Anaerobik çıkış suyundan adsorpsiyon ile fosfor geri kazanımı
Phosphorus recovery from anaerobic effluent by adsorption
Yazar: OZAN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM SELÇUK KUŞÇU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Kilnoptilolit = Natural zeolite

Özet:
Sürdürülebilir atık yönetimi ve kaynak kazanımı odaklı atıksu arıtımı her geçen gün daha önemli bir duruma gelerek her atığın aslında yeni bir kaynak olduğunu ve mevcut sınırlı kaynakların tükenmeden önce daha çok geri kazanım konusuna dikkat edilmesi gerektiğini savunmaktadır. Atıksu arıtma tesislerinde pek çok geri kazanıma uygun atıklar oluşmakta ancak teknolojinin yetersizliği ve maliyetlerin yüksek oluşu nedeniyle işlem yapılamamaktadır. Yapılan bu araştırmada arıtma tesisi içinde geri devredilerek herhangi bir geri kazanım işlemi yapılamayan, anaerobik çürütücünün üst sızıntı suyunda yüksek miktarda bulunan fosforun geri kazanımı yapılması hedeflenmiştir. Bu amaçla çalışmada anaerobik çıkış üst suyundan adsorpsiyon yöntemi ile fosforun geri kazanımı amaçlanmıştır. Adsorpsiyon işleminde adsorbent olarak bir zeolit cinsi olan klinoptilolit minerali kullanılmıştır. Yapılan ön çalışmalarda klinoptilolit için partikül boyu 1-2 mm aralığında, doz miktarı 5 gr, sıcaklık değeri 25 ℃, pH değeri 6-7 aralığında ve 24 saat süren karıştırma işleminin en iyi fosfor giderim verimi verdiği bulunmuştur. Bu şartlar altında doz miktarı 4, 6, 8, 10 ve 12 gr olarak ayarlanıp yapılan adsorpsiyon işleminde en yüksek fosfor giderim verimi, doz miktarı 12 gr olduğunda % 94,07 olarak bulunmuştur. Design Expert programı ile yapılan modelleme işleminde ise, doz miktarı 12 gr, pH değeri 6,02 ve sıcaklık değeri 29,9 ℃ olduğunda en yüksek % 98,69 fosfor giderim verimi bulunmuştur. Fosfor giderim veriminin hem yapılan deneysel çalışmada hem de program modeli sonuçlarında çok yüksek olarak gerçekleştiği ve sonuçların birbirine yakın olduğu ANOVA testinde görülmüştür. Bu araştırma sonuçları anaerobik üst sızıntı suyundan klinoptilolit ile yüksek miktarda fosfor geri kazanımı gerçekleştirilebileceğini göstermiştir.

Abstract:
Sustainable waste management and resource recovery-oriented wastewater treatment are becoming more and more important day by day, arguing that every waste is actually a new resource and more attention should be paid to recovery before the existing limited resources are exhausted. Many wastes suitable for recovery are generated in wastewater treatment plants, but due to the lack of technology and high costs, the process cannot be carried out. In this study, it is aimed to recover the phosphorus, which is found in high amounts in the upper leachate of the anaerobic digester, which cannot be recycled in the treatment plant and no recovery process can be performed. For this purpose, it was aimed to recover phosphorus from anaerobic effluent by adsorption method. Clinoptilolite mineral, a type of zeolite, was used as adsorbent in the adsorption process. In the preliminary studies, it was found that particle size in the range of 1-2 mm, dose amount 5 g, temperature value 25 ℃, pH value 6-7 and mixing process lasting 24 hours gave the best phosphorus removal efficiency for clinoptilolite. Under these conditions, the highest phosphorus removal efficiency was found to be 94,07% when the dose amount was 12 g in the adsorption process by adjusting the dose amount as 4, 6, 8, 10 and 12 g. In the modelling process performed with the Design Expert programme, the highest phosphorus removal efficiency of 98,69% was found when the dose amount was 12 g, pH value was 6,02 and temperature value was 29,9 ℃. It was seen in the ANOVA test that the phosphorus removal efficiency was very high both in the experimental study and in the programme modelling results and the results were close to each other. The results of this research showed that a high amount of phosphorus can be recovered from anaerobic upper leachate with clinoptilolite.