Evsel katı atık sızıntı sularının havasız çamur yataklı reaktörle arıtımı

Bu çalışmada, sızıntı suyu karakterizasyonu ve miktarının tespiti, sızıntı suyunun yukarı akışlı anaerobik çamur yataklı reaktörde arıtımı ve HÇYR'de anaerobik arıtım sonrası ilave arıtım üzerine çalışmalar yapılmıştır. Sızıntı suyu karakterizasyonunu belirlemek üzere Türkiye'de muhtelif düzenli depolama alanlarında yapılan çalışmalar incelenmiştir. Sızıntı suyu analizleri yapıldığı tarihlerde en fazla 3-4 yıllık olan Odayeri, Kömürcüoda, Bursa ve Hamitler evsel katı atık düzenli depolama alanları genç depo sızıntı suyu özelliklerine sahiptir. Sızıntı suyu miktarının belirlenmesi çalışmalarında Odayeri ve Kömürcüoda düzenli depolama alanları verileri kullanılmıştır. Çöp sızıntı suyu miktarının, yaz aylarında katı atıktaki organik madde oranının yüksek olmasından dolayı arttığı, kış aylarında ise organik madde oranının düşük, kül oranının yüksek olmasından dolayı düştüğü belirlenmiştir. Sızıntı suyu miktarının katı atık depolama yüksekliği ve kullanılan alanın genişliğine göre değiştiği de belirlenmiştir. Yıllık ortalama sızıntı suyu miktarı Odayeri depolama alanında 37,6 m3/ha-gün, Kömürcüoda depolama alanında 29,5 m3/ha-gün olarak belirlenmiştir. Sızıntı suyunun arıtılabilirlik çalışmalarında, Odayeri genç depo sızıntı suyunun yukarı akışlı anaerobik çamur yatıklı reaktörde arıtımı üzerinde çalışılmıştır. Reaktöre giriş pH'sı yüksek olduğunda HCI ile düşürülmüştür. KOİ değeri 9000- 25000 mg/L olan giriş suyuna fosfor eksikliğini gidermek için fosforik asit ilave edilmiştir. Sıcaklık 34 2 C belirlenmiştir. Reaktör 10,4 L hacminde olup üst kısmında ters koni şeklinde özel bir sıvı-katı ayırıcı teşkil edilmiştir. Sızıntı suyu tabandan bir pompa ile beslenmekte, arıtılan su ise savaklardan dışarı alınmaktadır. 325 gün süreyle 3,6 - 19,3 kgKOl/m3. gün organik yük ve 0.94 - 2,84 gün hidrolik bekleme süresi ile işletilen HÇYR'de dokuz kararlı hal oluşmuş ve %84- 94 KOİ giderimi elde edilmiştir. Kararlı hallerde organik yük arttıkça KOİ giderim verimi düştüğü belirlenmiştir. KOI giderim hızı ile organik yük arasında doğrusal bir değişim olmakta ve reaktörde ortalama %90, 7 KOİ giderme verimi elde edilmektedir. Giderilen organik yük ile gaz üretimi arasında lineer bir artış vardır. 0,44 L. gaz/gr. KOİ giderilen ve 0.39 L. CH4/gr. KOİ giderilen değerleri tesbit edilmiştir. HÇYR'de arıtma sürecinin kinetik değerlendirme çalışmasında Grau ve arkadaşları tarafından geliştirilen lineerleştirilmiş ikinci mertebe kinetiği uygulanmış ve deney verileri ile model doğrusu arasında %97, 1 oranında yüksek bir korelasyon olduğu belirlenmiştir. Model denklemi s0. e / (s0 - s) = 1,058 e + 0,077 (1) şeklinde ve ikinci mertebe KOİ giderim hızı k2 = 5,01 gün- 1 olarak bulunmuştur. Ayrıca Türkiye'de sızıntı suyunun muhtelif anaerobik sistemlerde arıtılması üzerine yapılan dört ayrı çalışma ile bu çalışmanın sonuçları ikinci mertebe kinetiğine uygulanmış ve deney verileri ile model doğrusu arasında %99 korelasyon olduğu tespit edilmiştir. Odayeri düzenli depolama alanı sızıntı suyunun HÇYR'de arıtımı sonucu %90, 7 KOl ve sıyırma + MAP çöktürmesi + biyokitle sentezi prosesleri sonucu %20 civarında NH3-N giderim verimi elde edilmiştir. Ancak bu verimler hem KOİ hem de NH3-N bakımından alıcı ortama deşarj standartlarını sağlamadığı için HÇYR'de arıtılmış sızıntı sularına amonyak sıyırması, MAP çöktürmesi ve ultrafiltrasyon + ters osmoz sistemleri ile ilave arıtım uygulanmalıdır. XI