17, 66, 39-46 2008 Zeytinyaðý Endüstrisi Atýksularýnýn Kimyasal Arýtma Sonrasý Evsel Atýksularla Birlikte Arýtýlabilirliðinin Respirometrik Yöntemle Araþtýrýlmasý Berna KIRIL MERT, Kadir KESTÝOÐLU, Melike YALILI KILIÇ Uludað Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlýk Fakültesi, Çevre Mühendisliði Bölümü, Görükle Kampüsü, 16059 Görükle- BURSA Özet Bu çalýþmada, Bursa ilinde bulunan ve sürekli yönteme (3-fazlý) göre zeytinyaðý üreten tesisten atýksu (karasu) numuneleri alýnmýþ, analizlenmiþ ve bu atýksularýn fizikokimyasal arýtmadan sonra evsel atýksularla birlikte arýtýlýp arýtýlamayacaðý respirometrik yöntemle araþtýrýlmýþtýr. Karasu numunelerinde, asitle parçalama,fizikokimyasal arýtýlabilirlik çalýþmalarý farklý koagülant dozlarýnda denenmiþ, KOÝ, AKM, fenol giderim verimleri incelenmiþ ve her bir koagülant için optimum dozlar belirlenmiþtir. Kimyasal arýtýlabilirlik çalýþmalarýnda en uygun giderme verimleri; 8000 mg/l alüm dozunda %69 KOÝ, %74 fenol ve %87 AKM, 8000 mg/l demir(iii) klorür dozunda %80 KOÝ, %79 fenol ve %91 AKM ve 6000 mg/l Ca(OH) 2 dozunda %80 KOÝ, %85 fenol ve %86 AKM olarak bulunmuþtur. Ham karasu (KS) ile evsel aktif çamur (AÇ)(AKM: 3200 mg/l ), 1/1 (h/h), 1/2 (h/h), 2/1 (h/h) (KS/AÇ) hacimsel oranlarýnda karýþtýrýlmýþ ve sýrasýyla %67, %79 ve %75 oranlarýnda solunum aktivite azalmasý görülmüþtür. Kireç, alüm, demir(iii) klorür ile arýtýlmýþ karasuyun 1/1 (h/h) ve 2/1 (h/h) hacimsel karýþým oranlarýnda istenilen solunum aktivite verimi saðlanamazken, 1/2 (h/h) karýþým oranýnda sýrasýyla; %81, %9 ve %25 mertebelerinde bir solunum aktivite artýþý tespit edilmiþtir. Bu araþtýrma sonucunda karasuyun; kireç, alüm ve demir(iii) klorür koagülantlarý ile kimyasal arýtmaya tabi tutulduktan sonra, 1/2 (h/h) karýþým oranýnda biyolojik olarak arýtýlabileceði sonucuna varýlmýþtýr. Ancak demir(iii) klorür ve alüm daha düþük oranda verim saðladýklarý ve daha pahalý olduklarýndan, kireç tercih edilmiþtir. Anahtar Kelimeler: Evsel atýksu, fizikokimyasal arýtma, karasu, respirometrik metot. Treatability of Chemically Treated Olive Mill Wastewater Together with a Domestic Wastewater Using Respirometric Method Abstract In this study, treatability of olive mill wastewater which had previously been treated physico-chemically together with domestic wastewater has been investigated using respirometric method. Olive mill wastewater (OMW) samples have been taken from a factory which produces olive oil with continuous method in Bursa. Acid cracking and physico-chemical treatability studies of the OMW have been carried out; a variety of coagulants with different dosages have been tested to achieve maximum removals of COD, SS and phenol. At 8000 mg/l alum concentration; 69% COD, 74% phenol and 87% SS whereas at 8000 mg/l ferric(iii) chloride concentration; 80% COD, 79% phenol and 91% SS and whereas at 6000 mg/l Ca(OH) 2 concentration; 80% COD, 85% phe-nol and 86% SS removals were achieved. When OMW was mixed with activated sludge (SS= 3200 mg/l) at 1/1 (V/V), 1/2 (V/V) and 2/1 (V/V) ratios, decreases in respiration activity of 67%, 79% and 75% have respectively been observed. Among the three, only for the 1/2 (V/V) ratio of OMW/AS mixture in which OMW had previously been treated by lime, alum and ferric (III) chloride showed increases in respiration activities of 81%, 9% and 25%, respectively. Therefore, it can be said that OMW which was previously treated chemically with lime, alum and ferric (III) chloride, can be co-treated with domestic wastewater at a 1/2 (V/V) ratio. Among the three chemicals, lime could be preferred due to better removal efficiencies of COD, SS and phenol and lower cost. Keywords: Domestic wastewater, olive mill wastewater, physico-chemical treatment, respirometric method. GÝRÝÞ Türkiye ekonomisinde önemli yer tutan zeytin ve zeytinyaðý endüstrisi, gerek zeytinyaðý olarak gerekse sofralýk zeytin olarak beslenme zincirinin önemli halkasýný teþkil etmektedir. Zeytin endüstrisi; Türkiye'de, Yunanistan'da, Ýspanya'da, No: 66, 2008 39
Ýtalya'da, Kuzey Afrika'da yer almaktadýr (Kavaklý 2002). Zeytinyaðý üretiminde kesikli ve sürekli olmak üzere iþletme yönünden 2 farklý yöntem kullanýlmakta, sürekli akýþlý zeytinyaðý üretiminde, 2 fazlý ve 3 fazlý metotlar uygulanmaktadýr. Genelde 1 ton zeytin iþletimine karþýlýk 1-1,5 ton karasu oluþmaktadýr (Oktav ve ark. 2000). Zeytinyaðý endüstrisinden kaynaklanan ve karasu olarak nitelendirilen atýksu, gerek içerdiði yüksek miktardaki yaðlardan gerek yüksek miktardaki KOÝ gerekse düþük moleküler aðýrlýklý fenolik maddeler nedeniyle arýtýlabilirliði güç olan atýksulardýr (Oukili ve ark. 2001). Karasuyun arýtýmý için bir çok ülke özellikle Ýspanyollar ve Ýtalyanlar önemli araþtýrmalar yapmýþlar ve her yerde uygulanabilecek bir arýtma metodu henüz ortaya koyamamýþlardýr. Yurdumuzda da hem Çevre ve Orman Bakanlýðý hem de zeytin üreticileri zeytin karasuyunun arýtýmýna yönelik araþtýrmalar sürdürmektedirler. Ancak henüz istenen bir sonuca ulaþýlamamýþtýr. Karasu 100-150 g/l KOÝ, 6-7 g/l fenol ve 10-20 g/l mertebelerinde de yaðlý maddeler içermesi dolayýsý ile mevcut uygulanmakta olan klasik fiziksel, kimyasal ve biyolojik arýtma sistemleri ile istenen deþarj seviyelerine indirilememektedir. Su Kirliliði Kontrol Yönetmeliði'nde (1999) 2 saatlik / 24 saatlik kompozit bir numune için deþarj kriterleri, KOÝ için 250 / 230 mg/l, yað-gres için 60/ 40 mg/l ve ph için 6-9 olmalýdýr. Fenol için bir kriter yoktur, ancak toksik etkisi dolayýsý ile fenolün de giderilmesi önemlidir. Deþarj kriterlerinin saðlanabilmesi açýsýndan ileri arýtma metotlarýnýn da uygulanma gereði vardýr. Ýleri arýtma metotlarýnýn karasu arýtýmýnda yer almasý demek, arýtma maliyetinin artmasý demektir. Yýlda 3-4 ay gibi kýsa bir süre iþletim yapan ve küçük çapta çalýþan zeytinyaðý üreticileri, karasu arýtma sistemlerini çok yüksek maliyete sahip olduklarýndan dolayý uygulamakta çekinmektedirler. Ýþte bütün sorun burada toplanmýþtýr. Tüm dünya bu sorunun aþýlmasý için çalýþmaktadýr. Karasuyun arýtýmýna yönelik olarak gerek ülkemizde gerek uluslararasý camiada bir çok arýtýlabilirlik çalýþmasý yapýlmýþtýr. Al-Malah ve ark. (2000), karasuya adsorbsiyon (aktif kil) metodunu uygulamýþ, %91 oranýnda fenol, %71 oranýnda KOÝ giderimi saðlamýþlar, Israilides ve ark.