Anaerobik mikrofiltrasyon osmotik membran biyoreaktörlerde kaynak gari kazanımı
Resource recovery in anaerobic microfiltration osmotic membrane bioreactors
Yazar: DİLARA AKYILDIZ
Danışman: PROF. DR. İLDA VERGİLİ ; PROF. DR. ZEREN BERİL ÖZÇELEP
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Anaerobik Mikrofiltrasyon Osmotik Membran Biyoreaktör (AnMF-OMBR) ve Yukarı Akışlı Anaerobik Çamur Yataklı Mikrofiltrasyon Osmotik Membran Biyoreaktör (UASB MF-OMBR) sistemlerinden alınan mikrofiltrasyon (MF) ve ileri osmoz (İO) süzüntülerinden kaynak geri kazanımı araştırılmıştır. Çalışmanın birinci kısmında mezbaha endüstrisi atıksuyunun AnMF-OMBR ve UASB MF-OMBR sistemleri ile sürekli olarak arıtılması sonucu elde edilen kompozit MF ve İO süzüntülerinin tarımsal sulama amaçlı sıvı gübre olarak geri kazanımı değerlendirilmiştir. Süzüntüler, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY) kapsamında olan Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (AAT−TUT)'ne göre değerlendirilmiş ve musluk suyu ile belirlenen seyreltme oranlarında karıştırılarak A sınıfı II. kalite tarımsal sulama suyu elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında da musluk suyu ile karıştırılmış MF ve İO süzüntüleri ile 22 günlük sıvı gübre uygulaması yapılmıştır. İO süzüntülerinin (seyreltik çekme çözeltisi (SÇÇ)) MF süzüntülerine göre çim üzerinde daha pozitif etki yaptığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın üçüncü kısmında ise, sistemlerin MF süzüntülerinin nanofiltrasyon ve ters osmoz sistemi (NF/TO) ile ileri arıtımından elde edilen süzüntüden A sınıfı II. kalite tarımsal sulama suyu eldesi ve konsantreden ise katı gübre (strüvit) eldesi sağlanmıştır. TO membranı ile ileri arıtım sonucu elde edilen konsantreden kimyasal çöktürme ile magnezyum amonyum fosfat (strüvit) eldesi için optimum pH 9 olarak belirlenmiştir. Elde edilen strüvit kristallerinin X-ışını Kırınımı (XRD) analizi ile değerlendirilmesi sonucu numunelerde strüvit karakteristik pikleri gözlemlenmiştir. Bu tez çalışmasında, AnMF-OMBR ve UASB MF-OMBR sistemlerinin MF ve İO süzüntüleri kaynak olarak değerlendirilerek; nütrient ve su geri kazanımı ile sürdürülebilir atıksu yönetimi hedeflenmiştir. Böylece, söz konusu sistemlerin "atıksu arıtma sistemleri'' olarak değil, "kaynak geri kazanımı sistemleri'' olarak işletilmesi sağlanmıştır.

Abstract:
In this study, resource recovery from microfiltration (MF) and forward osmosis (FO) permeates of Anaerobic Microfiltration Osmotic Membrane Bioreactor (AnMF-OMBR) and Upflow Anaerobic Sludge Bed Microfiltration Osmotic Membrane Bioreactor (UASB MF-OMBR) systems was investigated. The composite permeates obtained from continuous treatment of slaughterhouse wastewater using AnMF-OMBR and UASB MF-OMBR systems were considered as liquid fertilizer for agricultural irrigation purposes. The permeates were evaluated according to the Wastewater Treatment Facilities Technical Procedures Communiqué (The technical procedure communication for wastewater treatment plants, which is within the scope of the Water Pollution Control Regulation (SKKY), and agricultural irrigation water (Class A II. Quality) was obtained by mixing with tap water. In the second part of the study, a 22-day liquid fertilizer application was made with the diluted permeates. It has been observed that FO permeates (diluted draw solution) have a more positive effect on the grass growth than MF permeates. In the third part of the study, Class A II. Quality agricultural irrigation water was obtained from the permeate of the advanced treatment of the MF permeate of the systems with nanofiltration and reverse osmosis system (NF/RO), and solid fertilizer (struvite) was obtained from the concentrate. The optimum pH for magnesium ammonium phosphate (struvite) precipitation was determined as 9. As a result of the evaluation of the precipitates by X-ray Diffraction (XRD) analysis, characteristic peaks of struvite were observed. In this thesis study, all effluents of the systems have been evaluated as resources, and the sustainable wastewater management has been aimed with nutrient and water recovery. The systems have been ensured to be operated as "resource recovery systems" rather than "wastewater treatment systems.