İlaç endüstrisi atıksularının iki kademeli anaerobik arıtılabilirliğinin araştırılması

Bu çalışmada ilaç endüstrisi etodolak kimyasal sentez atıksularının iki kademeli anaerobik arıtılabilirliği ve etodolak ilaç aktif maddesi ve metabolitlerinin gideriminin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, AnAKR ve AnMBR sistemleri ile iki kademeli arıtma seçilmiştir. Ancak, AnAKR'de istenen asitleşme gerçekleştirilemediği için, iki sistem birbirinden bağımsız işletilmiştir. Her iki reaktör, bir bira fabrikasının atıksularını arıtan Anaerobik Yukarı Akışlı Çamur Yataklı Reaktöründen alınan çamurla aşılanmıştır. İlaç atıksuyunun tam karakterizasyonu yapılmıştır. BMP testleri ile çalışmalarda yapılacak yükleme miktarları hesaplanarak aklimasyona başlanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde AnAKR ön asitleştirme reaktörü olarak tasarlanmıştır. pH 5, 35oC sıcaklık ve 1.53 gün hidrolik bekletme süresi 'de işletilmiştir. % 61.5 doluluk oranı ile 4 litre reaktör hacminde çalışılmıştır. Reaktör 413 gün işletilmiştir. Döngüler 24 saat seçilmiş olup, (1) Besleme: 30 dak (2) Reaksiyon: 20 saat 100 rpm (3) Çökelme: 3 saat (4) Boşaltma: 30 dak. adımlarından oluşmuştur. Reaksiyon süresi boyunca karıştırma işlemi yapılmış olup pedallı karıştırıcı ve azot gazı ile karıştırma sağlanmıştır. KOİ kademeli olarak 4000 mg/L (OLR: 2.6 kg KOİ/m3. gün) ve 6000 mg/L'ye (OLR: 3.9 kg KOİ/m3. gün) çıkartılmıştır. Sülfat, sülfit, etodolak ve KOİ giderimleri sırasıyla; %39, %98, %60 ve %90'lara ulaşmıştır. UYA ve alkalinite konsantrasyonları 1350 mg/L ve 650 mg/L CaCO 3 değerlerine ulaşmıştır. Ancak KOİ 6000 mg/L ile besleme ve sülfit inhibisyonu ile birlikte sistemde giderek kötüleşme görülmüştür. Ayrıca aklimasyondan sonra UYA üretimine yardımcı olması amacıyla reaktöre glikoz ilavesi yapılmıştır. KOİ 6000 mg/L ile beslemede glikoz ilavesi kesilince UYA üretimi gözlenmemiştir. Giderilen KOİ'nin de glikozdan ileri geldiği gözlemlenmiştir. Ön asitleştirme amaçlı işletilmesi hedeflenen AnAKR için verimli işletme koşulları sağlanamamıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında AnMBR, metanojen fazda işletilmiştir. 4 L net reaktör hacmi ile pH: 7, Sıcaklık: 35 oC'de 400 gün işletilmiştir. Sürekli karıştırma bir adet 100 rpm' de pedallı karıştırıcı ve azot gazı ile sağlanmıştır. Azot gazı ayrıca, batık membran yüzeyinde kek oluşumunu önlemek amacıyla da kullanılmıştır. Sistem sonsuz çamur yaşında işletilmiştir. Giriş KOİ kademeli olarak 2500 mg/L, 5000 mg/L, 7500 mg/L, 10000 mg/L, ve 15000 mg/L'ye çıkarılmış olup, hidrolik bekletme süresi sırasıyla: 12, 15.6, 22.9, 21.4, 27.6 gündür. OLR sırasıyla: 0 .21, 0 .32, 0 .47, 0.54 kg KOİ/m3. gün'dür. Akı sırasıyla 2.1, 1.6, 1.1, 1.18 ve 0.9 L/m2. saat'tir. 66 cm2 membran alanı değerlerine göre günlük debi sırasıyla 0 .333, 0 .256, 0 .175, 0 .187, 0.145 L/gün'dür. Sülfat, sülfit, etodolak, KOİ giderimleri sırasıyla %76, %99, %60, %95' lara ulaşmıştır. 15000 mg/L KOİ besleme ile birlikte KOİ gideriminde (%60'a kadar) ve sistem performansında kötüleşme gözlenmiş olup sülfit kaynaklı bir inhibisyon olduğu düşünülmüştür. Sonuç olarak, ön asitleştirme amaçlı işletilmesi hedeflenen AnAKR için verimli işletme koşulları sağlanamamıştır. Ancak, AnMBR tek basamaklı olarak sülfit inhibisyonu sorunu çözülmesi koşuluyla ilaç endüstrisi proses suyu arıtımı için uygulanabilirdir. İlaç aktif maddesinin giderimi içinse aktif karbon adsorpsiyonu önerilmektedir.