Yapay sulakalan sisteminde fosfor giderimine ortam malzemesinin etkisi

Yıl 2007, Cilt: 17 Sayı: 1, 51 - 59, 31.12.2007

Sönmez Dağlı Lütfi Akça

Öz

Bu çalışmada, fosforun yapay sulakalan sistemlerinde giderimi incelenmiş, ortam malzemesinin giderim verimine olan etkisi adsorpsiyon izotermleri ile açıklanmaya çalışılmıştır. Bu etkinin anlaşılabilmesi için ortam malzemesi olarak toprak, demir-çelik endüstrisi yüksek fırın cürufu, perlit, çakıl ve kum kullanılmıştır. Dane büyüklüğü açısından çakıldan sonra en iri yapılı malzemeler sırası
ile cüruf, perlit, toprak ve kum olarak bulunmuştur. Atomik absorpsiyon spektrometre analizlerine göre en fazla katyon içeren malzeme, her üç katyonu da (Al, Fe, Ca) içeren yüksek fırın cürufu olarak belirlenmiştir. Yüksek fırın cürufunu sırası ile çakıl, toprak, kum ve perlit izlemektedir. Ancak her bir katyon için değerlendirme yapıldığında Ca içeriği en yüksek malzemeler çakıl ve yüksek fırın cürufu’dur. Fe içeriği en yüksek malzeme yüksek fırın cürufu; Al içeriği en yüksek malzeme ise toprak ve yüksek fırın cürufu’dur. X ışını difraktometre cihazı ile yapılan tam element analizi ile bulunan sonuçlar, atomik absorpsiyon spektrometresi sonuçları ile benzerlik göstermiş, fosfor tutulması açısından en umut verici malzemeler cüruf, çakıl, toprak ve kum olarak bulunmuştur. Sulakalanlarda kullanılma potansiyeli olan yüksek fırın cürufu, kum, çakıl, toprak ve perlitin 21 °C ve 4 °C’de yaz ve kış şartlarında adsorpsiyon denge zamanı, Jar-Test düzeneğinde gerçekleştirilen deneyler ile tespit edilmiştir. Aynı düzenek kullanılarak yukarıda verilen ortam malzemelerinin 21 °C ve 4 °C’de, 12 mg/l toplam fosfor (TP) konsantrasyonu için Freundlich, Langmuir ve BET izotermine uygunluğu araştırılmıştır. Kullanılan malzemelerin tümünün Langmuir izotermine uygun adsorpsiyon davranışı gösterdiği saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Langmuir izotermi, yapay sulakalan, fosfor, adsorpsiyon

Kaynakça

• Apak, R., Tütem, E., Hugül, M., Kar, F., (1991). Suların arıtılması, TÜBİTAK Proje No:KTÇAG-7, s.22-23, Ankara.
• Ayaz Ç.S. ve Saygın Ö,. (1996). Hydroponic wastewater treatment garden, 9th International Association on Water Quality Conference, 11-12, Wienna.
• Berkem A.R.,Baykut, S., (1998). Fizikokimya, İstanbul Üniversitesi Yayınları, 42, Kimya Fakültesi, İstanbul.
• Brauner, K., Preisinger, A., (1956). Stuructur und rnstehug des sepioliths, Mineralogische und Petrographische Mitteilungen, 25, 6, 120-140.
• European Union Water Framewok Directive, (2000). 2000/60/EC, Luxemburg.
• Hosomi, M., Murakami, A., and Sudo, R., (1994). A four year mass balance for a natural wetland system receiving domestic wastewater, Water Science and Technology, 30, 8, 235-244.
• Kadlec, R.H., ve Knight,L.R.,(1996). Treatment wetlands, CRC Pres, The University of Michigan, 151, Ann Arbor and Wetland Management Services Chelsa, Michigan.
• Masi, Fabio, (2005). Training course notes on constructed wetlands, MRC-Gebze, Kocaeli, Turkey.
• Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 1998. 4500- P A, 4500- P B; 4500-P D. Stannous Chloride Method (20 th Edition), APHA, American Water Works Association, USA.
• Uğurlu A. ve Salman B., (1998). Phosphorus removal by fly ash, Environment International, 24, 8, 911-918.
• Vymazal, J., Brix, H., Cooper, P. F., Green, M. B., Haberl, R., (1998). Constructed wetlands for wastewater treatment in Europe, 18, Backhuys Publishers, Leiden.