(1997), karasuyun arýtýmýnda B. KIRIL MERT, K. KESTÝOÐLU, M. YALILI KILIÇ elektroliz yöntemini uygulamýþlar, %41-93 oranýnda KOÝ, %20-80 oranýnda TOC, %50-99 oranýnda toplam fenol giderimi saðlamýþlardýr. Borsani ve ark. (1996), karasuyu öncelikle ultrafiltrasyondan (UF) geçirmiþ, %65-70 oranýnda KOÝ giderimini saðlamýþlar, daha sonra 1 birim karasu ve 16 birim evsel atýksu ile karýþtýrarak biyolojik arýtmaya tabi tutmuþ ve %92-95 oranýnda KOÝ giderimi elde etmiþlerdir. Scioli ve ark. (1997), aerobik arýtma uygulamýþlar (24 saat bekleme süreli) ve %80 KOÝ giderimini saðlamýþlardýr. Kestioðlu ve ark. (2005), asitle parçalama (ph= 2), kimyasal arýtma ve H 2 O 2 /UV ileri oksidasyon tekniklerini uygulayarak %99 KOÝ ve %99 fenol giderimi elde etmiþlerdir. Yukarýda belirtilen çalýþmalarda, arýtma kademelerinin belirli kýsýmlarýnda arýtma verimleri elde edilmiþ ve hem fiziksel hem kimyasal hem biyolojik hem de ileri arýtma yöntemleri ile karasuda belirli bir arýtmanýn elde edilebileceði ortaya konmuþtur. Ancak 130 gr/l KOÝ deðerini alýp, 250 mg/l KOÝ deðerine indirecek bir arýtma yöntemi ortaya konmamýþtýr. Yaptýðýmýz bu çalýþmada karasuyun, kentsel atýksularla birlikte arýtýldýðýnda deþarj kriterine inebilecek bir sistemin ortaya konmasý amaçlanmýþ, bu amaca yönelik olarak ta önce kimyasal arýtma uygulanmýþ daha sonrada karasu ile evsel atýksular belirli oranlarda karýþtýrýlarak solunum aktivite deðerleri ölçülmüþ ve evsel atýksularla belirli oranlarda karýþtýrýlan karasuyun biyolojik olarak arýtýlabilirliði gösterilmiþtir. MATERYAL VE METOT Zeytinyaðý üretiminden kaynaklanan karasuyun, iþletme þartlarýndan dolayý ph'ý 4-5 arasýnda, AKM 60-102 g/l seviyelerinde, yað-gresi 10-35 g/l seviyelerinde, KOÝ 120-186 g/l seviyelerinde, fenolik maddeler ise 4-10 g/l mertebelerindedir (Tablo 1). SKKY'inde Tablo 5.5'deki deþarj kriterleri KOÝ deðerinin 230 mg/l'ye, yað-gres deðerinin ise 40 mg/l'ye indirilmesini istemektedir (Tablo 2). 120 gr/l KOI deðerini 230 mg/l deðerine indirmek için %99,62 oranýnda KOÝ gideriminin olmasý gerekmektedir. Bu orana bilimsel olarak inmek neredeyse imkansýzdýr. Öncelikle deþarj kriterinin düzeltilmesi gerekmektedir. Giriþ bölümünde anlatýldýðý gibi tek kademe arýtma ile yüzeysel sulara deþarj kriterine deðil, kanalizasyon deþarj kriterine dahi ulaþýlamamak- 40 No: 66, 2008
Zeytinyaðý Endüstrisi Atýksularýnýn Kimyasal Arýtma Sonrasý... Ekoloji tadýr. Diðer taraftan zeytin üreticileri, daðýnýk bölgelerde ikamet etmekte ve 3-4 aylýk bir sürede iþletme tamamlanmaktadýr. Zeytin üretiminden kaynaklanan karasu, biyolojik arýtmaya tabi tutulduðu zaman 12 aylýk bir zaman dilimi içinde karasuyun temin edilmesi zorunludur.12 ay karasuyu belirli yerlerde bekletmek bir çok iþletme ve depolama sorununa sebep olmaktadýr. Bu nedenle karasuyun arýtýmý için, daha çok kimyasal ve ileri arýtma metotlarý ile kanalizasyona deþarj kriterine ulaþtýracak arýtma seçenekleri üzerinde durulmaktadýr. Bu baðlamda zeytin iþletmelerinden alýnan karasu örneklerinde ph, AKM, KOÝ, fenol gibi parametrelerin Standart Metotlara (1999) göre analizleri yapýlmýþ (Tablo 3) ve daha sonra kireç, alüm, demir(iii) klorür ile kimyasal arýtma çýkýþ sularý ile deðiþik oranlarda aktif çamurla karýþtýrýlarak respirometrik ölçümleri yapýlmýþ ve respirometrik ölçüm sonuçlarýna göre evsel atýksularla arýtýlýp arýtýlamayacaðý tartýþýlmýþtýr. Kimyasal Arýtýlabilirlik Çalýþmalarý Karasu numunelerine önce asitle parçalama iþlemi uygulanmýþ, ph= 1 mertebelerine indirilmiþ ve ayýrma hunisi yardýmýyla