Aerobik ve anaerobik ön arıtmalı membran sistemler ile tekstil atıksularının geri kazanımı

Yıl 2012, Cilt: 22 Sayı: 1, 23 - 35, 31.12.2012

Gül Kaykıoğlu Aslı Çoban B. Beril Kayacan İsmail Koyuncu

Öz

Günümüzde, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde endüstriyel atıksulardan rengin azaltılması ve hatta atıksuların endüstriyel tesisin herhangi bir prosesinde tekrar kullanılabilmesi konusunda teşvikler yapılmakta ve bu konudaki çalışmalara ağırlık verilmektedir. Bu sebeple, fizikoimyasal, biyolojik metodlar ve bunların kombinasyonları gibi yeni atıksu arıtım metodları ile ilgili çalışmalara gereksinim duyulmaktadır. Bu çalışmada da, dokunmuş kumaş terbiyesi yapan bir tekstil endüstrisinden kaynaklanan atıksuların, aerobik ve anaerobik ön arıtılmasının ardından membran uygulamaları ile elde edilecek süzüntü suyunun proseste tekrar kullanım olanakları değerlendirilmiştir. 2000 yılında geliştirilen ve henüz birkaç atıksuyun arıtımında laboratuar ve pilot ölçekte denenen bir anaerobik reaktör olan Sabit Granül Yataklı Anaerobik Reaktör (SGYAR)’de arıtıma tabi tutulmuş olan atıksu, daha sonraki adımda Ultrafiltrasyon+Nanofiltrasyon (UF+NF) ünitelerinden oluşan bir membran sisteme verilmiştir. Bunun yanında, çalışmada kullanılan atıksuyun temin edildiği tekstil fabrikasında mevcut aerobik arıtma tesisi çıkış suyuna membran uygulaması (NF30 ve NF10) sonucunda, geri kazanım olanakları uzun süreli (96 saat) çalışma sonucuna göre değerlendirilmiştir. Yapılan denemelerde, her iki atıksu için de NF 30 membranların süzüntü suyu kalitesi bakımından uygulamada en uygun membran olacağı kanaatine varılmıştır. Sonuç olarak, anaerobik arıtma sonrası membran uygulamaları sonucunda tekrar kullanıma uygun su eldesi, yüksek iletkenlik parametresi sebebiyle mümkün olmaz iken, aerobik arıtma tesisi sonrası membran uygulaması sonucunda NF30 membran kullanımı ile proseste tekrar kullanıma (koyu renkli boyama, ilk yıkama vb.) uygun süzüntü suyu elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Tekstil atıksuyu, tekrar kullanım, membran sistemler, anaerobik arıtma, aerobik arıtma

