Maya endüstrisi arıtma çamurlarının elektro-susuzlaştırma performansının belirlenmesi
Determination of electro-dewatering performance of the yeast industry's sludges
Yazar: CEMRE KARSLIOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NAZLI BALDAN PAKDİL
Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Atıksu arıtma işlemlerinin sonucunda oluşturulan büyük hacimlerdeki arıtma çamurlarının kolayca nihai olarak bertaraf edilebilmesi için çamurun su içeriğinin önemli derecede azaltılması gerekir. Bu nedenle çamurun bünyesinde farklı şekillerde bulunan su içeriğini (serbest su, flok suyu, kapiler su ve kimyasal bağlı su) azaltmak için çamur susuzlaştırma teknikleri geliştirilmiştir. Az maliyetle, düşük su içeriğine sahip çamur oluşturacak susuzlaştırma yöntemleri üzerinde çalışmalar yoğunlaşmıştır. Son yıllarda geliştirilen yöntemlerden biri de elektro-susuzlaştırma yöntemidir. Elektro-susuzlaştırma yöntemi susuzlaştırmak istenilen çamurun elektrik alanı içinde maruz bırakılması esasına dayanan bir metottur.
Tez kapsamında maya endüstrisi atıksu arıtma çamurlarının susuzlaştırma özelliklerini iyileştirmek için model reaktörünün kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Susuzlaştırma verimi; kapiler emme süresi (KES), viskozite, toplam katı madde (TKM) ve hücre dışı polimerik madde (EPS) verilerinin değerlendirilmesi ile ortaya koyulmuştur. Ayrıca model reaktörün çıkış suyunda çözünmüş kimyasal oksijen ihtiyacı (ÇKOI) parametresi gözlemlenmiştir. Elektro susuzlaştırma işlemi için düşey elektrotlarla hazırlanmış elektrotlar ile oluşturulmuş yatay elektrik alanı arasında bırakılan sistem kullanılmıştır. Deneysel analiz sonuçları bilgisayar istatistiksel programı MİNİTAB 17.1 programında Box-Behnken istatistiksel dizaynı kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu dizayn yöntemi ile bağımlı değişkenler (KES, viskozite, TKM ve ÇKOI) üzerinde üç bağımsız değişkenin (sıcaklık, pH, işletme süresi) etkileri saptanmıştır. Aynı zamanda farklı elektrot türlerinin (platin, bakır, paslanmaz çelik ve grafit) etkisi belirlenmiştir. 
Sonuç olarak, model reaktörle oluşturulan elektrik alanının susuzlaştırma etkisi dikkate alınarak tüm elektrot türleri arasında grafit elektrodun etkili olduğu gözlenmiştir. Çamur örnelkerinin susuzlaştırılmasında uygun elektrot aralığı 4.3 cm olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda EPS ve metal konsantrasyonu üzerinde elektrik alanının etkili olduğu görülmüştür. Genel olarak asidik pH  ve işletim süresinin uzun olmasının susuzlaştırma performansını olumlu etkilediği belirlenmiştir.

Abstract:
To ultimately eliminate the sewage sludge, which is produced as a result of treatment processes of wastewater in great volumes, the water content of the sludge should be decreased significantly.  In order to decrease the water content that is present inside the sludge in different forms (free water, interstitial water, capillary water, chemically bonded water), sludge dewatering techniques have been developed. Because, with the method known as mechanical dewatering, which involves pressing the sludge, only the free water is removed from the sludge. Studies on the methods that would lead to decreased water content in sludge with a lower cost have intensified. One of the methods developed in recent years is the electro-dewatering method. This method is based on the exposition of the sludge that is to be dewatered to an electric field.
In this thesis, the availability of model reactor was evaluated to improve the dewatering capacity of the yeast industry's sludges. The dewatering capacity was determined with evaluation of capillary suction time (CST), viscosity, total solids (TS) and Exopolymeric substances (EPS) parameters. Also, soluble chemical oxygen demand (SCOD) was analyzed in effluent waters of the model reactor. Horizontal electric field system was used which is formed with vertical electrodes for to do electro-dewatering (EDW). The assessment of the experimental analysis results using Box-Behnken Design was carried out using MINITAB 17.1 computer program. The effects of tree independent variables (temperature, pH and process time) on dependent variables (CST, viscosity, TS and SCOD) were determined by making use of the statistical design analysis. Additionally, platinum electrode, copper electrode, stainless steel electrode and graphite electrodes were used to see the effect of different electrode types. 
As a result, graphite electrodes has been observed to be effective in all types of electrodes by considering the effect of dewatering of the electric field generated with model reactor. The proper distance between the electrodes was noted to 4.3 cm for the dewatering of sludge sample. Also the electricity field has affected the EPS and metal concentrations was detected. It was generally observed that keeping process time long and acidic pH had positive effect.