Arıtma çamurlarının suverme özelliklerinin iyileştirilmesinde biyokütle ve kömür külü ilavesinin etkilerinin incelenmesi
Arıtma çamurlarının içerdiği su miktarının düşürülmesi, bertaraf edilecek çamur miktarının azaltılması ve bertaraf seçeneklerinin artması bakımından en belirleyici unsurdur. Mevcut durumda çamur susuzlaştırmada en çok kullanılan yöntemler mekanik yöntemlerdir. Ancak mekanik yöntemlerin veriminin artırılması için, çamura polielektrolit ilave edilerek şartlandırma işlemi yapılması ve çamurun su verme özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada çamur şartlandırma işleminde ki polielektrolit kullanımına alternatif olarak biyokütle ve kömür külü kullanımının, arıtma çamurunun su verme özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla biyokütle ve kömür külü değişik oranlarda arıtma çamurları ile karıştırılmıştır. Kontrol uygulaması olarak da 1/1000’ lik katyonik polielektrolit çözeltisi kullanılmıştır. Çalışmada elde edilen sonuçlar göre karışımlardaki kül oranı arttıkça, su verme özelliklerinin en önemli göstergeleri olan, özgül filtre direnci (ÖFD) ve filtre keki nem miktarları (FK) önemli ölçüde azalmıştır. Kontrol olarak kullanılan polielektrolit uygulamasına (ÖFD: 2,8.1011 m.kg-1 , FK: % 58,96) en yakın sonuçlar, en yüksek oranda biyokütle külü kullanılan BÇ6 uygulamasında (ÖFD: 29.1011 m.kg-1 , FK: % 65,92) elde edilmiştir. Bununla birlikte biyokütle ve kömür külü uygulamalarının sonuçları istatistiksel olarak önemli ölçüde benzer bulunmuştur(R2=0,99). Biyokütle ve kömür külü ağır metal içeriğinde ise, Zn dışındaki tüm değerlerde, biyokütle külünün ağır metal oranlarının daha düşük olduğu görülmüştür. Bu sonuçlara göre, biyokütle ve kömür küllerinin evsel atık su arıtma çamurlarının su verme özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılabileceği, ancak çamurun ağır metal düzeyi göz önünde bulundurularak, susuzlaştırmadan sonraki bertaraf alternatiflerinin artırılması için biyokütle külü kullanımının en iyi alternatif olduğu söylenebilir.
Analyzing the effects of biomass and coal ash for the dewatering properties of sewage sludg
Diminishing the amount of water in sewage sludges is the most determinant factor in terms of increasing the options of removing and being reduced the number of sludges to remove. In the current situation, the most preferred methods are the mechanic methods for sludge dewatering. But, the quenching features of the sludge must be improved and the conditioning procedures need to be actualized by adding polyelectrolyte into the sludge to enhance the productivity of the mechanical methods. As an alternative to the use of polyelectrolyte in sludge conditioning procedure, the effects of the use of biomass and coal ash on the quenching features are analyzed in this research. For this purpose, the biomass and the coal ash were mixed with the sewage sludges in different ratios. The 1/1000 cationic polyelectrolyte solution was used as the control application. According to the results obtained from the study, as the ash content in the mixtures increases, the specific resistance to filtration (SRF) and the filter cake moisture content (FCM), which are the most important indicators of water quenching properties, have been significantly reduced. The closest results to the polyelectrolyte application (SRF 2,8.1011 m.kg-1, FCM: % 58,96) used as the control were obtained from the BC6 application (SRF: 29.1011 m.kg-1, FCM: % 65,92) where the highest ratio of biomass ash used. Moreover, the results of the implementations of biomass and coal ash are determined as statistically similar (R2=0,99). In the content of biomass and coal ash heavy metals, it is seen that the ratios of heavy metal of biomass ash are lower for all values other than Zn. It is thought according to these results that the biomass and coal ash can be used to improve the dewatering features of domestic waste water treatment sludges. However, considering the heavy metal level of the sludge, it can be said that the best alternative is the use of biomass ash for increasing the disposal options after dewatering.
___
- Ş.Yıldız, E.Yılmaz ve E.Ölmez, “Evsel
Nitelikli Arıtma Çamurlarının
Stabilizasyonla Bertaraf Alternatifleri:
İstanbul Örneği”, Türkiye’ de Katı Atık
Yönetim Sempozyumu (TÜRKAY 2009)
YTÜ, 15-17 Haziran, İstanbul, 2009.
- H.Yasui ve M.Shibata, “An innovative
approach to reduce excess sludge production
in the activated sludge process”. Water
Science and Technology, sayı 30, 9, pp. 11-
20,1994.
- A.Filibeli ve G.E.Kaynak, “Arıtma çamuru
miktarının azaltılması ve özelliklerinin
iyileştirilmesi amacıyla yapılan ön işlemler”
İTÜ dergisi/e Su Kirlenmesi Kontrolü,
cilt:16, sayı:1-3, pp. 3-12, 2006.