yaðlý kýsýmlar ayrýlmýþtýr. Daha sonra kostik ilave edilerek ph= 5 seviyelerine getirilmiþ ve bu numunelerde 5000 mg/l, 6000 mg/l, 8000 mg/l, 10000 mg/l' lýk dozlar halinde kireç, alüm, demir(iii) klorür kullanýlarak jar testleri yapýlmýþtýr. Jar testinde, 1 dk hýzlý, 45 dk yavaþ karýþtýrýlmýþ ve tüm numuneler 1 saat süreyle çöktürülmüþtür. Çökelme sonrasý üstteki fazdan atýksu numuneleri alýnarak KOÝ, AKM ve fenol deneyleri yapýlmýþ, her bir koagülant için max. giderme verimine baðlý olarak uygun ph ve optimum dozlar belirlenmiþtir. Respirometrik Çalýþmalar Respirometrik ölçümlerin esasý, aktif çamur içerisinde bulunan mikroorganizmalarýn solunum kapasitelerinin deðiþiminin ölçülmesidir. Eðer aktif çamur sistemine biyolojik olarak parçalanabilir organik maddeler ilave edilirse mikroorganizma organik maddeleri daha çabuk parçalayacaðý için solunum aktivitesinde bir artýþ ve buna baðlý olarak oksijen tüketiminde de bir artýþ gözlenir. Eðer aktif çamur sistemlerine toksik maddeler içeren atýksular verilirse mikroorganizmalarý inhibe edeceði için mikroorganizmanýn solunum aktivite deðerinde bir azalma gözlenir. Solunum aktivite deðerlerini belirleyebilmek için, sistemde bulunan çözünmüþ oksijen ile mikroorganizmalar tarafýndan tüketilen Tablo 1. SKKY Tablo 5.5'e göre Gýda sanayi (zeytinyaðý ve sabun üretimi, katý yað rafinasyonu) deþarj limitleri (Anonim1999). Tablo 2. Deðiþik araþtýrmacýlarýn belirlemiþ olduðu karasuyun karakteristik deðerleri. Tablo 3. Zeytinyaðý üretim prosesi ham atýksu karakterizasyonu. çözünmüþ oksijen arasýnda, çözünmüþ oksijen yönünden kütlesel baðýntý kurulmuþ (Denklem 1) ve bu baðýntýnýn entegrasyonu sonucunda lineer denklemler bulunmuþ ve bu çözünmüþ oksijen miktarlarý ve zaman arasýnda bir grafik oluþturularak bu grafiðin eðiminden solunum aktivite deðerleri OUR hesaplanmýþtýr. Denklemin çýkarýlýþ ve grafik çizme mantýðý aþaðýda verilmiþtir (Yoong ve ark. 2000). Sistemde çözünmüþ halde bulunan oksijen ile mikroorganizmalar tarafýndan tüketilen çözünmüþ oksijen arasýnda, (dc/dt ).V= Q gir.c o - Q çýk.c e + V.k 2 (C I -C)- V.(OUR) (1) baðýntýsýný yazmak mümkündür (Tam karýþýmlý kontrollü sistemler için). Bu baðýntýda ; Q: Debi C o : Giriþ Ç.O. deriþimi (mg/l) C e : Çýkýþ Ç.O. deriþimi (mg/l) V: Reaktör hacmi (L) k 2 : Oksijen transfer katsayýsý (sa -1 ) C I : Doymuþ Ç.O. deriþimi (mg/l) C: Reaktörlerdeki Ç.O. deriþimi (mg/l) OUR: Oksijen tüketim hýzý (mg O 2 /L-sa) ifade etmektedir. (1) no'lu denklemde reaktör kesikli çalýþtýðýndan giriþ ve çýkýþ debileri yoktur. Bu nedenle birinci ve No: 66, 2008 41
B. KIRIL MERT, K. KESTÝOÐLU, M. YALILI KILIÇ ikinci terimler düþer, üçüncü terim ihmal edilebilir düzeydedir (Yoong ve ark., 2000). Bu durumda (1) no'lu denklem (dc/dt).v= -V (OUR) (1) þeklini alýr. Birinci derecedeki diferansiyel denklem t=0, C =0, t=t ve C=C sýnýr þartlarýnda integre edilirse, C=Co-(OUR).t (2) baðýntýsý elde edilir. Bu azalan lineer bir denklemdir. Bu denklemin eðimi (OUR) deðerini vermektedir. Deðiþik (t) deðerlerine karþý Ç.O. deðerleri ölçülür ve (C-t) grafiðine çizilir, oluþan eðrinin eðiminden (OUR) deðerleri hesaplanýr (Þekil 1). Respirometrik ölçümleri içsel solunum halindeki aktif çamurla ölçülür ve referans parametreleri olarak kabul edilir. Daha sonra, kimyasal