Evsel ve atıksulardaki fosfatların termik santral uçucu külleri ile giderimi /
Yazar: BERİL SALMAN
Danışman: DOÇ.DR. MUZAFFER M. EVİRGEN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1997
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık su = Waste water ; Fosfatlar = Phosphates ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Bu çalışma, termik santral uçucu külleri ile atıksulardan fosfat giderim mekanizmasının incelenmesini içermektedir. Fosfatın uçucu küllerle adsorpsiyonu bir dizi kesikli çalışma ve sürekli işleyen bir kolon düzeneğinde araştırılmıştır. Yapılan analizlerde uçucu kül içinde miktarca en fazla (% 33.83) CaO (kaisiyumoksit) olduğu bulunmuştur. Fosfatın uçucu kül ile adsorpsiyonunun açıklanması amacıyla değişik ortam şartlarında (sıcaklık, pH, temas süresi, kül dozajı konsantrasyonu, stok çözeltideki fosfat konsantrasyonu) kesikli analizler yapılmıştır. En yüksek giderim (% 100) 40 "C'de ve yaklaşık 10 dakikalık temas süresinde elde edilmiştir. Etkili bir fosfat gideriminin pHMl'de gerçekleştiği gözlenmiştir. Bu çalışmalarda en yüksek fosfat gideriminin elde edildiği kül dozajı yaklaşık 30 g/l olarak bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında adsorpsiyon kolonu 72 saat süreyle sürekli sistemde çalıştırılmış, alınan su örneklerinde pH, AKM ve PO.T in zamanla değişimi incelenmiştir. Kolondaki kül dozajı kesikli analiz sonuçlarına göre yaklaşık 30 g/i olarak ayarlanmıştır. Bu süre içinde adsorpsiyon kolonunda % 95-80 fosfat gideriminin gerçekleştiği gözlenmiştir. XRD sonuçlan kül yatağı üzerinde oluşan tabakanın hidroksiapatit (Caıo(PO.j)6(OH)2) olduğunu göstermiştir. Yine külün XRF'te incelenmesi ile başlangıçta % 33.83 olan CaO değerinin 72 saat sonunda % 25.32'ye düştüğü gözlenmiştir. Sürekli ve kesikli sistemlerin analiz sonuçları, Langmuir ve Freundlich İzotermlerine uygulanmış ve uçucu küllerle fosfat adsorpsiyon oranının çok düşük olduğu bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar, uçucu küllerle fosfat gideriminin adsorpsiyon ve Ca ile çökelerek gerçekleştiğini göstermektedir. Ancak, bu giderimde kimyasal çökelmenin etkisinin daha büyük olduğu bulunmuştur.

Abstract:
This research comprises the investigation of phosphate removal mechanism from wastewater by fly ash from thermic power plant. The phosphate adsorption on fly ash was investigated by carrying out a series of batch tests and a continuously working column. A series of batch tests have been conducted in order to investigate the adsorption of phosphate on fly ash at different conditions (temperature, pH, contact time, fly ash concentration, phosphate concentration in stock solute). The highest removal (% 100) has been achieved at 40 °C and at a contact time of 10 minute. It was observed that to obtain an efficient phosphate removal, the appropriate pH value is higher than 1 1 (pH>i 1). In this study, the optimum fly ash dosage was found as approximately 30 g/1 to obtain an efficient phosphate removal. In the second step of the study adsorption column has been operated continuously for 72 hours and the rate of change of pH, TSS and P04 with respect to time has been investigated in effluent. The fly ash dosage in the column has been set to aproximately 30 g/I according to batch analysis results. During this time, it has been observed that % 80-95 of phosphate removal has been achieved in the adsorption column. After 72 hours, the results of XR.D showed that the layer which was formed on the fly ash bed was hydroxyapatite (Cai()(P04)(OH)2). Also it was, observed that the amount of CaO in the fly ash has decreased to % 25.32 from its initial value of % 33.83 after 72 hours period by the examination with XRF. Column and batch analyses results have been applied to Langmuir and Freundlich Isoterms and it was found that the rate of phosphate adsorption on fly ash was very low. The results have showed that the phosphate removal mechanism on fly ash is adsorption and precipitation with Ca. However, it was found that chemical precipitation is more efficient for this removal.