Color removal from textile wastewater by sequential anaerobic-aerobic treatment system

Bu çalışmada, ardışık anaerobik dolgulu kolon reaktör ve aktif çamur sisteminin EKOTEN tekstil endüstrisi, Torbalı, İzmir, atıksularının arıtılmasındaki performansı incelenmiştir. Anaerobik ünitede metal tel örgü mikrorganizma destek taneciği olarak kullanılmış ve Ulster Üniversitesi, Biyoteknoloji Merkezi, Kuzey İrlanda, UK'den elde edilen, boyar madde parçalayabilen fakültatif anaerobik PDW kültürü destek tanecikleri üzerine immobilize edilmiştir. Çevresel şartlar kültürün optimum büyüme koşulları olan T=28 2 C ve pH=7 0.5'ye ayarlanmıştır. Anaerobik reaktörde hidrolik alıkonma süresinin ve başlangıç KOİ derişiminin, her bir ünitenin ve toplam sistemin renk, KOİ ve TOK giderim verimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Anaerobik ünite 8 Hanaerobik= 12-72 h arasında 6 değişik hidrolik alıkonma süresinde ve sabit başlangıç KOİ derişiminde (KOİo= 3 0001200 mg/L) işletilmiştir. Aktif çamur ünitesi anaerobik ünitenin çıkış suyuyla beslenmiş ve işletim şartlan OHaerobik =10 saat ve 0C =10 gün'de sabit tutulmuştur. Aktif çamur ünitesi giriş absorbans, KOİ, TOK değerleri anaerobik ünitenin performansına göre değişiklik göstermiştir. Ardışık sistemde toplam hidrolik alıkonma süresi Omotai = 22 ve 82 saat arasında değişmiştir. Başlangıç KOİ derişiminin sistem performansı üzerine etkisi KOİo= 3 000- 800 mg/L aralığında ve 6Hanaerobik= 24 saat sabit tutularak incelenmiştir. Ayrıca sistem azot ve fosfor ilave edilmeden gerçek tekstil atıksuyu ile ÖHanaerobik= 24 işletilmiş ve EKOTEN tekstil atıksu arıtma tesisinin KOİ ve renk giderim performansı ile pilot tesisin arıtma performansını karşılaştırabilmek amacıyla eş zamanlı olarak mevcut arıtma tesisinin çıkış suyu kalitesi 6 ay süre ile izlenmiştir. Anaerobik ünitenin değişik hidrolik alıkonma sürelerinde işletilmesinden elde edilen sonuçlar alıkonma süresinin 12 saatten 48 saate çıkarılması ile çıkış suyu renginin önemli ölçüde değişmediğini göstermiştir. Çıkış suyu absorbansı TCUe =0.02 ve TCUe= 0.120 arasında değişmiş ve %60 ve %90 arasında renk giderim verimi elde edilmiştir. Daha uzun alıkonma sürelerinde renk giderimi %70 seviyesine düşmüştür. Anaerobik ünitede KOİ giderimi 2500 mg/L çıkış KOİ derişimi ile %30 civarında gerçekleşmiştir. Anaerobic ünitede hidrolik alıkonma süresinin 48 saate yükseltilmesiyle ortalama %65 KOİ giderim verimi ile KOİe=1000 200 mg/L elde edilmiştir. Renk gideriminde olduğu gibi KOİ gideriminde de uzun alıkonma sürelerinde sistemin düzensiz davranış gösterdiği gözlenmiştir. Anaerobic ünitede çıkış KOİ derişimi 500 mg/L- 2000 mg/L ve KOİ giderim verimi %30~% 70 arasında değişmiştir. Aktif çamur ünitesi renk gideriminde önemli bir performans gösterememiş maksimum %60 civarında renk giderimi sağlanmıştır. Ancak anaerobik ünite çıkış absorbans değeri yüksek olduğunda, aktif çamur ünitesinin renk giderimine katkıda bulunduğu gözlenmiştir. Bu nedenle tekstil atıksularında %90'dan daha fazla renk giderim verimi veya TCUe =0. 1 den daha küçük absorbans değeri elde etmek için aktif çamur ünitesinin gerekli olduğu söylenebilir. Ayrıca, 0 Haerobik =10 saat ve 6c =10 gün şartlarında işletilen aktif çamur ünitesi KOİ derişimini 2000 mg/L'den 200 mg/L seviyelerine indirerek toplamda %85 den daha fazla KOİ giderim veriminin elde edilmesini sağlamıştır. Sistemin farklı KOİ derişimlerinde işletilmesi sonucunda düşük başlangıç KOİ derişimlerinde daha iyi renk giderimi gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar gerçek tekstil atıksuyuna dışardan karbon, azot ve fosfor ilavesinin gerekli olmadığını göstermiştir. Çalışılan tekstil atıksuyunun nutrient ve organik madde içeriği anaerobik ünitenin çıkışında TCUe=0. 088 absorbans ve %85 civarında renk giderim verimi elde etmek için yeterlidir. Aynı yüksek verim tüm sistemin KOİ giderim verimi için de gözlenmiştir. Başlangıç KOİ derişimi anaerobik ünitede 650+ 50 mg/L'den 300 100 mg/L'ye düşürülmesine rağmen, aktif çamur ünitesinde KOİ derişimi 80 mg/L seviyelerine kadar düşürülebilmiştir ve toplamda %80'den fazla KOİ giderim verimi elde edilmiştir. Endüstrinin mevcut atıksu arıtma tesisi klasik aktif çamur sistemi olup 36 saat hidrolik alıkonma süresinde işletilmektedir. Altı aylık izleme çalışması sonucunda, bu sistemde TCUe =0.150 çıkış absorbans değeri ile renk giderim veriminin %0-50 arasında değiştiği ve KOİ derişiminin ise %85 verimle ile 100 mg/L daha düşük gerçekleştiği gözlenmiştir. Ancak, gerçek atıksu ile toplamda 34 saat hidrolik alıkonma süresinde işletilen anaerobik-aerobik pilot tesisinde TCUe =0.1' den daha düşük çıkış absorbansı ve %85'in üzerinde renk giderim verimi, %90 KOİ giderim verimiyle 100 mg/L'nin altında çıkış KOİ derişimi elde edilmiştir. Özet olarak, deneysel çalışmalar göstermiştir ki, tekstil atıksularının arıtımında anaerobik ünitenin kullanılması düşük hidrolik alıkonma sürelerinde bile (9h< 48) renk giderimini önemli ölçüde etkilemektedir. Anaerobik ünite KOİ giderimi açısından önemli bir yarar sağlamamakla birlikte, bu ünitenin varlığı gerçek atıksu arıtma tesisinin 36 saat olan hidrolik alıkonma süresini deneysel çalışmalardaki gibi 10 saate düşürerek aktif çamurda havalandırma sürecini azaltmaktadır.