arýtmadan çýkmýþ karasu ile belirli oranlarda aktif çamur karýþtýrýlarak respirometrik ölçümler yapýlmýþtýr. Böylece endüstriyel atýksularda elde edilen (OUR) deðerleri ile aktif çamurun (OUR) deðerleri karþýlaþtýrýlarak, inhibisyonun olup olmadýðý ortaya konmuþtur. Karasuyun respirometrik olarak inhibisyonunu araþtýrmak için, AKM deðeri 3200 mg/l olan aktif çamur alýnmýþ ve 24 saat süre ile içsel solunuma tabi tutulmuþtur. Daha sonra ham karasu, kireçle, alümle, demir(iii) klorür ile arýtýlan karasu (KS), aktif çamurla (AÇ), 1/1 (h/h), 1/2 (h/h), 2/1 (h/h) oranlarýnda karýþtýrýlarak solunum aktivite ölçümleri yapýlmýþtýr (Þekil 2). Solunum aktivite ölçümlerini deðerlendirebilmek için önce 3200 mg/l AKM (MLSS) içeren aktif çamur için solunum aktivite deðerleri ölçülmüþ, daha sonra yukarýda belirtilen karýþýmlarla ayný ölçümler tekrarlanmýþ ve sistemde bulunan çözünmüþ oksijenin zamana baðlý kullanýmý gözlenerek Þekil 1'de gösterilen yöntemle her ölçümün solunum aktivite deðerleri hesaplanmýþtýr (Þekil 3-6). BULGULAR Asitle Parçalama ve Alüm ile Yapýlan Kimyasal Arýtýlabilirlik Çalýþmalarý Asit uygulanmýþ karasu örneklerine farklý alüm dozlarýyla jar testi uygulanmýþ ve bulunan sonuçlar Tablo 4'de sunulmuþtur. Asitle Parçalama ve Demir(III) Klorür ile Yapýlan Kimyasal Arýtýlabilirlik Çalýþmalarý Asitle muamele edilen karasu farklý demir(iii) klorür dozlarýyla jar testi uygulanmýþ ve bulunan sonuçlar Tablo 5'de sunulmuþtur. Asitle Parçalama ve Kireç ile Yapýlan Kimyasal Arýtýlabilirlik Çalýþmalarý Asitle muamele edilen karasu farklý kireç dozlarýyla jar testi uygulanmýþ ve bulunan sonuçlar Tablo 6'da sunulmuþtur. Respirometrik Ölçümler Öncelikle referans olmasý bakýmýndan 3200 mg/l AKM içeren aktif çamurun solunum aktivite deðeri ölçülmüþtür (Þekil 3). Daha sonra ham karasu (KS) ile aktif çamur (AÇ) arasýnda uygulanan (1 KS/1 AÇ) (Þekil 4), (1 KS/2 AÇ) (Þekil 5), (2 KS/1 AÇ) (Þekil 6), hacimsel seyreltmelerle respirometrik Tablo 4. Alüm ile yapýlan deney sonuçlarý. Þekil 1. Çözünmüþ oksijenin zamana baðlý deðiþimi ölçülerek (OUR) deðerinin hesaplanmasýnýn grafiksel gösterimi. Tablo 5. Demir (III)klorür ile yapýlan deney sonuçlarý. Tablo 6. Kireç ile yapýlan deney sonuçlarý. 42 No: 66, 2008
Zeytinyaðý Endüstrisi Atýksularýnýn Kimyasal Arýtma Sonrasý... Ekoloji ölçümleri yapýlmýþ ve bulunan deðerler Þekil 3-6'da verilmiþtir. Ham karasu ile aktif çamur arasýnda yapýlan seyreltmeler üzerinde uygulanan ölçümler ve solunum aktivite deðiþimleri özet olarak Tablo 7'de verilmiþtir. Alüm, demir(iii) klorür ve kireç ile yapýlan kimyasal arýtma sonucunda elde edilen karasu ile aktif çamur arasýnda yukarýda belirtilen seyreltme Þekil 2. Deney modeli akým þemasý. oranlarýndaki respirometrik ölçümleri Tablo 8'de özet olarak verilmiþtir. TARTIÞMA VE SONUÇ Zeytin karasuyu içerdiði organik ve inorganik kirlilikler nedeniyle arýtýlabilirliði komplike olan, hatta istenen þartlarda arýtýlabilirliði ortaya konamayan bir atýksudur. Bilim adamlarý bu konuda yeni yeni çalýþmalar yapmakta ve arýtýlabilirlik konusunda ilerlemeler kaydetmektedir. / Asüm /Demir(III) klorür Asit Þekil 3. Aktif çamurun solunum aktivite eðrisi. Þekil 4. 1 KS/1 AÇ (h/h) oranýnda karýþým sonucunda elde edilen solunum aktivite eðrisi. No: 66, 2008 43
