Çapraz akışlı filtrasyon kullanan aktif çamur sistemleri ile tuzlu atıksulardan azot giderimi

Year 2006, Volume: 16 Issue: 1-3, 45 - 53, 31.12.2006

Gülsüm Emel Zengin Takao Yamagıshı Nazik Artan Derin Orhon

Abstract

Gaz rezervlerinden sondajlama işlemi ile çıkarılan ham doğal gaz, çeşitli hidrokarbonlar (etan, propan, butan, pentan), su buharı, H 2 S, CO 2 , helyum, azot gibi bileşenleri içermektedir. Ham doğal gazın bu bileşenlerden arındırılarak saf metanın elde edilmesi işlemi sonucunda yüksek konsantrasyonda amonyum azotu ve tuzluluk içeren atıksu oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında, doğal gazın üretimi sonucunda oluşan atıksuda, tuzluluğun nitrifikasyon ve denitrifikasyon proseslerine etkisinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, çalışmada, laboratuvar ölçekli sürekli beslenen çapraz akış filtrasyonlu aktif çamur prosesi kullanılmıştır. Özellikle son yıllarda, membran biyoreaktörlerin nutrient gideriminde kullanılması ile ilgili çalışmalar ve uygulamalar gün geçtikçe artmaktadır. Membran biyoreaktörler, düşük hidrolik bekletme sürelerinde ve uzun çamur yaşlarında, aktif çamur sistemlerinde sıkça rastlanan biyokütle yıkanması problemine neden olmadan işletilebilmektedir. Yüksek yükleme potansiyeline sahip olması, sistemden atılacak atık çamurun minimum olması, kabarma problemi olmadan yüksek verimde işletilebilmesi başlıca avantajlarıdır. Bu çalışmada aşırı tuzlu atıksudan, çapraz akışlı filtrasyon kullanan aktif çamur sistemleri ile toplam azotun yüksek verimde giderilebileceği gösterilmiştir. Membran biyoreaktörlerin uzun çamur yaşlarında ve yüksek biyokütle konsantrasyonlarında işletilebilmesi sayesinde aktif çamur, aşırı tuzlu atıksuya alıştırılarak halofilik (tuz seven) mikroorganizmalar ortamda baskın hale gelebilmiştir. Bunun sonucunda da tuzluluğun azot giderme verimi üzerine olumsuz etkisi gözlemlenmemiştir. Çalışma kapsamında, toplam azot giderimi için optimum koşullar, çevrim içi analizler ve kesikli deneylerle belirlenerek toplam azot giderimi % 95 verimle sağlanmıştır.

Keywords

Çapraz akışlı filtrasyon, denitrifikasyon, nitrifikasyon, tuzluluk

References

• Hamoda M. F. and Al-Attar M. S. (1995) Effects of high sodium chloride concentrations on activated sludge treatment, Water Science and Techology, 31, 9, 61-72.
• Intrasungkha N., Keller J., Blackall L. (1999) Biological nutrient removal efficiency in treatment of saline wastewater, Water Science and Techology, 39, 6, 183-190.
• Orhon, D, Artan, N. (1994) Modelling of Activated Sludge Systems, Lancaster, PA, Technomic Publishing Co. Inc., 589.
• Panswad T. and Anan C. (1999) Impact of high chloride wastewater on an anaerobic/anoxic/aerobic process with and without inoculation of chloride acclimated seeds, Water Research, 33, 5, 1165-1172.
• Panswad T. ve Anan C. (1999) Specific oxygen, ammonia and nitrate uptake rates of a biological nutrient removal process treating elevated salinity wastewater, Bioresource Technology, 70, 237-243.
• Sakairi M. A. C., Yasuda K., Matsumura M. (1996) Nitrogen removal in seawater using nitrifying and denitrifying bacteria immobilized in porous cellulose carrier, Water Science and Techology, 34, 7-8, 267-274.
• Stephenson T., Judd S., Jefferson B., Brindle K. (2000) Membrane Bioreactors for Wastewater Treatment, London, IWA Publishing.
• Suwa Y., Yamagishi T., Urushigawa Y., Hirai M. (1989) Simultaneous organic carbon removal –nitrification by an activated sludge process with cross-flow filtration, Journal of fermentation and bioengineering, 67, 2, 119-125.
• Suwa Y., Suzuki T., Toyohara H., Yamagishi T., Urushigawa Y. (1992) Single-stage, single-sludge nitrogen removal by an activated sludge process with cross-flow filtration, Water Research, 26, 9, 1149-1157.
• Yamagishi T., Leite J., Ueda S., Yamaguchi F., Suwa Y. (2001) Simultaneous removal of phenol and ammonia by an activated sludge process with cross-flow filtration, Water Research, 35, 13, 3089-3096