35 mg/l arasında değişmektedir (Şekil 4). Öztürk [3], anaerobik arıtım için TUA konsantrasyonun 1-15 mg/l aşmaması gerektiğini, bu değerlerin üzerinde muhtemel zehirlilik etkisinin görüleceğini belirtmektedir. Schober ve diğ. [2] ise, TUA konsantrasyonunun 22 mg/l olduğu şartlarda organik yükün azaltılması gerektiğini belirtmişlerdir. Çalışmamız süresince TUA konsantrasyonunun bu değerin çok altında (4 mg/l den az) olduğu tespit edilmiştir. Üçüncü çürütücüde ilk 9 günde günlük gaz üretimi -55 m 3 iken 9-14 gün arasında bu değer m 3 ün altına düşmüştür. Üçüncü çürütücüde ölçülen gaz miktarının düşmesinin sebebi, 9-12. günler arasında çürütücü üzerinde kalın bir örtü tabakasının oluşması ve bu tabakanın alınması için çürütücü kapağının sıkça açılması ile açıklanabilir. 341

Y. Demirci ve Y. Saatci Üçüncü çürütücüde ölçülen gaz miktarı 13. günden itibaren artmaya başlamış ve 14. günden sonra kararlı duruma gelmiştir. Dördüncü çürütücüde günlük gaz üretiminin 45- m 3 arasında değiştiği tespit edilmiştir (Şekil 4). TKM, % 4, 3,5 3, 2,5 2, 1,5 1,,5, 5 1 15 2 Gün TUKM, % 1 8 6 4 2 5 1 15 2 TUKM, % 1 8 6 4 2 5 1 15 2 Gün Gün Şekil 3. Çamurun TKM ve TUKM yüzdesi. 342

Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri 4 4 TUA, mg/l 3 2 1 TUA. mg/l 3 2 1 5 1 15 2 Gün 5 1 15 2 Gün 7 Gaz üretimi, m 3 /gün 2 5 1 15 2 Gün Şekil lerde TUA konsantrasyonu ve toplam gaz üretim. Çalışma süresince çürütücülere verilen organik yük TUKM cinsinden belirlenmiştir. Organik yükleme oranı.6-1.6 kg TUKM/m 3 /gün arasında değişmektedir. Organik yükleme oranının 1.2-1.5 kg TUKM/m 3 /gün arasında olduğu şartlarda gaz üretimi çürütücü başına.25 m 3 gaz / kg TUKM civarındadır (Şekil 5). Organik yükün.8 kg TUKM/m 3 /gün değerinin altına düşmesi halinde ise gaz üretimi hızla azalmaktadır. 3. reaktörde organik yükün.9-1.5 kg TUKM/m 3 /gün aralığında olması halinde TUKM nin gaza dönüşüm oranı hızlı bir artış göstermektedir. Long [7] tarafından yapılan bir çalışmada, yüksek hızlı çamur çürütücülerde organik yükün 1.5-6.2 kg TUKM/m 3 /gün olması gerektiği vurgulanmıştır. Bu çalışma süresince elde edilen bulgulara göre en fazla organik yük 1.6 kg TUKM/m 3 /gün değerinde görülmüştür..9 kg TUKM/m 3 /gün ün altındaki organik yüklerde TUKM nin gaza dönüşüm oranı hızla azalmakta ve organik yükün.6 kg TUKM/m 3 /gün değerine düşmesi durumunda en düşük dönüşüm oranı gerçekleşmiştir. 3 reaktörde, 9. ve 14. günler arasında üretilen gazın atmosfere kaçması nedeniyle sağlıklı olarak ölçüm yapılamadığından, bu günler arasındaki veriler Şekil 5 te değerlendirilmemiştir. Çalışma süresince her iki reaktörde organik yük.9-1.2 kg TUKM/m 3 /gün aralığında yoğunlaşmıştır. Bu şartlarda oluşan gaz miktarı ortalama.2-.3 m 3 gaz /kg TUKM aralığındadır. 343

