Geri Dön

Mezbaha endüstrisi atıksularında magnezyum amonyum fosfat çöktürmesi ile azot giderimi

Assessment of nitrogen removal by struvite precipitation in slaugeterhouse wastewater

  1. Tez No: 104173
  2. Yazar: PELİN ÖZCAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. IŞIK KABDAŞLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

ÖZET 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 (g UAKM.gün)“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 vıııkalsiyum 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 (g UAKMgun)”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 NaH2P04 ve MgO- H3PO4 gibi çeşitli magnezyum ve fosfor kaynaklan kullanılmıştır. Söz konusu deneyler pH 7.5-9.5 aralığında ve değişik dozlar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Stokiyometrik MgCİ2- NaH2P04 dozlarında yürütülen MAP çöktürmesi deneylerinde %80 in üzerinde amonyak giderme verimi elde edilirken, stokiyometrik MgO- H3PO4 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. ıx

Özet (Çeviri)

ASSESSMENT OF NITROGEN REMOVAL BY STRUVITE PRECIPITATION IN SLAUGHTERHOSE WASTEWATER SUMMARY Nitrogen removal has become a limiting application for most of the wastewater discharges. Nitrogen is not a common parameter for industrial wastewaters. However, nitrogen can be found in several industrial wastewater such as slaughterhouse, lather tanning, fertilizer etc.. Nitrogen remaval is generally more difficult in industrial wastewaters. Because, biological nitrogen removal i.e. nitrification-denitrification is a sensitive process to many of the conditions and parameters that commonly exist in industrial wastewaters. Therefore, alternative means of nitrogen removal and assessment of their applicability in the treatment schemes of industrial wastewaters have gained importance. Struvite precipitation is a relatively new method of treatment which has been successfully applied to domestic sludge and to several industrial wastewaters. In this study, applicability of struvite precipitation to slaughterhouse wastewater was experimentally investigated. The purpose of the study was to assess nitrogen speciation of slaughterhouse wastewater, conversion organic nitrogen to ammonia and determination of the most suitable place of struvite application within the treatment scheme of slaughterhouse and meat packing industry watewater. Experimental study was conducted on wastewater taken from a slaughterhouse and meat packing industry. Wastewater character was determined as; 2000-4000 mgl“1 COD, 250-420 mgl”1 TKN, 225-410 mgl“1 soluble TKN, 210-220 mgl”1 NH3-N, 205- 350 mgl“1 TSS, 5-6 mgl”1 PO4-P, 56-65 mgl“1 calcium and 9-11 mgl”1 magnesium. Ammonia was generally 50% or more of the total nitrogen. Most of the organic nitrogen was in soluble form. Struvite precipitation is effective on ammonia nitrogen therefore, the process efficiency can be increased by conversion of organic nitrogen to ammonia. This conversion can be carried out by activated sludge process. The general wastewater treatment scheme of slaughterhouse wastewater consist of oil and suspended solid removal step followed by the activated sludge process employing nitrification- denitrification. Activated sludge process is a low loaded system requiring high retention times, high oxygen demand due to nitrification and complex structure due to nitrification- denitrification process. Considering the wastewater character and structure of the treatment system, the struvite precipitation application has been employed in different steps. Three different treatability approaches were considered. The first step was the application of struvite precipitation to raw wastewater to assess total nitrogen removal as well as suspended solid and oil removal as a replacement of suspended solid and oil removal step. After this step, activated sludge process was conducted on the effluent undergone struvite precipitation at 0.23-0.26 g COD(g VSS. day)“1 of organic loading. The second step was direct application of activated sludge process to raw wastewater to assess hydrolysis of organic nitrogen. In this process a wide range of organic loading was applied to determine the optimum condition for which the maximum extent ofhydrolysis was achieved with minimum nitrification. In the third step, a high loaded activated sludge was applied to raw wastewater and struvite precipitation was employed to the effluent of activated sludge. Struvite precipitation of raw wastewater was conducted for different pH values. In these experiments stoichiometric doses were applied and calcium content of wastewater was accounted for. The maximum ammonia removal was obtained at pH 9.5 as 90% yielding 22 mgl”1 NH3-N. Total nitrogen was reduced to 33 rriNgl“1 m this experiment 30% COD was also removed. In the second step, activated sludge treatment of raw wastewater was conducted in a wide range of organic loading and 0.27 g COD (g VSS.day)”1 was found to be optimum providing total conversion of organic nitrogen to ammonia while minimizing the nitrification. In this process COD removal was around 85% yielding 225 mgl"1 COD. In the third step, struvite precipitation of the activated sludge effluent was carried out with different magnesium and phosphorus sources such as MgCİ2-NaH2P04 and MgO-H3P04 at different doses and within the pH range of 7.5- 9.5. results of the struvite precipitation conducted at stoichiometric MgCİ2-NaH2P04 doses indicated ammonia removals over 80% while the removals were around 75% in the case of stoichiometric MgO-H3P04 doses. Excess doses of magnesium and phosphate did not provide additional benefit on ammonia and organic matter removal. Results of the study were evaluated considering alternative treatment approaches, their operation and cost. xi

Benzer Tezler

  1. Tez No

    212487

    Entegre et ve et ürünleri tesisleri atık sularının kimyasal koagülasyon ve elektrokoagülasyon yöntemleriyle arıtılabilirliğinin incelenmesi

    Investigation of treatment of the slauhterhouse waste water by chemical coagulation and electrocoagulation

    FUAT ÖZYONAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BÜNYAMİN KARAGÖZOĞLU

  2. Tez No

    859589

    Farklı atık türlerinin yaşam döngüsü analizi ile enerji potansiyellerinin değerlendirilmesi

    Evaluation of energy potentials with life cycle analysis of different waste types

    MERT GÜLLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Çevre MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AFŞIN YUSUF ÇETİNKAYA

  3. Tez No

    735659

    Mezbaha Endüstrisi Atıksularının Fenton ve Elektro-Fenton Yöntemleri İle Arıtımının Araştırılması

    Investigation of Treatment of Slaughterhouse Industry Wastewater by Fenton and Electro-Fenton Methods

    NAZIM GÖREN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDENİZ DEMİR

  4. Tez No

    719911

    Yüksek organik kirliliğe sahip mezbaha endüstrisi atıksularının arıtımı için membran entegre biyoreaktör geliştirilmesi

    Development of membrane integrated bioreactor for treatment of slaughterhouse industry wastewaters which contains highly organic pollutants

    SÜLEYMAN UZUNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Çevre MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURHANETTİN FARİZOĞLU

  5. Tez No

    644203

    Mezbaha atıksularının koagülasyon-flokülasyon ile ön arıtımı ve membran prosesler kullanılarak arıtılabilirliğinin araştırılması

    Treatibility investigation of the pre-treatment withcoagulation-floculation and using membrane processes ofslaughterhouse wastewaters

    SAFİYE ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Çevre MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZNUR BEGÜM GÖKÇEK

Geri Dön