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK ÇAYDAG ve YTÜ-BAP

Proje Numarası

TÜBİTAK-ÇAYDAG Proje no: 107Y060 ve YTÜ-BAP proje no: 27-05-02-02

Kaynakça

• Akbari, A., Remigy, J.C., Aptel, P., (2002). Treatment of textile dye effluent using a polyamid-based nanofiltration membrane, Chemical Engineering and Processing, 41, 601-609.
• APHA, AWWA and WPCF, (2005). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Ed., Washington, D.C.
• Baburşah, S., Çakmakçı, M., Kınacı, C., (2006). Analysis and monitoring: costing textile effluent recovery and reuse, Filtration & Separation, 26-30.
• Badani, Z.B., Ait-Amar, H., Si-Salah, A., Brik, M., Fuchs, W., (2005). Treatment of textile wastewater by membrane bioreactor and reuse, Desalination, 185, 411-417.
• Barredo-Damas, S., Alcaina-Miranda, M.I., Iborra-Clar, M.I., Bes-Pia, A., Mendoza-Roca, J.A., Iborra-Clar, A., (2006). Study of the UF process as pretreatment of NF membranes for textile wasterwater reuse, Desalination, 200, 745-747.
• Bes-Pia, A., Iborra-Clar, M.I., Iborra-Clar, A., Mendoza-Roca, J.A., Cuartes-Uribe, B., Alcaina- Miranda, M.I., (2005). Nanofiltration of textile ındustry wastewater using a physicochemical process as a pre-treatment, Desalination, 178, 343-349.
• Bes-Pia, A., Mendoza-Roca, J.A., Alcaina-Miranda, M.I., Iborra-Clar, A., Iborra-Clar, M.I., (2003). Combination of physico-chemical treatment and nanofiltration to reuse wastewater of a printing, dyeing and finishing textile industry, Desalination, 157, 73-80.
• Brik, M., Schoeberl, P., Chamam, B., Braun, R., Fuchs, W., (2006). Advanced treatment of textile wastewater towards reuse using a membrane bio-reactor, Process Biochemistry, 41, 8, 1751-1757.
• Bruggen, B.V., Cornellis, G., Vandecasteele, C., Devreese, I., (2005). Fouling of nanofiltration and ultrafiltration membranes applied for wastewater regeneration in the textile industry, Desalination, 175, 111-119.
• Bruggen, B.V., Curcio, E., Drioli, E., (2004). Proess intensification in the textile industry: The role of membrane technology, Journal of Environmental Management, 73, 267-274.
• Choo, K.-H., Choi, S.-J., Hwang, E.-D., (2007). Effect of coagulant types on textile wastewater reclamation in a combined coagulation/ultrafiltration system, Desalination, 202, 262-270.
• Ciardelli, G., Corsi, L., Marcucci, M., (2000). Membrane separation for wastewater reuse in the textile industy, Resources Conservation and Recyling, 31, 189-197.
• Comodo, N., Masotti, N., Sacco, C., Tedioli, G., (1993). Wastewater treatment with ozone for industrial and agricultural reuse (in Italian), ANDIS Biennal Conference, Palermo (Italy), 21-23 Sept., 458-465.
• Çapar, G., Yetiş, Ü., Yılmaz, L., (2004). Halı boyama atıksularının membran prosesleri ile arıtımı, SKKD, 14, 2, 9-15.
• Çoban, A., (2009). Tekstil atıksularının anaerobik arıtımı (renk ve KOİ giderimi), YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.
• Debik, E., Kaykioglu, G., Coban, A., Koyuncu, İ., (2010). Reuse of anaerobically and aerobically pre-treated textile wastewater by UF and NF membranes, Desalination, 256, 174-180.
• Fersi, C., Gzara, L., Dhahbi, M., (2005). Treatment of textile affluents by membrane technologies, Desalination, 185, 399-409.
• Florio, L., Giordano, A., Mattioli, D., (2005). Nanofiltration of low-contaminated textile rinsing effluents for on-site treatment and reuse, Desalination, 181, 283-292.
• Gozálvez-Zafrılla, M., Sanz-Escribano, D., Lora-García, J., León Hidalgo, M.C., (2008). Nanofiltration of secondary effluent for wastewater reuse in the textile industry, Desalination, 222, 272–279.
• Işık, M., Sponza, D.T., (2004). Simüle tekstil atıksuyunun anaerobik/aerobik arıtımı, Ekoloji Dergisi, 14, 53, 1-8.
• Işık, M., Sponza, D.T., (2005). Substrate removal kinetics in an upflow anaerobic sludge blanket reactor decolorising simulated textile wastewater, Process Biochemistry, 40, 1189-1198.
• Kaykıoğlu, G., Debik, E., (2006). Anaerobik arıtım prosesleri ile tekstil atıksularından renk giderimi, Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 4, 59-68.
• Kaykioglu, G., Coban, A., Debik, E., Kayacan, B.B., Koyuncu, I., (2011). Mass transport coefficients of different nanofiltration membranes for biologically pre-treated textile wastewater, Desalination, 269, 254-259.
• Kaykioglu, G., Coban, A., Debik, E., Kayacan, B.B., Koyuncu, I., (2012). The evaluation of fouling effects in membrane process dealing with the biologically pre-treated textile effluents, Desalination and Water Treatment, doi: 10/5004/dwt.2012.3061.
• Kapdan, İ.K., Oztekin, R.(2003). Decolorization of textile dyestuff Reactive Orange 16 in fed-batch reactor under anaerobic condition, Enzyme and Microbial Technology, 33, 231-235.
• Kapdan, İ.K., Alparslan, S., (2004). Tekstil endüstrisi atıksularından anaerobik-aerobik ardışık reaktör sisteminde KOİ ve renk giderimi, ÇEVRE 2004 I. Ulusal Çevre Kongresi Cumhuriyet Üniversitesi, 217-223.
• Kocaer, O., Alkan, U., (2002). Boyar madde içeren tekstil atıksularının arıtım alternatifleri, Uludağ Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Dergisi, 7, 1, 47-55.
• Koyuncu, I., Topacık, D., Yuksel, E., (2004). Reuse of reactive dyehouse wastewater by nanofiltration: process water quality and economical implications, Separation and Purification Technology, 36, 77-85.
• Li, X.Z., Zhao, Y.G., (1999). Advanced treatment of dyeing wastewater for reuse, Water Science and Technology, 39, 10-11, 249-255.
• Lopes, C.N., Petrus, J.C.C., Riella, H.G., (2005). Color and COD retention by nanofiltration membranes, Desalination, 172, 77-83.
• Lu, X., Liu, L., Yang, B., Chen, J., (2009). Reuse of printing and dyeing wastewater in processes assessed by pilot-scale test using combined biological process and sub-filter technology, Journal of Cleaner Production, 17, 111-114.
• Marcucci, M., Ciardelli, G., Matteucci, A., Ranieri, L., Russo, M., (2002). Experimental campaigns on textile wastewater for reuse by means of different membrane processes, Desalination, 149, 137-143.
• Marcucci, M., Nosenzo, G., Caponelli, G., Ciabatti, I., Carrieri, D., Ciardelli, G., (2001). Treatment and reuse of textile effluents based on new ultrafiltration and other membrane technologies, Desalination, 13, 75-82.
• Rozzi, A., Malpei, F., Bonomo, L., Bianchi, R., (1999). Textile wastewater reuse in Northern Italy (Como), Water Science Technology, 39, 5, 121-128.
• Santos, A., Bisschops, I.A.E., Cervantes, F.J., van Lier, J.B., (2004). Effect of different redox mediators during thermophilic azo dye reduction by anaerobic granular sludge and comparative study between mesophilic (30°C) and thermophilic (55°C) treatments for decolourisation of textile wastewaters, Chemosphere, 55, 1149-1157.
• Schoeberl, P., Brik, M., Braun, R., Fuchs, W., (2005). Treatment and recycling of textile wastewater-case study and development of a recycling concept, Desalination, 171, 173-183.
• Tang, C., Chen, V., (2002). Nanofiltration of textile wastewater for water reuse, Desalination, 143, 11-20.
• Uzal, N., Yılmaz, L., Yetiş, U., (2006). Microfiltration: a pretreatment alternative for indigo dyeing textile wastewater, Desalination, 199, 515-517.
• Zularisam, A.W., Ismail, A.F., Salim, R., (2006). Behaviours of natural organic matter in membrane filtration for surface water treatment-a review, Desalination, 194, 1-3, 211-231.
• Zylla, R., Sojka-Ledakowicz, J., Stelmach, E., Ledokowicz, S., (2006). Coupling of membrane filtration with biological methods for textile wastewater treatments, Desalination, 198, 316-325.