Atıksulardan kimyasal çöktürme ile azot giderimi ve deri endüstrisinde bir uygulama

Bu çalışmada atıksulardan rragnezyum-amonyum-fosfat çöktürmesi ile amonyak giderimine etki eden faktörler belirlenmiş; bu faktörleri dikkate alan bir teorik model önerilmiş; bu modelin nümerik çözümleri çeşitli yaklaşımlar ile yapılmış ve MAP çöktürmesinin uygulama esasları ortaya konmuştur. Birinci bölümde yapılan çalışmanın önemi vurgulanarak amaç ve kapsamı açıklanmıştır. İkinci bölümde konu ile ilgili genel tanımlar verilmiştir. Doğadaki azot döngüsü ve kaynakları, azotun yol açtığı sorunlar ve insan faaliyetleri sonucunda ortaya çıkan azot kaynaklan, azot giderme yöntemleri tanıtılmıştır. MAP çöktürmesi hakkında bilgi verilmiş ve bu konuda literatürde yer alan araştırmalar incelenmiştir. Bu bölümde son olarak deri endüstrisi tanıtılmıştır. Üçüncü bölümde MAP çöktürmesine baz teşkil etmek üzere önerilen teorik model tanıtılmış ve bu modelin nümerik çözümlerinin yapılması için çeşitli yaklaşımlar ortaya konmuştur. Oluşturulan ilk yaklaşımda MAP çöktürmesi üzerinde etkisi olan faktörlerin ihmal edildiği basit durum tanımlanmıştır, ikinci yaklaşımda kompleks türler dikkate alınarak MAP çöktürmesi incelenmiştir. Üçüncü yaklaşımda, dikkate alman kompleks türlerle birlikte iyonik güç düzeltmesinin yapıldığı yeni bir durum tanımlanmıştır. Tanımlanan bu üç yaklaşım için, deri endüstrisi atıksularında karşılaşılan konsantrasyon aralığından seçilmiş iki farklı giriş amonyak konsantrasyonu (200 mg/1 ve 1800 mg/1) ile nümerik çözümler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Dördüncü bölümde konu ile ilgili deneysel çalışma yapılmıştır. Sentetik numuneler üzerinde yürütülen deneysel çalışmalarda elde edilen sonuçlar ile teorik bölümde tanımlanan ve çözümleri yapılan modelin değerlendirmesi yapılmıştır. Basit durum için yapılan teorik çözüm deneysel çalışma sonuçlarıyla uyum sağlamamıştır. Kompleks türler dikkate alınarak yapılan nümerik çözüm sonuçları deneysel veriler ile daha iyi uyum sağlamıştır. Ancak deneysel sonuçlarla en iyi uyum sağlayan yaklaşımın kompleks türlerle birlikte iyonik güç düzeltmesinin de hesaplara katıldığı üçüncü durum olduğu belirlenmiştir. Özellikle düşük giriş amonyak konsantrasyonlarında ve dolayısıyla düşük iyonik güçlerde bu yaklaşım uyumlu sonuçlar vermektedir. Ancak yüksek giriş amonyak konsantrasyonlarında ve iyonik güçlerde bu yaklaşımda da önemli sapmalar olmaktadır. Bu durumun bu çalışmada iyonik güç hesapları için kullanılan Millero ve Schreiber (1982)'in Ortalama Tuz Metodu' ndaki katsayılardan kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Atıksular ile yürütülen deneysel çalışmalar, deri endüstrisi atıksuları üzerinde gerçekleştirilmiştir. Değişik karakterdeki kompozit atıksu numuneleri üzerinde yapılan çalışmalar ile MAP çöktürmesinin verimi araştırılmış ve sentetik numuneler ile karşılaştırılması yapılmıştır. Atıksu numuneleri üzerinde gerçekleştirilen MAP çöktürmesi ile %82- 94 arasında değişen amonyak giderme verimleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar sentetik numune sonuçlarıyla uyumludur. Oluşan küçük sapmaların atıksuyun içerdiği ve MAP çöktürmesine etkisi olan maddelerden ve atıksuyun iyonik gücünün sentetik sistemlere göre daha yüksek olmasından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Atıksuda bulunan kalsiyumun, çöktürme vasıtası olarak kullanılan fosfat ile çözünürlüğü az bir tuz oluşturması nedeniyle proses verimini düşürdüğü belirlenmiştir. Atıksuya içerdiği kalsiyum dikkate alınarak fosfat ilavesi yapıldığında verimin yükseldiği saptanmıştır. Beşinci bölümde çalışmanın genel bir değerlendirmesi yapılmış ve elde edilen sonuçlar yorumlanarak MAP çöktürmesinin uygulama esasları ortaya konmuştur. Son olarak bu konuda ilerde yapılması gereken çalışmalar sıralanmıştır.