Dewatering characteristics of different type sludges in Turkey
Türkiye?deki değişik tip çamurların susuzlaştırılma karakteristikleri
- Tez No: 201621
- Danışmanlar: PROF. AHMET METE SAATÇİ, PROF. MEHMET ALİ YÜKSELEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Arıtma ünitesinde iki faz (katı+sıvı) halinde olan arıtma çamuru belediyeler tarafından toplanır ve depolanır. Çamurun elde edilmesindeki ve de depolanmasındaki zorlukların yanı sıra süzüntü suyu miktarının artması ile depo sahalarında yerlestirilmis olan çamur büyük sorun teskil eder.Çöp süzüntü suyunun kirlilik oranı yüksek ve de arıtılması çok zordur. Süzüntü suyu yeraltı suyuna karısarak baska alanlara transfer olur ve birçok alanda su kirliligine yol açar. Bu baglamda Türkiye'de standartlar yeniden düzenlenmekte olup, tesisten çıkan çamurun katı yüzdesi yükseltilmektedir. stenen katı yüzdesini saglamak için elimizdeki çamurun özelligi, kullanılan kimyasalın özelligi, miktarı ve susuzlastırma ekipmanı en önemli faktörler olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalısmada Biyolojik Nutriyent Giderimi prensibi ile çalısan Pasaköy Arıtma Tesisinin ve Konvensiyonel Aktif Çamur sistemi ile çalısan Tuzla Arıtma Tesislerinin havalandırma tankının geri devir hatlarından alınan numuneler kullanılmıstır. Ayrıeten üçüncü çamur çesidi olarak laboratuvar ortamında yetistirilmis saf halde bulunan Nitrifier mikroorganizmaları kullanılmıstır. Bu çamurların en önemli farkı çamur yasları ve mikrobiyolojik çesitliliktir. Bunun yanısıra proses tipleri ve giris suyu karakteristikleri de floklasmayı etkileyen faktörler olarak bilinmektedir. Bu çamurlar bir adet anionik polimer, bir adet yüksek moleküler agırlıklı kationik polimer ve çok yüksek moleküler agırlıklı kationik polimer ile farklı dozlarda floklastırılmıs ve susuzlasma üzerine etkileri gözlenmistir. Floklasma özelligi optik bir alet (Modifiye PDA) ile belirlenmistir. Modifiye PDA aleti flogun büyüklügünü belirlemez ama floklasma hakkında fikir verecek olan çok önemli bir katsayıyı Floklasma indeksi'ni (FI) belirler. Susuzlasma özellikleri CST, SRF ve çamur katı yüzdesi deneyleri ile belirlenmistir. Yüksek moleküler agırlıklı kationik polimer ile kosullandırılan numulerde daha yüksek katı madde oranı ama anionik polimer ile kosullandırma da katı madde oranında azalma meydana gelmistir. Mikroorganizmaların çamur susuzlastırmaya etkisini gözlemlemek için FSH deneyleri yapılmıstır. Amonyak oksitleyen b proteobakterileri dısından a grup, b grup ve g grup bakterilerde Nitrifier çamurunda bol miktarda görülmüstür. Buradan amonyagı oksiteleyen baska organizma yada organizmalarında oldugu anlasılmaktadır. Tuzla tesisinde yaz aylarında amonyak giderimi görülse de çamurda Amonyak oksitleyen b proteobakterisi ve beklenilen gibi Nitrobakter ve Nitrospira görülmemistir. Susuzlasmaya askıda katı madde miktarının etkisinin de gözlenmesi için degisik AKM konsantrasyonlara getirilmis çamurlarla deney yapılmıstır. Degisik AKM konsantrasyonlarında FI ve SRF degerleri arasında degisken egilimli baglantı görülmüstür. Düsük AKM degerlerinde yüksek FI degeri yüksek SRF saglamıs, yüksek AKM konsantrasyonlarında parametreler arasında ters orantı ortaya çıkmıstır. CST deneyinde hiçbir basınç uygulanmayıp, çamurun yerçekiminin etkisiyle suyunu bırakması prensibine dayandıgından bazı yayınlar da bu deneyin susuzlasma için bir fikir veremeyecegine deginilmistir. Kullanılan SRF aletinde gerçek filtre bezi ve degisik basınçlar uygulanabildiginden sonuçlar daha tutarlı çıkmıstır. Ayrıeten SRF deneyi günümüzün susuzlastırma yöntemlerine ve aletlerine temsili olarak yakındır. Nitrifierların kluster yapıda oldugundan dolayı floklasmasının zor oldugu, filtrasyon süresinin uzunlugu ve gerekli olan basınçın yüksek oldugu gözlenmistir. Tuzla Arıtma Tesisinin giris hattına deniz suyunun sızması dolayısıyla genç çamurun tuz muhtevası yüksektir ve bu durum floklasmayı sınırlandırır. Yüksek miktardaki b proteobakterisi küçük flok parçaları olusmasına neden olmustur. Küçük floklar filtre bezini tıkadıgından kek resistansı yüksek çıkmıstır. FISH deneyleri sonucunda yaslı çamurda filament organizmalarına rastlanmıs ve floklasmanın en iyi bu çamurda gerçeklestigi görülmüstür. Deneylerde kullanılan iki adet kationik polimer ile anionik polimere göre daha iyi susuzlastırma sonuçları alınmıstır. Kırma ve tekrar flok olusturma deneyleriyle çamurun su bırakma hızı azalmıs olup, kek direnci artmıs bu sonuçlara ragmen daha iyi katı madde yüzdesi elde edilmistir. Çamur numulerinin hepsinde gerçeklestirilen kırılma deneylerinde tamamen geri dönüs gözlenmistir. Anionik polimer ile floklastırılan çamurların su bırakması süresi, kek direnci ve katı madde yüzdesi degerlerinde üç çamur içinde bir gelisme gösterememis hatta çamurun orijinal halinden daha kötü sonuçlar elde edilmistir
Özet (Çeviri)
