Common anaerobic-chemical treatability of municipal sewage and landfill leachate
Evsel atıksularla sızıntı sularının anaerobik ve kimyasal arıtılabilirliği
- Tez No: 98474
- Danışmanlar: PROF.DR. İZZET ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
SUMMARY In this study common anaerobic-chemical treatability of municipal wastewater and landfill leachate is investigated. The aim of the study is to show that common sewage and leachate treatment could be carried out in anaerobic processes, notably the UASB processes and to investigate application of MAP precipitation to anaerobically treated effluent for nitrogen removal. There are still few applications of anaerobic treatment to sewage treatment, but existing processes have remarkable efficiency even at short retention times. The wide application of the UASB reactor is due to its high efficiency of organic material removal for many kinds of wastewaters including sewage, its low construction cost and land requirement and its extremely simple operation. However, anaerobic treatment has little influence on the removal of nutrients. If nutrients are to be removed, aerobic biological or physical/chemical methods may be used after anaerobic treatment. In this study MAP precipitation was applied as a post treatment alternative. MAP precipitation is a rather new process for ammonia removal from both sewage and leachate. The studies on this application are very limited but it has gaining importance as an ammonia removal method because of high costs and operational and maintenance difficulties of other biological and physical/chemical nitrogen removal processes. Moreover, since the availability of Mg, P and N of MAP in soil is similar to commercial fertilizer the MAP precipitate could be utilized as additive to compost, garden soil or dried sewage sludge. Municipal wastewater and landfill leachate used in this study was provided from Istanbul Baltalimani Pretreatment Plant and Istanbul Odayeri Sanitary Landfill site, respectively. Domestic sewage and landfill leachate was mixed at a volumetric ratio of 40:1. Treatability studies were carried out in two steps. In the first step, domestic sewage and landfill leachate were treated anaerobically in a lab-scale anaerobic upflow sludge blanket reactor (UASBR) and the effects of HRT on the system performance were investigated applying two different HRT which are 0.52 day and 1.04 days. In the second step, MAP precipitation was carried out on these anaerobically treated effluents. A pH interval of 7-9 was selected for precipitation. Anaerobic treatability studies were conducted in a lab-scale anaerobic upflow sludge blanket reactor (UASB) with an effective volume of 1 1.3 1 and sedimentation volume of 5.25 1. Reactor is kept in a constant temperature room to maintain mesophilic conditions in the reactor and wastewater was fed continuously. MAP precipitation experiments were carried out using magnesium chloride (MgCİ2.2H20) and sodium hydrogen phosphate (NaH2P04) at stoichiometric dosages. Experiments were conducted in closed beakers with magnetic stirring and mixing was continued for one week to ensure equilibrium. pH measurements are made with Orion 720 model pH meter with 0.001 sensitivity and pH adjustments were made using NaOH or HC1. After the precipitation the effluents are filtered through 1.5 um AP40 Millipore filter, XHnitrogen and phosphorus analyses were made on the supernatant; COD analyses were made on the unfiltered effluent. Combined treatment of domestic sewage and landfill leachate by an UASB reactor, operating at mesophilic temperatures