B. KIRIL MERT, K. KESTÝOÐLU, M. YALILI KILIÇ Þekil 5. 1 KS/2 AÇ (h/h) oranýnda karýþým sonucunda elde edilen solunum aktivite eðrisi. Þekil 6. 2 KS/1 AÇ (h/h) oranýnda karýþým sonucunda elde edilen solunum aktivite eðrisi. Tablo 7. Ham karasuyun solunum aktivite deðiþim oranlarý. Tablo 8. Ön arýtýmý yapýlan karasuyun solunum aktivite deðiþim oranlarý. Karasuyun arýtýmýnda uygulanan buharlaþtýrma lagünlerinde en üstte kalan kýsým yað sabun yapýmýnda kullanýlmasýna raðmen bu metodun en önemli dezavantajý, arazi gereksiniminin büyük olmasý Þengül (1991) ve buharla birlikte atmosfere uçucu organik karbon verildiði ve kirlilik problemi devam ettiði için AB standartlarýna uymamasýdýr. 44 Karasu arýtýmýnda tercih edilen anaerobik arýtma yönteminde ise; metan gazý ve elektrik enerjisi elde edilebilmektedir. Zeytin atýksuyunun arýtýmýnda kullanýlan anaerobik teknolojisi yüksek giderim verimliliði, aþýrý düþük çamur üretimi (üretilen çamurun miktarý aerobik prosesten 20 kat düþüktür) ve düþük alan gereksinimi gibi açýk avantajlara sahiptir. Ancak uzun bekleme süreleri bu metodun kullanýmýný zorlaþtýrmaktadýr. Karasu; Borsani ve ark. (1996) membran teknolojisi, Israilides ve ark. (1999) elektroliz, Al- Malah (2000) adsorbsiyon, Beltran ve ark. (1999) ozon, hidrojen peroksit ve UV gibi ileri arýtma teknikleri ile de arýtýlmaya çalýþýlmýþ, ancak bu teknikler maliyetlerinin yüksek olmasý nedeniyle uygulanabilir olarak gösterilmemiþtir. Bu arýtma yöntemlerinin dezavantajlara sahip olmasý nedeni ile, farklý arýtma tekniklerinin araþtýrýlma zorunluluðu doðmuþtur. Giriþ bölümünde açýklandýðý gibi, karasuyun arýtýmýna yönelik olarak tüm dünya ülkeleri araþtýrmalar yapmaktadýr. Ancak ekonomik ve uygulanabilir sonuca henüz ulaþýlamamýþtýr. Her ülke kendi çevresel kanunlarý çerçevesinde deþarjlarýný yapmaktadýrlar. Son zamanlarda T.C. Çevre ve Orman Bakanlýðý ile zeytin üreticileri ve belediyeler yoðun olarak karasu arýtýmý üzerinde çalýþmaktadýrlar. Zeytin iþletmelerinin kapasiteleri 40 ton/gün ile 200 ton/gün arasýnda deðiþmektedir. Küçük çaptaki iþletmeler tek baþlarýna karasuyu arýtmak için tesis kuramazlar ve iþletemezler. Karasuyun arýtýmýnda karþýlaþýlan diðer bir zorluk, yüzeysel sularýn deþarj kriterlerine kadar indirilmesidir (KOÝ= 230 mg/l, SKKY Tablo 5.5). Karasuyun yüzeysel sulara deþarj kriterlerine kadar arýtýlmasý, arýtma maliyetini artýrmakta, adeta iþletilemez hale getirmektedir. Genelde uygulanan metot karasuyun kanalizasyon deþarj kriterlerine kadar arýtýlmasýdýr. Bu araþtýrmada amaç, karasuyun fizikokimyasal ön arýtmadan geçirildikten sonra evsel atýksularla arýtýlýp arýtýlamayacaðýnýn ortaya konmasýdýr.bu amaçla yaptýðýmýz asitle parçalama ve fizikokimyasal ön arýtmada 6000 mg/l kireçle (ph= 10), %80 KOÝ, %85 fenol ve %86 AKM, 8000 mg/l alüm ile (ph = 7,5), %69 KOÝ, %74 fenol ve %87 AKM, 8000 mg/l demir(iii) klorür (ph= 8) ile, %80 KOÝ, %79 fenol ve %91 AKM giderim verimleri elde edilmiþtir. 8000 mg/l kireç dozu ile, %80 KOÝ ve %91 AKM giderim verimi saðlanmasýna raðmen, 6000 mg/l kireç No: 66, 2008
