Endüstriyel atıksulardaki organik maddelerin biyolojik arıtılabilirlik kinetiğinin incelenmesi
The investigation of biological treatability kinetics of organic substances in industrial wastewaters
Yazar: LEVENT GÜREL
Danışman: PROF. DR. HANİFE BÜYÜKGÜNGÖR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında endüstriyel nitelikteki gerçek ölçekli bir atıksu olan entegre et tesisi atıksuyundan membran biyoreaktör prosesi kullanılarak organik maddelerin ve besi maddelerinin giderimi gerçekleştirilmiş ve giderim neticesinde elde edilen sonuçlarla biyolojik kinetik parametreler belirlenmiştir. Kullanılan membran ultrafiltrasyon tipinde olup 0,03 µm gözenek boyutuna sahiptir. Yürütülen çalışmalarda, KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı), TOK (Toplam Organik Karbon), TK (Toplam Karbon), TİK (Toplam İnorganik Karbon), TA (Toplam Azot), TF (Toplam Fosfor), nitrat azotu, nitrit azotu, TKA (Toplam Kjeldahl Azotu), bulanıklık, KSAKM (Karışık Sıvı Askıda Katı Madde), KSUAKM (Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Madde), sıcaklık ve pH ölçümleri yapılarak hem sistemin durumu, hem de arıtım verimi değerlendirilmiştir. Çalışmalarda, hem entegre et tesisi atıksuyu hem de bu atıksu ile benzer özellikler taşıyan sentetik atıksu kullanılmıştır. Sonuç olarak, entegre et tesisi atıksularının MBR ile giderim verimlilikleri, KOİ, TOK, TA, TF, TKA ve bulanıklık için sırasıyla %97, %96, %44, %65, %98 ve %99'dur. Sentetik atıksu ile yapılan çalışmalarda ise KOİ, TOK, TA, TF ve TKA parametrelerinin giderim verimlilikleri sırasıyla %94, %94, %36, %29 ve %91 olarak bulunmuştur. Sentetik atıksu ile yapılan çalışmalar neticesinde elde edilen verilerle biyolojik kinetik parametreler belirlenmiştir. Bu kinetik parametreler arasında, k (reaksiyon hız sabiti, gün-1), kd (endojen ayrışma katsayısı, gün-1), Y (Dönüşüm katsayısı, mg KSUAKM/mg KOİ) Ks (Yarım hız katsayısı, mg/L KOİ) ve µm (Maksimum özgül büyüme hızı, gün-1) yer almaktadır. Y, k, kd, Ks ve µm katsayıları için değerler sırasıyla 0,293 mg/mg; 0,1978 gün-1; 0,006 gün-1; 53,25 mg/L ve 0,06 gün-1 şeklinde hesaplanmıştır.Anahtar Sözcükler: Entegre et tesisi atıksuyu, batık membran biyoreaktör, ultrafiltrasyon membranı, biyolojik kinetik parametreler.

Abstract:
In this study organic substances and nutrients were removed by using membrane bioreactor (MBR) from slaughterhouse plant wastewater, and biological kinetic parameters were determined with the results obtained from treatment studies. The type of the membrane used in the studies is ultrafiltration, and it has a pore size of 0,03 µm. In the studies conducted, several analysis were made such as COD (Chemical Oxygen Demand), TOC (Total Organic Carbon), TC (Total Carbon), TIC (Total Inorganic Carbon), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorus), nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, TKN (Total Kjeldahl Nitrogen), turbidity, MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids), MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids), temperature and pH. With these analyses, both the information about state of the system was obtained, and the treatment efficiency was determined. Treatment studies were made with two wastewater types. One of these wastewaters is slaughterhouse wastewater. The other wastewater is prepared synthetically and it is similar to the slaughterhouse wastewater. Consequently, for slaughterhouse wastewaters, the treatment efficiencies of several parameters such as COD, TOC, TN, TP, TKN and turbidity were 97, 96, 44, 65, 98 and 99%, respectively. In the studies conducted by synthetic wastewater, the treatment efficiencies for COD, TOC, TN, TP and TKN are 94, 94, 36, 29 and 91%, respectively. Also biological kinetic parameters were determined by the data which were obtained from treatment studies conducted with synthetic wastewater. The kinetic parameters studied are, k (rate constant, day-1), kd (endogenous decay coefficient, day-1), Y (yield coefficient, mg MLVSS/mg COD) Ks (saturation constant, mg/L COD) and µm (maximum specific growth rate, day-1). Values calculated for Y, k, kd, Ks and µm are 0,293 mg/mg; 0,1978 day-1; 0,006 day-1; 53,25 mg/L and 0,06 day-1, respectively.Key Words: Slaughterhouse wastewater, submerged membrane bioreactor, ultrafiltration membrane, biological kinetic parameters.