Seyreltik mezbaha boyun kanının kesikli ardışık biyolojik reaktöre entegre edilmiş batık membran filtrasyon sistemi ile arıtımının araştırılması
Investigation of treatment by sequence batch reactor integrated with submerged membran bioreactor of diluted slaughterhouse neck blood
Yazar: İREM BALIK
Danışman: DOÇ. DR. OKAN TARIK KOMESLİ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yapılan bu çalışmada seyreltik mezbaha boyun kanının ardışık kesikli reaktöre (AKR) entegre edilmiş batık membran filtrasyon (MF) sistemi arıtımı araştırılmıştır. Çalışma sırasında KOİ, NH4+-N ve PO4-3-P arıtılabilirliği incelenmiştir. Çalışmalarda kullanılan aktif çamur Erzurum Atıksu Arıtma Tesisinden temin edilmiştir ve çamur konsantrasyonu 2,5 g/L'dir. Çalışmalar sırasında AKR-MF sistemleri için üç ayrı çalışma planı uygulanmıştır. Bu planlar SET olarak belirlenmiştir. Farklı hidrolik alıkonma süreleri ve MF sisteminde farklı akı değerleri uygulanarak arıtım verimi üzerine olan etkileri araştırılmıştır. AKR'de faz süreleri 390 dk (SET-1), 320 dk (SET-2) ve 267 dk (SET-3) şeklindedir. AKR'nin işletimi; doldurma- anaerobik/anoksik- aerobik- çöktürme- boşaltma fazlarından oluşmaktadır. Membran reaktörde ise peristaltik pompa ile katı-sıvı ayrımı yapılmıştır. MF sisteminde 12 L/m2-sa (SET-1), 15 L/m2-sa (SET-2) ve 18 L/m2-sa (SET-3) akı değerleri çalışılmıştır. Çalışmalarda ÇO konsantrasyonu, pH ve elektriksel iletkenlik periyodik olarak ölçülmüştür. Besleme suyundan, AKR ve MF çıkış suyundan alınan numunelerde KOİ, NH4+-N ve PO4-3-P parametreleri sürekli analiz edilmiştir. Araştırma sonucunda AKR sisteminde en yüksek verim, SET-1 çalışmasında gözlemlenmiştir. MF sisteminde en yüksek verimin 12 L/m2-sa akı değerinde olduğu görülmüştür. En yüksek verimin elde edildiği SET 1 çalışmasının, doldurma- anaerobik/anoksik- aerobik- çöktürme- boşaltma fazlarının sırasıyla 0.33 saat - 1.75 saat - 3.5 saat - 0.75 saat - 0.5 saat şeklindedir. Bu SET ve akı değeri için KOİ ve PO4-3-P ortalama giderim verimleri sırasıyla %99 ve %98 olarak bulunmuştur. Ancak, besleme suyunda ki yüksek protein, mikrobiyal faaliyetler sonucu parçalanarak serbest aminoasit ve NH3 formuna dönüşmüştür. Bu yüzden proteinlerin ayrışma ürünü olarak çıkış suyunda NH3 meydana gelmiştir. Dönüşümün, nitrifikasyondan daha fazla olduğu görüldüğünden dolayı çıkış suyunda NH4+-N giderim verimi gerçekleşmemiştir. Seyreltik mezbaha boyun kanı ile yapılan bu çalışmanın sonucunda elde edilen akı verisi, membran yüzeyindeki kirliliğin yüksek akı değerlerinde daha hızlı gerçekleştiğini göstermiştir. Sonuç olarak, AKR+MF sistemlerinde seyreltik mezbaha boyun kanının KOİ ve PO4-3-P arıtım veriminin oldukça yüksek olduğu saptanmıştır.

Abstract:
In this study, treatability of diluted slaughterhouse neck blood was studied by sequential batch reactor coupled with submerged membrane filtration system integrated. During the study, the removal of COD, NH4+-N and PO4-3-P were investigated. Active sludge used in the studies was obtained from Erzurum Wastewater Treatment Plant and the concentration of sludge was 2.5 g / L. Three different operation plans were applied for SBR-MF systems. These operation plans were determined as SET. In these SETs, different hydraulic retention times in SBR system and different flux values in MF system were applied and their effects on treatment efficiency were investigated. The phase period of each phases in the SBR were 390 min (SET-1), 320 min (SET-2) and 267 min (SET-3), respectively. Operation procedure of SBR is filling - anaerobic/anoxic - aerobic - settling - draw phases. In the membrane reactor, solid-liquid separation was made by peristaltic pump. In the MF system, flux was arranged as 12 L/m2-h (SET-1), 15 L/m2-h (SET-2) and 18 L/m2-h (SET-3), respectively. In experimental studies, dissolved oxygen concentration, pH, electrical conductivity were measured periodically. COD, NH4+-N and PO4-3-P parameters were analyzed in samples taken from feed water, SBR and MF effluent. As a result of the research, the highest efficiency in SBR system was obtained in SET-1 and the highest removal efficiency in MF system was determined when the flux was 12 L / m2-h. The time schedule of SET-1 for filling - anaerobic/anoxic - aerobic - settling - discharging phases were 0.33 hours - 1.75 hours - 3.5 hours - 0.75 hours - 0.5 hours respectively. In SET-1, removal efficiencies of COD, PO4-3 - P were about 99% and 98%, respectively. However, the high protein in the feed water was broken down by microbial activities and turned into free amino acid and NH3 form. Therefore, NH3 was form as the decomposition product of proteins in the effluent. The removal efficiency of NH4+-N did not occur because the conversion appeared to be greater than nitrification. The flux data obtained at the end of this study conducted with diluted slaughterhouse neck blood, showed that the pollution on the membrane surface was realized faster at high flux values. As a result, COD and PO4-3-P treatment efficiency of diluted slaughterhouse neck blood was found to be quite high in SBR + MF systems.