- J.H.Bruss, P.H.Nielsen ve K.Keiding, “On
the stability of activated sludge flocs with
implications to dewatering”, Water Res. sayı
26, pp. 1597–1640,1992.
- Y. Chen, Y.S. Chen veG. Gu,“Influence of
pretreating activated sludge with acid and
surfactant prior to conventional conditioning
on filtration dewatering”, Chem. Eng. J. sayı
99 pp. 137–143, 2004.
- E. Friedler ve E. Pisanty, “Effects of design
flow and treatment level on construction and
operation costs of municipal wastewater
treatment plants and their implications on
policy making”, Water Res. sayı 40, pp.
3751–3758,2006.
- H.Saveyn, G.Pauwels, R. Timmerman ve
P.V.Meeren, “Effect of polyelectrolyte
conditioning on the enhanced dewatering of
activated sludge by application of an electric
field during the expression phase”, Water
Res. sayı 39, pp. 3012–3020,2005.
- H.F.Van der Roest, P.Roeleveld ve
P.Stamperius, “Optimising sludge treatment
in the Netherlands”. Water,sayı 21 (8–9), pp.
23–25,1999.
- M.A.Tony, Y.Q.Zhao, J.F.Fu ve
A.M.Tayeb, “Conditioning of aluminiumbased water treatment sludge with Fenton’s
reagent: Effectiveness and optimising study
to improve dewaterability”, Chemosphere,
sayı 72, pp. 673–677, 2008.
- H. Yuan, N. Zhu ve L.Song, “Conditioning
of sewage sludge with electrolysis:
Effectiveness and optimizing study to
improve dewaterability” Bioresource
Technology sayı 101 pp. 4285–4290, 2010.
- C.Chen, P.Zhangc, G.Zenga, J. Denga, Y.
Zhoua ve H.Lud, “Sewage sludge
conditioning with coal fly ash modified by
sulfuric acid”, Chemical Engineering
Journal,sayı 158, pp. 616–622, 2010.
- S.V.Vassilev, D.Baxter, L.K.Andersen ve
C.G.Vassileva, “An overview of the
chemical composition of biomass” Fuel,sayı
89, pp. 913–933, 2010.
- X.C.Baxter, L.I.Darvell, J.M.Jones,
T.Barraclough, N.E.Yates ve I.Shield,
“Miscanthus combustion properties and
variations with Miscanthus agronomy” Fuel
sayı 117, pp. 851–869, 2014.
- O.H. Dede, G. Dede ve S.
Ozdemir,“Agricultural and municipal
wastes as container media component for
ornamental nurseries” International Journal
of Environmental Research,.sayı 4, pp.193-
200,2010.
- D.Eliche-Quesada ve J. Leite-Costa,” Use of
bottom ash from olive pomace combustion
in the production of eco-friendly fired clay
bricks” Waste Management,sayı 48, pp.
323–333, 2016.
- W.Lee, S.Kang ve H.Shin, “Sludge
characteristics and their contribution to
microfiltration in submerged membrane
bioreactors” Journal of Membrane
Science,sayı 216, pp. 217–227, 2003.
- C.H.Lee ve J.C.Liu, “Enhanced sludge
dewaterıng by dual polyelectrolytes
condıtıonıng” Wat. Res. cilt 34, sayı. 18, pp.
4430-4436, 2000.
- F.Fornes, R. M.Belda, C.Carrion, V.
Noguera, P.Garcia-Agustin ve M.Abad,
“Pre-conditioning ornamental plants to
drought by means of saline water irrigation
as related to salinity tolerance” Scientia
Horticulturae, sayı 113, pp. 52-59, 2007.
- Z.Guo ve W.Liu, “Biomimic from the
superhdyrophobic plant leaves in nature:
Binary structure and unitary structure” Plant
Science, sayı 172, pp 1103-1112, 2007.
- S. Özdemir ve N.N. Nuhoğlu “Arıtma
Çamurları”, Sakarya Üniveristesi Yayınları
No : 120, 2015
- N. Bohm ve W. M.Kulicke,“Optimization of
theuse of polyelectrolytes for dewatering
industrial sludge of various origins” Colloid
Polym. Sci. sayı 275, pp. 73-81, 1997.
- S. Chitikela ve S.Dentel “Dual chemical
condition-ing and dewatering of
anaerobically digested biosolids: laboratory
evaluations” Wat. Environ. Res. sayı 70, pp.
1062-1069, 1998.
- J. Benítez, A. Rodríguez ve A. Suárez,
“Optimization technique for sewage
sludgeconditioning with polymer and
skeleton builders”, Water Res. sayı 28, pp.
2067–2073, 1994.
- R.J. Wakeman, “Separation technologies for
sludge dewatering”, J. Hazard. Mater. sayı
144, pp. 614–619, 2007.
- S. Ozdemir, O.H. Dede ve G. Dede,
“Comparison of the composting
performance of four different sewage sludge
amendments” Compost Science and
Utilization,.sayı 22, pp.207-215, 2014.