Balıkesir Organize Sanayi Bölgesi atıksularının jet loop membran biyoreaktör sistemiyle arıtımının incelenmesi
The investigation of Balıkesir Organized Industrial Zone wastewater treatment in a jet loop membrane bioreactor system
Yazar: BEHİCE YAĞMUR AYDIN
Danışman: PROF. DR. BURHANETTİN FARİZOĞLU
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Balıkesir = Balıkesir ; Biyoreaktörler = Bioreactors ; Membranlar = Membranes ; Organize sanayi bölgeleri = Organized industrial zones ; Ultrafiltrasyon = Ultrafiltration

Özet:
Organize Sanayi Bölgelerinin çok sayıda çeşitli sanayi tesisi bulundurması nedeniyle, buralardan elde edilen atıksular son derece karmaşıktır. Ayrıca OSB bünyesindeki tesislerin özelliklerine bağlı olarak atıksular yüksek konsantrasyonda organik madde (yaklaşık 3000 mg KOİ/L) içermekle birlikte, kimyasal atık karışımından dolayı toksik bir yapı da göstermektedir. Bu nedenle Organize Sanayi Bölgeleri (OSB) arıtma tesisi seçimlerinde uzun akış şemalarına yer vermektedir. Genellikle fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtımın birlikte yer aldığı arıtma tesisi akım şemaları uygulanmaktadır. Ayrıca OSB'ler su tüketimi fazla olan bölge veya tesisleri barındırdığından su geri kazanımı da son derece önemlidir.
Atıksu arıtımı için membran ünitelerinin seçilmesi, yüksek performans ve çıkış suyunun yeniden kullanılması veya geri kazanılması olanağı açısından oldukça gereklidir. Bununla birlikte OSB atıksularındaki organik maddenin biyolojik parçalanabilirliği de zayıf olabileceğinden konvansiyonel biyoreaktörler yerine jet loop biyoreaktörler gibi yüksek performanslı reaktörlerin tercih edilmesi çok daha küçük alanlarda ve düşük maliyetlerde yüksek kalitede çıkış suyu eldesine imkan vermektedir.
Bu çalışmada Balıkesir OSB atıksuyu kullanılarak arıtımı laboratuvar bünyesinde kurulan Jet Loop Membran Biyoreaktör (JLMBR)'de incelenmiştir. Çapraz akış modunda işletilen seramik membran ile inşa edilen JLMBR sistemiyle yaklaşık 4 saatlik bekletme süresinde 7,5 kg KOİ/m3.gün yükleme altında % 98 arıtma verimine ulaşılmıştır. Sistemde MLSS konsantrasyonu 7,9 mg/L' ye kadar çıkmıştır. Sistem çamur yaşını çok yükseltme imkanı vermekte ve böylece çamur arıtma maliyetini düşürmektedir. Kurulu tesisin 24 saatlik bekletme süresine sahip olarak inşa edildiği düşünüldüğünde, oldukça düşük tesis boyutlarından elde edilen arıtma performansının son derece verimli olduğu görülmüştür.

Abstract:
Wastewater obtained from Organized Industrial Zones (OIZ), due to the presence of a number of various industrial facilities, is extremely complex. Moreover, depending on the characteristics of the facilities within the OIZ, the wastewater not only contains a high concentration of organic matter (approximately 3000 mg COD/L), but also shows a toxic structure due to the chemical waste mixture. Therefore, Organized Industrial Zones (OIZ) include long flow charts in treatment plant selections. Generally, treatment plant flow charts are applied; where physical, chemical and biological treatments are situated. Besides water recovery is extremely important for OIZ's as they accommodate regions or facilities with high water consumption.
Choosing membrane units for wastewater treatment is quite necessary in terms of high performance and possibility to reuse or recovery of the effluent water. However, since the biodegradability of organic matter in an OIZ wastewater may be poor, choosing high-performance reactors such as jet loop bioreactors instead of conventional bioreactors allows obtaining a high quality effluent in much smaller areas and at lower costs.
In this study, Balıkesir OIZ wastewater treatment was investigated in Jet Loop Membrane Bioreactor (JLMBR) established in the laboratory. From the JLMBR system built with a ceramic membrane operated in cross flow mode, a treatment efficiency of 98% was achieved under 7.5 kg COD/m3.day loading during a holding period of approximately 4 hours. The MLSS concentration in the system increased up to 7.9 mg/L. The system allows to increase the sludge age and thus reduces the sludge treatment cost. Considering that the installed facility was built having a 24-hour waiting period, it was observed that the treatment performance of a rather small facility has been extremely efficient.