Y. Demirci ve Y. Saatci m 3 gaz / kg TUKM,7,6,5,4,3,2,1,,3,6,9 1,2 1,5 1,8 kg TUKM / m 3 / gün m 3 gaz / kg TUKM,7,6,5,4,3,2,1,,3,6,9 1,2 1,5 1,8 kg TUKM / m 3 /gün Şekil 5. Organik yüke bağlı olarak oluşan gaz miktarları. Çalışma süresince her iki çürütücüye yüklenen TKM miktarı kg/gün olarak hesaplanmıştır. Elde edilen bulgulara göre, TKM nin 25 kg/gün değerini aşması durumunda oluşan gaz miktarı m 3 /gün değerini aşmaktadır (Şekil 6). Bir başka deyişle beslenen her.5 kg TKM başına 1 m 3 gaz üretilmektedir. Gaz üretimi, m 3 /gün 2 2 TKM, kg/gün Gaz Üretimi, m 3 /gün 2 2 TKM, kg/gün Şekil 6. Yüklenen TKM miktarına bağlı olarak oluşan gaz miktarları. Çürütücülerde bulunan katı madde içerisindeki TUKM oranına bağlı olarak gaz üretimi artmaktadır. Bulgularımıza göre, TUKM % 45 in üzerine çıktığında gaz üretim hızı artmaktadır. Her iki çürütücüde TUKM % 35-45 aralığında, günlük gaz üretimi 25-45 m 3 /gün iken, TUKM % 45 in üzerine çıktığında günlük gaz üretimi 45- m 3 e ulaşmaktadır (Şekil 7). 344

Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri Anaerobik arıtma sistemlerinde çürütücü içerisinde alkalinitenin 15 mg CaCO 3 /L değerinin üzerinde olması, oluşan uçucu asit birikiminin ve dolayısıyla ph ın tamponlanması için oldukça önemlidir [3]. Çalışma süresince alkalinitenin 15 mg CaCO 3 /L değerinin üzerinde olduğu tespit edilmiştir (Şekil 8). Gaz ürelimi, m 3 /gün 65 55 45 35 25 2 3 35 4 45 5 55 6 TUKM,% Gaz Üretimi, m 3 /gün 65 55 45 35 25 2 35 4 45 5 55 6 TUKM, % Şekil 7. Çürütücü içindeki TUKM oranına bağlı olarak oluşan gaz miktarları. 7 7 Gaz üretimi, m 3 /gün Gaz üretimi, m 3 /gün 24 27 33 36 39 24 27 33 36 39 Alkalinite, mg CaCO 3 /L Alkalinite, mg CaCO 3 /L Şekil 8. Çürütücü içindeki alkalinite miktarına karşın oluşan gaz miktarları. Çürütücülerde biriken uçucu asitlerin metan bakterilerine inhibisyon etkisi yaptığı bilinmektedir. Bu durumu önlemek için yeterli alkalinitenin ortamda mevcut olması gerekir. Öztürk [3], TUA/alkalinite oranının.1 değerini aşmaması gerektiğini, bu oranın aşılması halinde metan üretimini sınırlayacağını belirtmektedir. Çalışmamızda edinilen bulgularda da TUA / Alkalinite oranının.1 i aşması halinde gaz üretiminin azaldığı gözlenmiştir (Şekil 9). 345

Y. Demirci ve Y. Saatci Gaz üretimi, m 3 /gün,3,6,9,12,15,18 TUA / Alkalinite Gaz üretimi, m 3 /gün,3,6,9,12,15,18 TUA/Alkalinite Şekil 9. Çürütücü içindeki TUA/Alkalinite oranına karşın oluşan gaz miktarları. Her iki çürütücüde çalışma süresince önemli bir sıcaklık değişimi tespit edilmemiştir. Çürütücü iç sıcaklıkları ortalama 35 o C olup, 2 o C lik iniş çıkışlar gözlenmiştir. Çalışma süresince 3. çürütücüde giderilen TUKM miktarına bağlı olarak günlük oluşan gaz miktarları Şekil 1 da verilmektedir. Beklenildiği gibi TUKM giderimi ile gaz oluşum hızı arasında doğrusal bir ilişkinin olduğu gözlenmiştir (kolerasyon katsayısı, R=.863). Schober ve diğ. [2], mezofilik şartlarda yaptıkları çalışmalarında, giderilen kg TUKM başına oluşan gaz miktarının 8-827 L olduğunu belirmişlerdir. Bu çalışmada ise gaz oluşumu 58-74 L gaz/ kg TUKM (giderilen) arasında bulunmuştur. Kurrie [11] ise benzer çalışmasında 48-64 L gaz/ kg TUKM (giderilen) değerlerini elde etmişlerdir. Çürütücülerden alınan numunelerde oluşan toplam gazın yaklaşık % 6 ı metan, % 28-3 u CO 2 ve % 1-12 si H 2 S, H 2 ve diğer gazlardan oluşmaktadır. Oluşan gazın 21-32 m 3 /gün ü jeneratör yakıtı olarak kullanılmakta, önemli bir kısmı ise sistemi ısıtmak için kazan dairesinde yakılmaktadır. Gaz Üretimi, m 3 /gün 2 2 8 1 kg TUKM/gün Şekil 1. de giderilen TUKM miktarına karşın oluşan gaz miktarları. 346

