Zeytin karasuyunun jet loopmembran biyoreaktörde arıtımının incelenmesi
Investigation of treatment of olive mill wastewater in a jet loop membrane bioreactor
Yazar: NEJDET DEĞERMENCİ
Danışman: PROF. DR. ERGÜN YILDIZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek organik madde içeriğine sahip ve toksik maddeler içeren zeytin karasuyunun ön arıtımı, kesikli işletilen bir jet loop reaktörde (JLR) aerobik biyolojik arıtımı ve jet loop membran biyoreaktörde (JLMBR) sürekli arıtımı incelenmiştir.

Ön arıtım amacıyla fiziksel çökelme ardından kartuş filtre ve seramik membran şeklindeki konfigürasyon incelenen tüm parametreler açısından en iyi performansı verdiği belirlenmiştir. Kesikli olarak işletilen JLR'de yürütülen denemeler neticesinde zeytin karasuyunun başlangıçtaki organik madde konsantrasyonları 80-1275 mgKOİ/L arasında değiştirilmiş ve zeytin karasuyunun biyolojik olarak kolay parçalanabilen kısmının başlangıç organik madde konsantrasyonuna bağlı olarak 0,5-2,5 saat arasında parçalandığı belirlenmiştir. Kesikli denemelerde µ ve S arasındaki ilgiyi ortaya koyabilmek için Haldane modeli benimsenmiş ve bu modele ait katsayılar olan µmax, Ks ve Ki değerleri sırasıyla 0,0917 sa-1, 21,5 mg/L, 1313,2 mg/L olarak hesaplanmıştır.

Sürekli çalışmalarda ise farklı hacimsel organik yüklemelerde ve çamur yaşlarında KOİ, TOK ve TF giderimleri ile oksijen kullanım hızlarındaki (OKH) değişimler araştırılmıştır. Sisteme 0,81-17,75 kgKOİ/m3gün arasında değişen organik yükleme değerleri uygulanmış ve bu yükler altında çıkış suyu ortalama KOİ, TOK ve TF giderim verimlerinin sırasıyla %93, %91 ve %87 olarak bulunmuştur. Hacimsel organik yüklemeye bağlı olarak en düşük OKH değeri 11,6 mg/Lsa iken en yüksek OKH değeri 298 mg/Lsa olarak bulunmuştur. Çamur yaşının 3 gün'e indirilmesiyle çıkış suyu performansında bozulmalar oluştuğu gözlenmiştir. Bu çamur yaşında çıkış suyu KOİ değerleri 392 mg/L'den 900 mg/L'ye kadar çıkarken AKM konsantrasyonu da azalarak 21 g/L'den 1 g/L'ye kadar düşmüştür.

Abstract:
In this study, the pretreatment of olive mill wastewater containing high organic matter and toxic substances, batch operated in jet loop reactor (JLR) aerobic biological treatment, and continuous treatment at jet loop membrane bioreactor (JLMBR) were examined.  

From the aspect of all of the parameters examined, the configuration of sedimentation as pretreatment and then cartridge filter and ceramic membrane provided the best performance. As a result of experiments carried out in batch operated JLR, the initial organic matter concentrations of olive mill wastewater were changed by 80-1275 mgCOD/L, and it has been determined that the biologically-degradable part of olive mill wastewater could be degraded in 0.5-2.5 hours depending on initial organic matter concentration. In order to determine the relationship between µ and S in batch experiments, Haldane model was adopted, and the model's coefficients µmax, Ks and Ki were calculated as 0.0917 h-1, 21.5 mg/L, and 1313.2 mg/L, respectively.

In continuous experiments, the changes in COD, TOC and TP removals and the changes in oxygen uptake rates (OUR) in cases of different volumetric organic loads and sludge retention times were investigated. The organic load valued varying between 0.81 and 17.75 kgCOD/m3day were applied to system, and it has been found that the average COD, TOC and TP efficiencies of output waters were found to be 93%, 91% and 87%, respectively. Depending on volumetric organic load, the minimum OUR value was 11.6 mg/Lh, while the maximum OUR was found to be 298 mg/Lh. As the sludge retention time was decreased to 3 days, it was observed that degradations occurred in output water performance. In case of this sludge retention time, while the COD values of output water increased from 392 mg/L to 900 mg/L, the AKM concentration decreased from 21 g/L to 1 g/L.