Santrifüjler için uygun çamur şartlandırma yöntemlerinin belirlenmesi

SANTRİFÜJLER İÇİN UYGUN ÇAMUR ŞARTLANDIRMA YÖNTEMLERİNİN BELİRLENMESİ Çamur arıtma ve uzaklaştırma; atıksu arıtma sistemlerinde maliyeti en yüksek ve uygulanması en zor olan proseslerden biridir. Yaklaşık olarak yatırım ve işletme maliyetlerinin yansını çamur arıtma ve uzaklaştırma maliyetleri oluşturmaktadır. Susuzlaştırma işleminin verimli bir şekilde yapılabilmesi için çamura fiziksel, kimyasal veya termal işlemler uygulanarak şartlandırma yapılır. Şartlandırma prosesi ile çamur içindeki partiküller arasındaki kuvvetler nötralize edilir. Nötralizasyon sonucu küçük partiküller birbirleriyle birleşerek daha büyük olan floklar oluştururlar. Şartlandırma yaygın olarak kimyasal madde ilavesi ile gerçekleştirilir. Kimyasal madde ilavesiyle çamur suyunu daha kolay ve hızlı olarak bırakmakta ve susuzlaştırma maliyetini azaltmaktadır. Şartlandırma prosesinin etkili bir şekilde yapılabilmesi kimyasal madde çeşidi ve miktarına bağlıdır. Optimum polimer dozu; hem optimal susuzlaştırmayı sağlayan hem de en düşük kimyasal madde ilavesi ile kabul edilebilir susuzlaştırma performansı elde edilen kimyasal madde dozudur. Optimum polielektrolit dozunun belirlenmesinde, karıştırma şiddeti ve karıştırma süresi kritik faktörlerdir. Karıştırma karakteristikleri şartlandırma ve susuzlaştırma sistemlerinin optimizasyonunda önemli rol oynamaktadır. Şartlandırma ile oluşan flokların dayanıklılığını kimyasal madde dozu ve karışım koşullan belirlemektedir. Bu çamura yüksek kuvvetler uygulayan susuzlaştırma sistemlerinde daha fazla önem taşımaktadır. Çamur partikülleri uygulanan yüksek kuvvetler sebebiyle parçalanmakta ve susuzlaşabilirlik özellikleri bozulmaktadır. Bunun sonucu olarak çamur suyunu daha zor bırakmakta ve polimer ihtiyacı artmaktadır. Bundan dolayı, santrifüjlerde yüksek verim elde etmek için güçlü flok yapılanna ihtiyaç vardır. Farklı kanşım koşullannda şartlandınlmış olan çamur numunelerinin suyunu verme özellikleri ve dolayısıyla susuzlaştırma sistemlerinde optimum verimi elde etmek için gerekli olan şartlandıncı madde miktarlan çeşitli laboratuvar testleriyle tayin edilir. Kapiler emme süresi, özgül direnç ve filtrasyon süresi tayinleri yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir. Kapiler emme süresi hızlı ve basit olarak uygulanabilmesinden dolayı en çok uygulanan yöntemdir. Kapiler emme süresi tayini, çamurdaki suyun boşluklu bir bir filtre kağıdı üzerinde yerçekimi etkisiyle dairesel olarak yayılması esasına dayanır. Belirli iki nokta arasındaki mesafeyi aldığı süre kapiler emme süresi olarak tanımlanır. Özgül direnç ve filtrasyon süresi tayinleriyle ise çamura vakum uygulanarak filtre edilebilirlik özellikleri belirlenir. Yapılan çalışmanın amacı, santrifüjlerde etkili bir susuzlaştırmanın gerçekleşmesi için uygun şartlandırma koşullarının ve polielektrolit dozunun belirlenmesidir. Bu amaçla laboratuvar çalışmalarında Ataköy Atıksu Arıtma Tesisinden alınan anaerobik çürümüş çamur kullanılmıştır. Anaerobik çürümüş çamurlar yüksek miktarda negatif yüklü kolloidler ihtiva ettiğinden, CYTEC 250 katyonik polimer kullanılmıştır. Çeşitli polimer dozları (1, 3, 5, 7 mgPE/kgKM), 500 mi çamur hacmine ilave edilmiş ve 50, 75, 100, 150, 250, 500, 1000 dev/dk karıştırma şiddetlerinde 0.5, 1, 3, 5, 7 dakika sürelerinde karıştırılmıştır. Karıştırma sonrasında çamurun kapiler emme süresi ve filtrasyon süresi tayin edilmiştir. Böylece filtre edilebilirlik özelliklerinin tespitinde kullanılan bu test yöntemlerinden santrifüjler için uygunluğunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Şartlandırılmış çamur numuneleri laboratuvar tipi santrifüjde 3000 dev/dk (1200g) dönme hızında 3 dakika santrifüjlenmiştir. Santrifüjleme süresi deneysel olarak belirlenmiş ve optimum süre 3 dakika olarak uygulanmıştır. Santrifüjleme sonunda çamur numunelerinin duru fazı ayrılmış ve bulanıklık değerleri ve kek katı madde muhtevası ölçülmüştür. Santrifüj lenme sonucu elde edilen sonuçlara göre santrifüjler için uygun polimer dozları ve karışım karakteri belirlenmeye çalışılmıştır. Yapılan çalışmalara göre, çamurun suyunu verme hızının polimer ilavesiyle arttığı görülmüştür. Karıştırma hızı ve karıştırma süresi şartlandırma işleminin verimini etkilemektedir. Optimum kimyasal madde dozu, karıştırma hızı ve karıştırma süresine bağlı olarak değişmektedir. Kanşım hızının artması kimyasal madde ihtiyacını arttırmıştır. Farklı polimer dozları ve kanşım koşullarında benzer filtre edilebilirlik özellikleri elde edilmiştir. Bu değerler, düşük dozlar eklenmesi halinde düşük kanşım şartlannda gerçekleşirken yüksek dozlarda hızlı kanşım şartlannda belirlenmiştir. Yüksek dozlarda ve hızlı kanşım koşullannda duru fazın bulanıklık değerlerinin düşük olduğu ve bulanıklık değerleri polimer ilavesi ile azaldığı tespit edilmiştir. XI