Sivas atıksu arıtma tesisi arıtma çamurlarının farklı ek besi maddeleri kullanılarak anaerobik birlikte çürütülmesinin araştırılması

ATIKSU ARITMA TESİSİ ARITMA ÇAMURLARININ FARKLI EK BESİ MADDELERİ KULLANILARAK ANAEOBİK BİRLİKTE ÇÜRÜTÜLMESİNİN ARAŞTIRILMASITurgay BİŞGİNDoktora TeziÇevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Meltem SARIOĞLU CEBECİ2019, 146+x sayfaAtıksu arıtma tesislerinin hızla gelişmesiyle gerek evsel gerekse endüstriyel atıksu arıtma tesisleri ve içme suyu arıtma tesislerinden açığa çıkan arıtma çamurları depolama ve uzaklaştırma problemlerine neden olmaktadır. Bugün dünyada ve ülkemizde oldukça fazla miktarda tesislerden çıkan arıtma çamurlarının uzaklaştırılması önemli çevre sorunlarının başında gelmektedir. Genellikle arıtma çamurlarının büyük kısmı düzenli depolamaya gönderilmekte, tehlikeli atık niteliğinde olan miktarları yakma tesisinde yakılmakta, kalan külleri de depolanarak uzaklaştırılmakta az bir kısmı ise tarımda kullanılmaktadır. Diğer yandan, atıksu arıtma tesislerinden üretilen Atık aktif çamurun anaerobik çürütülmesinden elde edilen biyogaz yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Kentsel atıklar, tarımsal kalıntılar ve endüstriyel çıkış suları gibi çeşitli maddeler anaerobik birlikte çürütmede atıksu arıtma tesisi çamurundan metan üretimini arttırmak için potansiyel bir ek substrat olarak kullanılabilir. Kullanım aynı zamanda atık yönetimi ve çevre koruması için de faydalıdır. Bu çalışmada atıksu arıtma tesisi geri devir atık aktif çamurunun birincil substrat olarak kullanıldığı birlikte anaerobik çürütmede kentsel organik atıkların C. Ü Merkezi Kafeterya Yemekhane Sebze Atıkları ve Büyükbaş Hayvan Gübresi'nin ek substrat olarak kullanımının uygunluğu incelendi. Kesikli deneyler mezofilik koşullar altında(37 1 C) ve inokülüm 5 g VS/l, her iki ek substrat içinde substrat/inokülüm oranı 0,5- 1 olacak şekilde 2 farklı oranda ve yedi farklı SA/AAÇ ve BHG/AAÇ oranında, %100:%0, %90:%10, %70:%30, %50:%50,%30:%70, %10:%90, %0:% 100 ilave edilmiş ve metan üretim potansiyelleri standart Biyokimyasal metan potansiyeli testi ile değerlendirilmiştir. SA ve BHG ile birlikte çürütülmenin metan üretimlerini 100 mL/g VS'den sırasıyla 268, 64 mL/g VS ve 151, 17 mL/g VS'ye yükselttiğini gösterdi. SA ve BHG, her iki ek substrat için ideal substrat/inokülüm oranı 0,5 olacak şekilde metan üretimini pozitif olarak etkiledi. Arıtma çamuru ve yemekhane sebze atıklarının birlikte anaerobik çürütülebilirliğinde, arıtma çamuruna eklenen sebze atığının karışımdaki miktarının arttırılmasıyla KOİ giderim verimi, UKM giderim verimi, metan üretiminin arttığı belirlenmiştir. Karışım numuneleri arasında en yüksek kümülatif metan üretimi 268, 64 mLCH4/gVS değeri ile 90:10 karışım oranından elde edilmiştir. Anaerobik çürütme işlemini temsil etmek için kinetik modeller uygulanarak, Sebze atığının ek substrat olarak önerilebileceğini göstermiştir. Kesikli deneylerden elde edilen veriler modifiye gompertz ve modifiye lojistik kinetik modellerine uygulanmıştır. Uygulanan modeller neticesinde , ve A sabitleri belirlenmiştir ve R2 değerlerine bakıldığında en iyi modelin Gompertz olduğu belirlenmiştir. Kesikli testler sonucunda tercih edilen ek besi maddesi olan SA'la anaerobik birlikte çürütme Sivas Atıksu Arıtma Tesisi Laboratuarında bulunan laboratuar ölçekli UASB çürütücülerinde test edilmiştir. Hidrolik alıkonma süresi =24 saat ve çürütme sıcaklığı(37 C) seçilerek, 2 farklı 1 g KOI/l. gün ve 2,5 g KOI/l. gün organik yükleme hızının biyogaz üretimi üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. En iyi toplam biyogaz üretim verimi 508 ml toplamgaz/gKOİ olarak HRT= 24 saat ve OLR= 1 g KOİ/L. gün'de mezofilik (37 C ) birlikte çürütülmede elde edilmiştir. Sonuç olarak, atıksu arıtma tesisinden çıkan çamurun karakterizasyonuna göre çamurun kurutulması ve değerlendirilmesi yanı sıra organik atıklarla birlikte arıtma çamurlarının entegre yönetiminin sağlanması önerilmektedir. Bu amaçla laboratuvar ölçeğinde kurulan anaerobik proseste arıtma çamurlarının farklı organik maddelerle karışımının metan gazı oluşumuna ve/veya kompost eldesine etkileri araştırılmış, sebze atığının eklenmesinin proses verimliliğini olumlu etkilediği bulunmuştur.