Zeytinyaðý Endüstrisi Atýksularýnýn Kimyasal Arýtma Sonrasý... Ekoloji deðerleri ile yaklaþýk ayný sonuçlar alýndýðýndan 6000 mg/l kirecin uygun doz olacaðý kanaatine varýlmýþtýr. Samsunlu ve ark. (1998)'nýn yaptýðý çalýþmada da denenen demir sülfat, demir klorür, alüm ve kireç koagülantlarý arasýnda en iyi giderme verimi kireç koagülantý kullanýmý ile alýnmýþ ve KOÝ'de %50'nin üstünde, AKM ve yað-greste % 90 düzeyinde verim saðlanmýþtýr (Samsunlu ve ark. 1998). Kireç, alüm ve demir(iii) klorür ile yapýlan fizikokimyasal arýtma sonucunda elde edilen karasu Materyal-Metod bölümünde açýklandýðý þekilde aktif çamurla belirli hacimsel oranlarda karýþtýrýlarak respirometrik ölçümler yapýlmýþtýr. Bu ölçümler sonucunda, aktif çamurun solunum aktivite deðeri 3,71 mg/l bulunmuþ ve bu deðer ile karasuyun aktif çamurla karýþtýrýlan seyreltmeleri sonucunda ölçülen respirometrik deðerleri karþýlaþtýrýlmýþtýr. Bu karþýlaþtýrma sonucunda ise, -Ham karasuyun aktif çamurla yapýlmýþ olan seyreltmelerinde solunum aktivite deðerlerinde %70-80 oranlarýnda bir azalma olduðu, -6000 mg/l dozundaki kireçle yapýlan ön arýtma sonucunda elde edilen karasuyun 1 hacim karasu/2 hacim aktif çamurla karýþtýrýldýðýnda %81,5'lik solunum aktivite artýþý olduðu, diðer seyreltmelerde ise, solunum aktivitesinin negatif deðer aldýðý, -8000 mg/l alüm ile yapýlan kimyasal arýtma sonucunda elde edilen karasuyun 1 hacim karasu/2 hacim aktif çamurla ancak %9 mertebelerinde solunum aktivite artýþý olduðu, -Ayný þekilde 8000 mg/l demir(iii) klorür kullanýlarak yapýlan kimyasal arýtma sonucunda elde edilen 1 hacim karasu/1 hacim aktif çamurla saðlanan solunum aktivite deðerlerinde %25 oranýnda artýþ olduðu gözlenmiþtir. Solunum aktivite deðerlerinin tümü özet olarak deðerlendirilirse, ham karasu ile evsel atýksular direkt olarak karýþtýrýldýðýnda biyolojik arýtmanýn inhibe olduðunu, 6000 mg/l dozunda kireçle karasu kimyasal arýtmaya tabi tutulup evsel atýksularla karýþtýrýldýðýnda solunum aktivite deðerinin pozitif deðer almasý dolayýsý ile biyolojik olarak arýtýmýn olabileceðini, hem alüm hem de demir(iii) klorür ile yapýlan kimyasal arýtmalarla elde edilen karasuyun evsel atýksularla karýþtýrýldýðýnda negatif bir solunum aktivite deðerine götürmese dahi uzun vadede inhibisyonun olabileceðini göstermiþtir. Literatürde de, karasuyun evsel atýksularla birlikte arýtýlabilirliðine dair bir çalýþma gözlenememiþtir. Ancak, yapýlan bir çalýþmada karasuyu öncelikle utrafiltrasyondan geçirmiþler, daha sonra 1/16 oranýnda (hacimsel) evsel atýksularla seyrelterek biyolojik arýtma uygulamýþlardýr (Borsani ve ark. 1996). Yapýlan bu çalýþmada karasuyun, kanalizasyon deþarj kriterlerine kadar arýtýlmasa dahi %80 mertebelerinde KOÝ giderildikten sonra evsel atýksularla birlikte arýtýlabileceði ortaya konmuþtur. Bu bulgu aþaðýda verilen karýþým hesaplamalarý ile de desteklenmiþtir. Örneðin; 100.000 nüfuslu bir beldeden kaynaklanan atýksuya (Debisi Qe= 20.000 m 3 /G, BOÝ 5 deðeri= 500 mg/l olan), asitle parçalama, kireçle kimyasal arýtmadan geçmiþ ve %80 oranýnda BOÝ giderilmiþ karasu (Debisi Qk= 250 m 3 /G, BOÝ 5 deðeri= 19.000 mg/l) karýþtýrýlýrsa karýþýmdaki BOÝ 5 deðeri 28 mg/l mertebelerinde bulunur. BOÝ deðeri 728 mg/l olan karasu ve evsel atýksu karýþýmýný, SKKY'nde yer alan Tablo 21.4'te belirtilen deþarj kriterlerine (40 mg/l BOÝ 5 ) kadar %90-95 verimle çalýþan biyolojik arýtma ünitesi ile indirmek mümkündür. Bu araþtýrma, kimyasal arýtmadan geçirilen karasuyun evsel atýksularla birlikte arýtýlabileceðini