Mezbaha endüstrisi atıksularında magnezyum amonyum fosfat çöktürmesi ile azot giderimi

Azot giderimi, birçok atıksu deşarjında, sınırlayıcı uygulama haline gelmiştir. Azot, endüstriyel atıksularda yaygın bulunan bir parametre değildir. Buna karşın; mezbaha, deri işleme ve gübre endüstrisi atıksularmda azot bulunabilmektedir. Azot giderimi, endüstriyel atıksularda uygulanması oldukça zor olan bir prosestir. Çünkü, nitrifikasyon-denitrifikasyon gibi biyolojik proseslerle azot giderimi, endüstriyel atıksularda sık sık karşılaşılan parametrelere ve çevresel şartlara karşı hassas bir prosestir. Bu yüzden azot gideriminde çeşitli alternatif yöntemler ve bunların uygulamaları, endüstriyel atıksulann arıtma şemalarında önem kazanmaktadır. MAP çöktürmesi, evsel atıksuya ve çeşitli endüstriyel atıksulara uygulanmış yeni bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada, mezbaha ve et işleme endüstrisi atıksuyuna MAP çöktürmesinin uygulanabilirliği, deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı; mezbaha atıksularmda azot türlerinin belirlenmesi, organik azotun amonyağa dönüştürülmesi ve mezbaha ve et işleme endüstrisi atıksuyu arıtma şemasında MAP çöktürmesi uygulaması için en uygun yerin belirlenmesidir. Deneysel çalışma, kesim ve et işleme operasyonlarının gerçekleştirildiği bir endüstriden alınarak yürütülmüştür. Atıksu karakteri; 2000- 4000 mgl' 1 KOİ, 250- 420 mel- 1 TKN, 225- 410 mgl' 1 çözünmüş TKN, 210- 220 mgl' 1 NH3-N, 205- 350 mgP AKM, 5-6 mgl' 1 P04-P, 56-65 mgl' 1 kalsiyum ve 9-11 mgl' 1 magnezyum olarak belirlenmiştir. Amonyağın genellikle toplam azotun %50'si veya daha fazlasını oluşturduğu, organik azotun ise büyük bir bölümünün çözünmüş formda olduğu görülmüştür. MAP çöktürmesi amonyak gideriminde etkili bir proses olmakla birlikte, proses verimi, organik azotun amonyağa dönüştürülmesi ile arttınlabilmektedir. Bu dönüşüm aktif çamur prosesi ile sağlanabilmektedir. Genellikle mezbaha endüstrisi atıksu arıtım şemalarında yağ ve askıda katı madde giderimi adımını takiben nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesinin gerçekleştirildiği aktif çamur prosesi uygulanmaktadır. Aktif çamur prosesi, yüksek bekleme süresi gerektiren, düşük yüklemeli, nitrifıkasyon için yüksek oksijen ihtiyacı gerektiren ve nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesinden dolayı kompleks bir sistemdir. Atıksu karakteri ve atıksu arıtma sisteminin yapısı göz önüne alındığında, MAP çöktürmesi prosesi farklı şekillerde uygulanabilmektedir. Çalışmada, iki farklı antılabilirlik yaklaşımı araştırıldı. İlk adımda, azot gideriminin yam sıra askıda madde ve yağ gideriminin gerçekleştirilerek askıda madde ve yağ giderme basamağının ortadan kaldırılması amacıyla, ham atıksuda MAP çöktürmesi gerçekleştirilmiştir. MAP çöktürmesinin ardından atıksuya 0.23-0. 26 g KOİ '1 organik yüklemelerinde aktif çamur sistemi uygulanmıştır. İkinci adımda, aktif çamur prosesi, organik azotun hidrolizinin sağlanması amacıyla ham atıksuya uygulanmıştır. Bu proses, minimum nitrifıkasyonun gerçekleştiği ve maksimum hidrolizin sağlandığı optimum koşulların belirlenmesi amacıyla, geniş aralıklarda organik yüklemelerde gerçekleştirilmiştir. Ham atıksuya uygulanan MAP çöktürmesi farklı pH aralıklarında gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerde stokiyometrik dozlar uygulanmış ve atıksudaki kalsiyum içeriği de göz önüne alınmıştır. Maksimum amonyak giderimi pH 9.5 ta ve %90 verimle elde edilmiş, amonyak konsantrasyonu 22 mgl' 1 e düşürülmüştür. Toplam azot konsantrasyonu ise 33 mgl' 1 ye indirilmiştir. Bu deneyde %30 KOİ giderme verimi de elde edilmiştir. İkinci adımda, geniş organik yükleme aralıklarında çalıştırılan ve ham atıksuya uygulanan aktif çamur sisteminde, nitrifikasyonun minimize edilerek organik azotun tamamen dönüşümünün sağlandığı optimum değer 0.27 g KOİ '1 olarak bulunmuştur. Söz konusu proseste KOİ giderme veriminin %85 ve çıkış KOİ konsantrasyonunun değeri 225 mgl' 1 olduğu belirlenmiştir. Üçüncü adımda, aktif çamur sistemi çıkışında atıksuya uygulanan MAP çöktürmesinde MgCV NaH2P 04 ve MgO- H3PO 4 gibi çeşitli magnezyum ve fosfor kaynaklan kullanılmıştır. Söz konusu deneyler pH 7.5-9. 5 aralığında ve değişik dozlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Stokiyometrik MgCİ2- NaH2P 04 dozlarında yürütülen MAP çöktürmesi deneylerinde %80'nin üzerinde amonyak giderme verimi elde edilirken, stokiyometrik MgO- H3PO 4 dozlarının uygulandığı durumda giderme verimlerinin %75 civarında olduğu belirlenmiştir. Magnezyum ve fosfatın stokiyometrik üstü ilavesinin amonyak ve organik madde giderimini arttırıcı bir rol oynamadığı sonucuna varılmıştır.