Atıksu arıtma tesisi çamurlarının değişik amaçlarla kullanımının araştırılması
Research of using of wastewater treatment plant`s sludges for different AIMS
Yazar: SERDAR AYDIN
Danışman: PROF.DR. SEMİHA ARAYICI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
ÖZETATIKSU ARITMA TESİSİ ÇAMURLARININ DEĞİŞİK AMAÇLARLAKULLANIMININ ARAŞTIRILMASISon yıllarda Türkiye'de evsel ve endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde yüksekmiktarlarda arıtma çamurları oluşmaktadır. Arıtma çamuru atıksu arıtma tesislerindenkaynaklanan bir yan üründür. Evsel atıksu arıtma tesisleri için ortalama çamur üretimi50 gr kuru madde/kişi/gün olarak tahmin edilmekte ve endüstriyel atıksu arıtmatesislerinde oluşan çamur miktarları ise, dikkate değer oranlarda artmaktadır. Oluşançamur miktarının çevre yatırımları ve standartları arttıkça artacağı beklenmektedir.Arıtma çamurlarına uygulanan klasik uzaklaştırma yöntemlerine ek olarak, son yıllardayeniden kullanım çalışmaları artmaktadır.Arıtma çamurları kontrollü şartlar altında bazı kimyasalların katkısı ile aktif karbonözelliğinde koka dönüştürülebilmektedir. Bu dönüşüm, düşük maliyetli adsorbentüretimi ve çamur hacminin azaltılması gibi kombine bir avantaj sağlamaktadır. Sonçalışmalarda, bu dönüşümün uygulanabilirliği görülmüştür.Bu çalışmanın amacı, arıtma çamurlarının yeniden değerlendirilmesi kapsamındakompost, hammadde-yakıt ve adsorbent olarak kullanımının araştırılmasıdır. Çamurlarevsel ve endüstriyel (gıda, ilaç, bira ve rakı) atıksu arıtma tesislerinden sağlanmış vekarakterize edilmiştir. Adsorbent üretimi için temel yöntem ise, azot ortamındaçamurların pirolizidir ve bu amaçla arıtma çamurundan piroliz koku üretimindeoptimum koşulların araştırılması değişen ısıtma sıcaklığı, ısıtma hızı ve aktivantkonsantrasyonları ile belirlenmiştir.Çalışmada, en yüksek spesifik yüzey alanı 814.48 m2/gr olarak elde edilmiş ve ürününadsorpsiyon kapasitesi metilen mavisi, fenol ve p-nitrofenol çözeltileri ile belirlenmiştir.Piroliz koku ile kesikli sistemde asetik asit ve propiyonik asitin denge zamanında eldeedilen veriler ve izotermler, laboratuvar şartlarında uygun bir adsorpsiyonugöstermektedir. Çalışmanın ikinci kısmında ise, arıtma çamurundan elde edilen pirolizkokunun atıksu arıtımında kullanımı araştırılmış, bu amaçla tekstil endüstrisiatıksularının aktif çamur ile arıtıldığı sisteme değişen miktarlarda piroliz kokunun direktkatkısı ile KOI ve Renk parametresi giderim verimleri belirlenmiştir.x

Abstract:
SUMMARYRESEARCH OF USING OF WASTEWATER TREATMENT PLANT?SSLUDGES FOR DIFFERENT AIMSIn recent years, sewage sludge is being generated in considerable amounts in municipaland industrial waste water treatment plants in Turkey. Sewage sludges are by-productsderived from process of wastewater treatment plants. It is estimated that an averageproduction of 50 gr dry matter/inhabitant/day is typical for urban wastewater treatmentplants, to which must be added a corresponding amount produced by industrialwastewater treatment plants. Production is expected to rise as investment inenvironmental management increases and more municipal wastewater is treated to evenhigh standards. Sewage sludge could be converted into an activated carbon if pyrolyzedunder controlled conditions with/without some chemical additives. This conversionwould offer the combined benefits of reducing the volume of sludge while producing avaluable low-cost adsorbent. Several investigations have shown the feasibility of theconversion.The aim of study is to investigate the possibility of using sewage sludge as a source toproduce adsorbent, raw material and fuel for reuse of sewage sludge. Sewage sludgesare supplied from municipal and industrial (food, medicine, beer and alcohol-raki)waste water treatment plants. The sludges are characterized for study purposes. Thebasic method of adsorbent preparation is pyrolysis of sewage sludge in nitrogen gas. Forthis purpose, the effects of preparation condition parameters such as the concentrationof activating agents , heating temperature, and heating rate were studied in order to seekan optimum condition to produce pyrolysis coke from sewage sludge. The highest BETsurface area achieved is 814, 48 m2/gr. Adsorption capacity tests were conducted withmetylene blue, phenol and p-nitrophenol solutions. Batch adsorption tests wereconducted to obtain the rate and equilibrium data with two volatile fatty acids (aceticand propionic acids) solutions. The results demonstrate clearly that the adsorbent iscapable of fatty acids adsorption under laboratory conditions.One of the possibilities of pyrolysis coke in wastewater treatment is the direct additionto an activated sludge system, thus combining adsorption and biodegradation.xi