Tekstil endüstrisi atıksularının ardışık kesikli biyoreaktör ile arıtılması ve modellenmesi
Treatment of textile industry wastewaters by sequencing batch bioreactor and modelling
Yazar: YASEMİN DAMAR
Danışman: PROF. DR. RECEP İLERİ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Tekstil endüstrisi = Textile industry

Özet:
Bu çalışmanın ana amacı; tekstil endüstrisi atıksularının Ardışık Kesikli Biyoreaktör ile arıtılması ve modellenmesidir.Bu çalışmada; tekstil endüstrisi gerçek atıksuyunun Ardışık Kesikli Biyoreaktör (AKR, Sequencing Batch Reactor: SBR) ile optimum şartlarda arıtılması için laboratuar ölçekli tesis çalışmaları yapılmıştır. Tekstil atıksuyu laboratuar ölçekli pilot Ardışık Kesikli Reaktör arıtma ünitesi için yapılan deneysel çalışmalar sonucunda; 0.5 saat doldurma, 1.5 saat havalandırma (reaksiyon), 1.5 saat çökelme ve 0.5 saat boşaltma-devreye alma sürelerinde en uygun arıtma (optimum) verimi elde edilmiştir. Çalışılan laboratuar ölçekli tekstil endüstrisine ait Ardışık Kesikli Biyoreaktörün Kimyasal Oksijen İhtiyacı(KOİ) ortalama giderme verimi %63 iken (çalışma koşullarına bağlı olarak; minimum=%37, maksimum=%94), bulanıklık ortalama giderme verimi %92.4 ve renk giderme verimi (RES olarak 586 nm'de) %77.3'dür. Tekstil endüstrisi atıksularının arıtılması için, Ardışık Kesikli Biyoreaktörde (AKR, SBR) aktif çamur ve birlikte bentonit kullanıldığında Kimyasal Oksijen İhtiyacı(KOİ) ortalama giderme verimi %92.7 bulanıklık uzaklaştırma verimi ortalama %85.2 ve renk uzaklaştırma verimi (RES olarak 586 nm'de) %85.4' dür. Tekstil endüstrisi atıksuları Ardışık Kesikli Biyoreaktör (AKR, SBR) ile aktif çamur ve birlikte 4500C'de aktifleştirilen arıtma çamuru (biyosorbent) kullanıldığında, Kimyasal Oksijen İhtiyacı(KOİ) ortalama giderme verimi %93, bulanıklık giderme verimi % 91 ve renk giderme verimi (RES olarak 586 nm'de) %82.2 dir.Bentonit adsorbentinin ve 4500C'de aktifleştirilen arıtma çamuru biyosorbentinin Lagergren kinetik eşitliğine daha çok uyum sağladıkları görülmüştür. Modelleme ve simülasyon çalışmaları sonucunda, farklı çalışmalarda modelleme sonuçları ile deneysel sonuçların bazen yaklaştığı bazen uzaklaştığı görülmüştür.Modelin simülasyonu çalışmaları irdelendiğinde, parametrelerin önem sıralamasına göre sıralandığında; ardışık kesikli reaktöre giren başlangıçtaki substrat konsantrasyonu (S0), ardışık kesikli reaktörün doldurma süreci başlamadan önceki boş hacim-her seansta arıtılan hacim (VAB), ardışık kesikli reaktör içindeki aktif çamurun hacmi (VA), ardışık kesikli reaktörün reaksiyon süresi (tR), ardışık kesikli reaktörün toplam aktif hacmi (VB), reaksiyon sabiti (k), ardışık kesikli reaktöre giren debi (Q) şeklinde olduğu görülmektedir.Ardışık Kesikli Biyoreaktör (AKR, SBR) sisteminin, tekstil fabrikası atıksularının arıtılması için başarı ile kullanılabileceği görülmektedir. Gerek tekstil ve gerekse diğer atıksuların arıtılmasında da çıkış suyu kriterleri ihtiyacına göre; adsorbentsiz veya adsorbentsiz ve adsorbentli/biyosorbentli Ardışık Kesikli Biyoraektör (AKR, SBR) sistemi ve modellemesi kullanılabilir.

Abstract:
Experimental and modeling studies of treatment of textile industry wastewater by Sequencing Batch Bioreactor (SBR) have been examined.In this study, laboratory experiences have been given about sequencing batch bioreactor for real wastewater treatment. Optimum treatment efficiency has been taken under 0.5 hours of fill time, 1.5 hours of aeration time, 1.5 hours of sedimentation time and 0.5 hours of draw-idle time. COD removal average efficiencies in laboratory scale studies about Sequencing Batch Bioreactor for textile wastewater are average 63%, minimum 37% and maximum 94%. Removal average efficiencies are changing with experimental working conditions. Removal average turbidity 92.4%, removal average efficiencies color (such as RES 586 nm) 77.3%.Removal efficiencies are COD 92.7%, turbidity 85.2% and color 85.4% (such as RES 586 nm) used activated sludge and adsorbent (bentonite). Removal average efficiencies are COD 94%, turbidity 91% and color 82.2% (such as RES 586 nm) used activated sludge and activated treatment sludge biosorbent (activated in 450 0C) in SBR for textile wastewater.It is detected that bentonite adsorbent and activated treatment sludge biosorbent (activated in 450 0C) can better accomodate to Lagergren kinetic threshold. As a result of modelling and simulation practices, modelling and experiment results approach or diverge from each other in different workouts.Simulation practices are analyzed and parameters are enumerated as written below; sequencing batch reactor reactor influent substrate concentration (S0), sequencing batch reactor reactor empty volume (before filling period started) which is increased in each cycle (VAB), sludge volume inluent sequencing batch reactor reactor (VA), sequencing batch reactor reactor reaction time (tR), sequencing batch reactor reactor total active volume (VB), reaction constant (k), sequencing batch reactor reactor influent flowrate (Q).It?s seen that Sequencing Batch Reactor (SBR) which can be used for textile wastewater treatment. Also it can be used with and without adsorbent / biosorbent for textile and other wastewaters treatment in order to meet effluent standards.