Zeolit-Pumis karışımlarının atık sulardan fosfor giderim performansı
Phosphorus removal performance of Zeolite Pumis mixtures for wastewater
Yazar: FATMA AKÇAKOCA
Danışman: DOÇ. DR. ZEKİ GÖKALP
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Evsel atık suların sulak alan ortamında oluşturduğu temel kirlilik besi elementleri (N-P ) yoluyla olmaktadır. Özellikle fosfor (P) bileşiklerinin neden olduğu ötrifikasyon alıcı ortamlarda önemli problemlere yol açmaktadır. Yapay sulak alan sistemlerinde temel fosfor giderim mekanizması ortam malzemesi tarafından adsorpsiyon yoluyla gerçekleşmektedir. Bu sistemlerde ortam malzemesi seçimine yönelik yapılan çalışmalarda oldukça çeşitli malzemeler denenmiş fakat çalışmaların ortak sonucu en iyi performansın toprak ve toprağa benzer özellik gösteren doğal ortamlarda sağlandığı yönünde olmuştur. Bu çalışmada evsel atık suların yapay sulak alanlar ile arıtılmasında önemli giderim mekanizmalarından biri olan kirleticilerin ortam malzemesi tarafından tutulması incelenmiştir. Ortam malzemesi olarak Kayseri bölgesi ve civarında zengin rezervlere sahip pumis ve zeolit mineralleri değerlendirilmiştir. Çalışma laboratuvar koşullarında kolon testleri ile gerçekleştirilmiş olup pumis-zeolit malzemelerin belirlenen boyut aralığında (0.5-4.0) iki malzemenin ve bunların üç farklı karışım konusunun (%75,50 ve 25), üç farklı giriş konsantrasyonu (40, 20 ve 10 mg-P/L) ve dört farklı hidrolik alıkonma süreleri (1, 2, 3 ve 4 günlük) sonunda TP tutulma verimleri belirlenmiştir. Giriş konsantrasyon ortalama 23,3 mg-P/L iken sırasıyla 75P25Z konusunda 9,3 mg-P/L, 50P50Z konusunda 10,4 mg-P/L, 25P75Z konusunda 11,6 mg-P/L, 100Z konusunda 11,6 mg-P/L ve 100P konusunda 10,08 mg-P/L ortalama çıkış konsantrasyonu elde edilmiştir. En yüksek P tutma oranı pumis malzemede (100P) ve zeolit-pumis karışımlarında ise 75P25Z kombinasyonunda elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Doğal arıtma, kolon denemesi, dolgu malzemesi, filtrasyon

Abstract:
Nutrients (N and P) constitute main pollutants in domestic wastewaters to be treated through constructed wetlands systems. Phosphorus-induced eutrophication generates significant problems in recipient environments. In constructed wetland systems, the basic phosphorus removal mechanism is realized by adsorption on substrate materials. In these systems, a wide variety of materials have been experimented as filter media and the best performance was achieved from soil and soil-like materials. In this study, phosphorus adsorption performance of different substrate materials was investigated. Pumice and zeolite minerals with rich reserves in and around Kayseri region were used as filter media. Laboratory column tests were conducted with pumice-zeolite materials in specified size range (0.5 – 4.0 mm), three different mixture ratios (75, 50 and 25%),  three different influent (40, 20 and 10 mg-P / L) and four different hydraulic retention times (1, 2, 3 and 4 days). Effluent total phosphorus concentrations were determined to get phosphorus removal performance of substrate materials. The mean influent concentration was 23.3 mg-P / L and effluent phosphorus concentration was 9.3 mg-P / L for 75P25Z, 10.4 mg-P /L for 50P50Z, 11.6 mg-P / L for 25P75Z, 11.6 mg-P / L for 100Z, 10.08 mg-P / L for 100Z. The greatest phosphorus adsorption was obtained from pure pumice (100P) and 75P25Z combination.

Keywords: Natural treatment, column tests, substrate material, filtration