destekler yöndedir. KAYNAKLAR Al-Malah K, Azzam OJM, Abu-Lail NI (2000) Olive mills effluent (OME) wastewater post-treatment using activated clay. Seperation Purification Techonology 20, 225-234. Anonim (1999) Türk çevre mevzuatý su kirliliði kontrolu yönetmeliði Türkiye Çevre Vakfý Yayýný, Ankara. Anonymous (1998) Standart methods for the examination of water and wastewater 20th Edition, American Public Health Association (APHA), Washington D.C. Andreozzi R, Longo G, Majone M, Modesti G (1998) Integrated treatment of olive oil mill effluents (OME): study of ozonotion coupled with anaerobic digestion. Water Research 32, 2357-2364 Beltran FJ, Garcia-Araya JF, Frades J, Alvarez P, Gimeno O (1999) Effects of single and combined ozonation with hydrogen peroxide or UV radiation on the chemical degradation and biodegradability of debitttering table olive industrial wastewaters. Water Research 33, 723-732 No: 66, 2008 45
B. KIRIL MERT, K. KESTÝOÐLU, M. YALILI KILIÇ Borsani R, Ferrando B (1996) Ultrafiltration plant for olive vegetation waters by polymeric membrane batteries. Desalination 108, 281-286 Hafidi M, Amir S, Revel JC (2005) Structural characterization of olive mill waster-water after aerobic digestion using elemental analysis. Process Biochemistry 40, 2615-2622 Israilides CJ, Vlyssides AG, Mourafeti VN, Karvouni G (1997) Olive oil wastewater treatment with the use of an electrolysis system. Bioresource Technology 61, 163-170 Kestioðlu K, Yonar T, Azbar N (2005) Feasibility of physico-chemical treatment and advanced oxidation processes (aops) as a means of pretreatment olive mill effluent (ome). Process Biochemistry 40, 2409-2416 Kavaklý M (2002) Zeytinyaðý Üretiminden Kaynaklanan Çevre Sorunlarý ve Seçenekli Arýtým Çözüm Yaklaþýmlarý. In: 1. Zeytinyaðý Üretiminde Çevre Sorunlarý ve Çözümleri Uluslararasý Çalýþtayý, 7-9 Haziran 2002, Balýkesir, 109-120. Mekki A, Dhouib A, Soyadi S (2005) Changes in microbial and soil properties following amendment with treated and untreated olive mill wastewater, Microbiological Research 161, 93-101. Oktav E, Þengül F (2000) Zeytinyaðý Endüstrisi Atýksularýnýn Arýtýlabilirliði Üzerine Bir Çalýþma. In: 7. ÝTÜ Endüstriyel Kirlenme Sempozyumu, Bildiriler Kitabý, 20-22 Eylül 2000, Ýstanbul, 51-58 Oukili O, Chaouch M, Rafýq M, Hadjý M. Hamdi M, Benlemlih M (2001) Bleaching of olive mill wastewater by clay in the presence of hydrogen peroxide. Ann. Chim. Sci. Mat 26, 45-53 Samsunlu A, Tünay O, Öztürk Z, Alp K (1998) Zeytinyaðý Üretimi Atýksularýnýn Karakterizasyonu ve Arýtýlabilirliði. In: 6. ÝTÜ Endüstriyel Kirlenme Sempozyumu Bildiriler Kitabý, Haziran 1998, Ýstanbul, 93-99 Sierra J, Marti E, Montserrat G, Cruanas R, Garau MA (2001) Characterization and Evolution of a Soil Affected by Oil Mill Wastewater Disposal. The Science of Total Environment 279, 207-214 Scioli C, Vollaro L (1997) the use of yarowia lipolytica to reduce pollution in olive mill wastewaters. Water Research 31, 2520-2524 Þengül F (1991) Endüstriyel Atýksularýn Özellikleri ve Arýtýlmasý. D.E.Ü. Mühendislik-Mimarlýk Fakültesi Basým Ünitesi, Ýzmir. Yoong ET, Lant PA, Greenfield PF (2000) In situ respirometry ýn an sbr treating wastewater with high phenol concentrations. Water Research 34, 239-245. 46 No: 66, 2008