Sludge, which is a two-phased (solid+liquid) waste of treatment facilities, is collected by Municipalities and landfilled. Besides the difficulties of sludge handling, as the amount of leachate increases, dumped sludges is a major problem for landfill sites. Leachate is a heavily polluted water type and very difficult to be treated. It may leak into the groundwater stream and be transported to other regions thus drastically affect a number of areas oppositely. In this respect, the landfill storage standards in the regulations are slowly restricted more in order to increase the recommended dry solid percentage of sludges. The characteristics of sludge prior to conditioning, the properties and amount of chemical aid and dewatering equipment used are the most important parameters to reach desired dry solid content. In this study, the sludge samples were taken from the recycle line of aeration tanks of Pasaköy WWTP, which is a Biological Nutrient Removal plant (BNR), and Tuzla WWTP, which was operated with Conventional Activated Sludge principle (Carbon removal only). Also a third sludge sample was taken from a laboratory scale reactor containing pure Nitrifier microorganisms. The most important differences between these sludge samples were the sludge age and microorganisms diversity. In addition to these, it is believed that process types and influent characteristics also affect the flocculation properties of these sludge samples. The samples were conditioned with an anionic polyelectrolyte, a high and very high molecular weight cationic polyelectrolyte at different dosages to find the optimum dosage and evaluate the effect of floc breakage on sludge dewatering. Floc formation was detected with an optical instrument (Modified PDA). The Modified PDA Instrument does not give the exact floc size, however it gives very useful information on the state of flocculation via a Flocculation Index (FI). CST and SRF tests and percent dry solids measurements applied to detect dewaterability of sludge. The sludge samples conditioned with very high molecular weight polyelectrolyte had high dry solids content whereas anionic polyelectrolyte gave inefficiently low dry solids content. Fluorescence In-Situ Hybridisation (FISH) experiments were performed to indicate the effect of microorganisms diversity on sludge dewatering. Besides the ammonia oxidizing b proteobacteria, a group, b group and g group bacteria were also identified in Nitrifier Sludge. From this point it was indicated that another type or types of ammonia oxidizing bacteria took place in Nitrifier Sludge. Although ammonia removal was seen in the Tuzla plant during the summer months, ammonia oxidizing b proteobacteria was not observed. As expected, Nitrobacter and Nitrospira were not detected due to the process of plant. Experiments were performed at different suspended solids (SS) concentration to investigate the effect of microorganism density. The relationship between FI and SRF values showed different trend at different SS values. At lower SS concentrations higher FI exhibited higher SRF, on the other hand at higher SS concentrations inverse relation between these parameters was detected. The principle of CST test depends on release of sludge water by gravity where no pressure is applied to the sludge during the experiment. In some publications it was indicated that, the result of CST would not give proper idea for dewatering. The results of SRF experiments were more consistent than those of CST because real filter leaf and variable pressures were used during the experiment. Also, SRF test better represents real life dewatering practices and equipments. The ammonia oxidizing microorganisms had cluster structure, which is why flocculation was not fully achieved; also the required pressure and filtration time for Nitrifier Sludge were higher than other samples. The seawater interference in Tuzla WWTP influent line, increases the salt concentration of young sludge and higher salt concentrations restrict the collision and coalescence of flocs. High amount of b proteobacteria in the sludge cause smaller flocs. Small particles clogged the filter leaf so the SRF values increased. During the FISH experiments filament organisms were observed in the sample with high sludge age and the best flocculation was observed with this sludge. Two different cationic polyelectrolytes were used and gave better dewatering results compared to the anionic polyelectrolyte. For broken and regrown sludge flocs, the water release rate of sludge was reduced due to increased cake resistance although the dry solids percentage was improved. The breakage of flocs was fully reversible for all sludge samples. The water release rate, cake resistance and dry solid content of sludge samples conditioned with anionic polyelectrolyte did not improve and even got worse than those of raw sludge
Benzer Tezler
- Determination of dewatering characteristics of different treatment plant
Farklı arıtma çamurlarının su verme özelliklerinin belirlenmesi
TUĞBA ÇEKLİLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİBELİ
- Donma çözülmenin arıtma çamurları susuzlaştırılabilirliği üzerine etkileri
The Effects of freeze-thaw conditioning on the water and wastewater treatment sludges
NALAN SOYLU (YOLDAŞ)
- Santrifüjler için uygun çamur şartlandırma yöntemlerinin belirlenmesi
Determination of sludge conditioning methods for centrifuges
NİLGÜN BİÇEROĞLU
- Kalsiyum hidroksitin hidratasyon yoluyla aktivasyonu
Activation of calcium hydroxide by hydration
NİLÜFER ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL ERSOY (MERİÇBOYU)