Bir Anaerobik Çamur Çürütme Sisteminde Çeşitli Yük Parametrelerinin Sistem Verimine Etkileri 4. Sonuçlar Ankara Büyükşehir Atıksu Arıtma Tesisi nin anaerobik Çürütücülerinde 6 ay süreyle yapılan çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1. Çürütücülerde çamur ph sının kararlı bir durum gösterdiği ve ortalama 7.3 seviyesinde kaldığı belirlenmiştir. 2. Çürütücülerdeki alkalinitenin tamponlama kapasitesi sistemde uçucu asit birikimine engel olacak konsantrasyondadır. Yeterli alkalinitenin ortamda mevcut olduğu sonucuna varılmıştır. 3. Sistemde TUA konsantrasyonu toksisite oluşturabilecek düzeyin altındadır. Organik yük 1.2-1.5 kg TUKM /m 3 /gün olduğunda gaz üretimi.5 m 3 / kg TUKM e kadar ulaşmaktadır. Organik yük.8 kg TUKM /m 3 /gün ün altına düştüğünde gaz üretimi azalmaktadır. lere yüklenen TKM miktarı arttıkça gaz üretimi de artmaktadır. 5. Çürütücülerdeki TUKM ile gaz üretimi arasında da doğrusal bir ilişki bulunmuştur. 6. Anaerobik sistemlerde oldukça önemli görülen TUA/ alkalinite oranı genel olarak sistemi inhibe etmeyecek düzeyde (.1) olmasına karşın, zaman zaman bu oran.1 in üzerine çıkarak az da olsa gaz üretiminin düşmesine sebep olmuştur. Bu nedenle TUA/Alkalinite oranının emniyetli bir işletme için.1 değerini aşmaması gerekmektedir. Kaynaklar 1. R. F. Hickey, W. M. Wu, M. C. Veiga and R. Jones, Start-up, operation, monitoring and control of high-rate anaerobic treatment systems, Water Science and Technology, 24, 8, 213-225, 1991. 2. G. Schober, J. Schafer, U. Schimid-Staiger, and U. Trosch, One and two-stage digestion of solid organic waste. Wat. Res. 33, 854-86, 1999. 3. İ. Öztürk, Anaerobik biyoteknoloji ve atık arıtımındaki uygulamaları, İstanbul, 32s, 1999. 4. S.G. Pavlostathis and E. Giraldo-Gomez, Kinetics of anaerobic treatment, Water Science and Technology, 24, 8, 35-59,1991. 5. İ. Öztürk, Y. Öztaşkent, ve A. Keçeci, Yemeklik yağ sanayii proses atıksularının kimyasal-biyolojik arıtımı, İTÜ 4. Endüstriyel Kirlenme Sempozyumu 94, İstanbul, 43-53, 1994. 6. P.F.C. Catunda, and C.A. Van Haandel, Improved performance and increased applicability of waste stabilisation ponds by pretreatment in a UASB reactor, Water Science and Teechnology, 33, 7,147-156, 1996 7. A.D. Long, Operation of municipal water and wastewater treatment plants. Manual of practice No. 11- Vol. III, WPCF, Alexandria, Virginia, 1234 p, 199 8. APHA, AWWA and WPCF, Standards methods for the examination of water and wastewater, 16 th Ed. Pub. Office APHA, Fiftenth-Str. N.W. Washington, DC. 115 p, 1985. 9. G. Lettinga, Anaerobic Treatment for wastewater treatment and energy production, Paper for Inter- American Seminar on Biogas, 22-25 November, Joao Persoa, Brazil, 1981. 347

Y. Demirci ve Y. Saatci 1. G.P. Stroot, D.K. McMahon, I.R. Mackie and L. Raskin, Anaerobic codigestion of municipal solid waste and biosolisds under various mixing conditions- I. digester performance, Wat. Res., 35, 7, 184-1816, 21. 11. J.H. Kurrie, Digestion of refuse technique, costs, comparision with composting, Studienreihe Abfall Now, 9, 12, 1991. 348