Endüstriyel atıksuların biyolojik arıtımında oksijenli ve oksijensiz koşullarda kalıcı ürün oluşumu
Residual product formation in biological treatment of industrial wastewaters under aerobic and anaerobic conditions
Yazar: ENDER ÇETİN
Danışman: PROF. DR. SEMİHA ARAYICI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aerobik arıtma = Aerobic treatment ; Anaerobik arıtma = Anaerobic treatment ; Atık su = Waste water ; Biyolojik arıtma = Biological treatment ; Endüstriyel atık su = Industrial waste water ; Uçucu yağ asitleri = Volatile fatty acids

Özet:
ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN BİYOLOJİK ARITIMINDA OKSİJENLİ VE OKSİJENSİZ KOŞULLARDA KALICI ÜRÜN OLUŞUMU ÖZET Biyolojik arıtma, oksijenli veya oksijensiz şartlarda mikrororganizmalar tarafından organik maddenin giderimi esasına dayanmaktadır. Biyolojik arıtma tesisi çıkış suları giriş akımından çok farklı karakterdedirler. Biyolojik arıtma çıkış akımında, başlangıçta giriş akımında bulunan bozunmayan çözünmüş substrat yanısıra, biyolojik arıtma proseslerinde oluşan çözünmüş mikrobiyal ürünler, biyolojik olarak parçalanamayan veya yavaş parçalanabilen organik maddeler bulunmaktadır. Çalışmamızda, yüksek KOl içeriğine sahip alkollü içki ve karton endüstrisi atıksuları kullanılarak, anaerobik proseslerde farklı çamur yaşı ve organik yüklemelerde çözünmüş kalıntı ürün oluşumu incelenmiştir. Bu amaçla denemeler beş farklı çamur yaşı ve üç farklı organik yükleme hızında doldur-boşalt beslenen bir sistemde anaerobik koşullarda yürütülmüş, sistemin kararlı hale gelmesiyle süzülmüş KOİ, uçucu yağ asiti ve UAKM (uçucu askıda katı madde) analizleri yapılmıştır. Ayrıca, atıksuların anarerobik şartlarda inert KOİ fraksiyonları da belirlenmiştir. Deneysel çalışma sonuçları, organik yükleme hızı arttıkça çıkıştaki çözünmüş kalıntı ürünün arttığını ancak çamur yaşı arttıkça azaldığını göstermiştir. Ayrıca, anaerobik arıtılabilirlik çalışmalarında KOİ giderim kinetiği incelenmiş, alkollü içki endüstrisi ve karton endüstrisi atıksuları için KOİ gideriminin Monod kinetiğine uygun olduğu görülmüştür. Çalışmanın diğer bir bölümünde ise, anaerobik koşulların aerobik arıtma prosesine etkisinin araştırılması amacıyla, her iki atıksu için de anaerobik arıtmaya giriş ve çıkış atıksularında aerobik karakterizasyon yapılmıştır. Bu çalışmalar kapsamında atıksuların KOİ bileşenleri, biyolojik olarak kolay parçalanabilir fraksiyonu ve stokiyometrik ve kinetik katsayılar (heterotrofik büyüme hızı, içsel solunum hızı, dönüşüm oranı) belirlenmiştir. Deneysel çalışma sonuçlan, anaerobik arıtmadan çıkış sularının giriş sularından daha yüksek inert KOİ içerdiği ve atıksuların kolay parçalanabilir kısmının azaldığını göstermiştir.

Abstract:
RESIDUAL PRODUCT FORMATION UNDER AgRjQBIC AND ANAEROBIC CONDITIONS ON BIOLOGICAL TREATMENT OF INDUSTRIAL WASTEWATERS SUMMARY Biological treatment is based on the removal of organic matter by microorganisms aerobically and anaerobically. The secondary treatment effluents differ from influent wastewaters. Effluents from biological treatment processes contain a variety of soluble organic matters, including residual influent substrate, soluable microbial products, and non-or slowly biodegradable materials. In this study, the wastewaters from alcohol destilation industry, as a readily biodegradable wastewater, and pulp and paper industry, as a slowly biodegradable wastewater were used. The effect of sludge age and organic loading rate on the formation of soluble residual product was investigated. For this purpose, batch-type anaerobic reactors are fed at five different sludge ages and three organic loading rates. At steady state, the parameters including soluble COD, volatile fatty acids and MLVSS (mixed liquid volatile suspended solid) were measured. The expermental results show that at higher organic loading rate, higher quantities of soluble residual products are obtained as the sludge age increases, less soluble residual products occur. Furthermore, COD removal kinetics in anaerobic treatment was investigated and it was showed that the COD removal of two wastewater is occured according to Monod model. To investigate the effect of the anaerobic conditions on aerobic treatment processes, aerobic characterization was performed for two wastewaters from the influent and effluent of anaerobic treatment processes. The inert COD, readily biodegradable COD, kinetic and stoichiometric parameters including heterotrophic growth rate, decay rate and yield coefficient were determined. The experimental results showed that the anaerobically treated wastewaters contains higher inert COD and less readily biodegradable COD than raw wastewaters for both industrial wastewaters. XI