with an HRT of 0.5 to 1 day without any chemical addition, showed good results. ~ 60 % removal efficiencies of COD were obtained at both HRT applied. Better results were obtained with lower HRT reaching 80 % COD removal efficiency. MAP precipitation provided ammonia removals about 25 % for sample I and 50 % for sample II resulting in residual ammonia concentrations of around 50 mg/1. Removal efficiencies increased with the increasing pH. MAP precipitation also provided COD removal almost equaling the anaerobic treatment efficiency as an additional benefit. Approximately 60 % COD removals are attained in the MAP precipitation of anaerobically treated sample; reducing COD to 75 mg/1 for sample I. These values were 50 % and 85 mg/1 for sample II, respectively. Anaerobic treatment of sewage and leachate provided approximately 60 % COD removal at an HRT of 1.04 days. COD removal of 58 % was obtained in the MAP precipitation of anaerobically treated sample at pH 9.39. Total COD removal efficiency is calculated as 83 %. 80 % of COD removal was attained at an HRT of 0.52 day in the anaerobic treatment and 51 % COD removal was obtained in the MAP precipitation of this anaerobically treated effluent at pH 8.86. Total COD removal efficiency is calculated as 94 %. As a conclusion, common anaerobic-chemical treatment of municipal sewage and landfill leachate exhibited a very satisfactory performance. Xlll
Özet (Çeviri)
EVSEL ATIKSULARL A SIZINTI SULARININ BİRLİKTE ANAEROBIK VE KİMYASAL ARTITLABİLİRLİ?İ ÖZET Bu çalışmada evsel atıksularla sızıntı sularının birlikte anaerobik ve kimyasal arıtılabilirliği incelenmiştir. Çalışmanın amacı evsel atıksularla sızıntı sularının arıtımının anaerobik proseslerle özellikle de yukarı akışlı havasız çamur yatağı ile gerçeMeştirilebileceğini göstermek ve azot giderimi amacıyla anaerobik olarak arıtılmış bu suya MAP çöktürmesi uygulamasının araştırılmasıdır. Evsel atıksularm anaerobik arıtımı uygulamaları az olmakla birlikte mevcut prosesler kısa hidrolik bekletme sürelerinde dahi oldukça iyi verimler sağlamaktadırlar. Yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörün yaygm olarak kullanımının sebebi evsel atıksuları da içeren çok çeşitli atıksularda yüksek organik madde giderme verimi sağlaması, düşük inşaat maliyeti ve arazi ihtiyacı ve işletilmesinin çok basit olmasıdır. Bununla beraber anaerobik arıtma nutrient gideriminde pek etkili değildir. Eğer nutrient giderimine ihtiyaç varsa anaerobik arıtmadan soma aerobik biyolojik arıtma veya fiziksel/kimyasal arıtma yöntemleri uygulanmalıdır. Bu çalışmada ileri arıtma alternatifi olarak MAP çöktürmesi uygulanmıştır. MAP çöktürmesinin hem evsel atıksulardan hem sızıntı sularından amonyak giderimi için uygulanması oldukça yenidir. Bu metodun uygulanması ile ilgili çalışmalar oldukça sınırlı olmasına rağmen MAP çöktürmesi, diğer biyolojik ve fiziksel / kimyasal azot giderme yönterrUerinin maliyetlerinin yüksek olması ve işletme ve bakım zorluklan nedeni ile bir azot giderme yöntemi olarak önem kazanmaktadır. Ayrıca MAP çökeltisinin içindeki Mg, N ve P'nin toprakta kullanımı mümkün olduğundan, bu çökelti kompost, bahçe toprağı ve arıtma çamuru katkısı olarak kullamlabilir. Bu çalışmada kullanılan evsel atıksu İstanbul Baltalimam Ön Arıtma Tesisi'nden, sızıntı suyu ise İstanbul Odayeri Katı Atık Düzenli Depolama Alanı'ndan sağlanmıştır. Evsel atıksu ile sızıntı suyu 40:l'lik bir hacimsel oranda karıştırılmıştır. Arıtılabilirlik çalışmaları iki adımda gerçeMeştirilmiştir. Birinci adımda, evsel atıksu ile sızıntı suyu laboratuar ölçekli bir yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörde anaerobik olarak arıtılmış ve 0.52 ve 1.04 günlük iki farklı hidrolik bekletme süresi uygulanarak, hidrolik bekletme süresinin sistem performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. İkinci adımda, anaerobik olarak arıtılmış atıksuya MAP çöktürmesi uygulanmıştır. Çöktürme için 7-9 arasında bir pH aralığı seçilmiştir. Anaerobik antılabilirlik çalışmaları etkili hacmi 11.3 1, çöktürme hacmi 5.25 1 olan laboratuar ölçekli bir yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörde gerçekleştirilmiştir. Reaktör, sürekli olarak beslenmiş ve mezofilik şartları sağlamak amacıyla sabit sıcaklıktaki bir odada tutulmuştur. MAP çöktürmesi deneyleri magnezyum klorür (MgCİ2.2H20) ve sodyum hidrojen fosfat (NaH2PÛ4) kullanılarak stokiyometrik dozlarda yapılmıştır. Deneyler, kapalı kaplarda manyetik karıştırma ile xıvgerçekleştirilmiş ve denge koşullarını sağlamak amacı ile karıştırma bir hafta süre ile devam ettirilmiştir. pH ölçümleri 0.001 hassasiyetteki Orion 720 model pH metre ile yapılmış, pH ayarlamaları için NaOH veya HC1 kullanılmıştır. Çöktürme sonrasında çıkış suları 1.5 um çaplı AP40 Millipore filtre kağıdından süzülmüş, azot ve fosfor analizleri bu süzülmüş atıksuda, KOİ analizleri ise süzülmemiş atıksuda yapılmıştır. Evsel atıksularla sızıntı sularının 0.5 ile 1 günlük hidrolik bekletme sürelerinde yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörde anaerobik arıtımı iyi sonuçlar vermiştir. Uygulanan her iki bekletme süresinde de yaklaşık % 60lık KOİ giderme verimi elde edilmiştir. MAP çöktürmesi, 50 mg/1 civarında amonyak konsantrasyonu ile sonuçlanan, I. Numune için yaklaşık % 25 ve E. Numune için % 50lik bir amonyak giderme verimi sağlamıştır. Giderme verimleri artan pH ile yükselmektedir. MAP çöktürmesi ilave olarak yaklaşık anaerobik arıtmaya eşdeğer bir KOİ giderme verimi sağlamıştır. MAP çöktürmesi I. Numunede % 60lık bir verim sağlayarak KOİ değerini 75 mg/l'ye indirmiştir. Bu değerler E. Numunede sırasıyla % 50 ve 85 mg/Tdir. 1.04 günlük hidrolik bekletme süresinde evsel ve sızıntı sularının birlikte anaerobik arıtımı % 60lık KOİ giderme verimi sağlamıştır. Anaerobik olarak arıtılmış bu aüksuya pH 9.39'da uygulanan MAP çöktürmesi ile %58'lik KOİ giderme verimi elde edilmiştir. Bu durumda toplam KOİ giderimi % 83 olarak hesaplanmıştır. 0.52 günlük bekletme süresinde % 80lik KOİ verimi ve arıtılan bu atıksuya pH 8.86 da uygulanan MAP çöktürmesi ile % 5 İlik KOİ verimi elde edilmiştir. Bu durumda ise toplam KOİ giderimi % 94 olarak hesaplanmaktadır. Sonuç olarak, evsel atıksularla sızıntı sularının birlikte anaerobik-kimyasal arıtımı oldukça iyi bir performans göstermektedir. XV
Benzer Tezler
- Türkiye'de stabilizasyon havuzu uygulamaları için bilgisayar programı geliştirilmesi
Başlık çevirisi yok
HAKKI GÜLŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ATİLLA ALTAY
- Parasetamol üretimi atıksuyunun anerobik arıtılabilirliğinin incelenmesi
Anaerobik treatment of paracetamol production wastewater
SEDEF GÜRVARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ
- İlaç fabrikası atıksularının anaerobik arıtabilirliğinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
OYA MEMİŞOĞLU
- İlaç ve meyve endüstrisi atıklarının ortak havasız biyolojik arıtabilirliği
Common anaerobic treatability of pharmaceutical and yeast industries wastevater
BANU GÜLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Selüloz ve kağıt sanayii atıksularının havasız ve havalı biyolojik aratılabilirliği
Anaerobic and aerobic biological treatability of pulp and paper industry wastewater
NEŞE G. ETİK