Anaerobik Dinamik Membran Biyoreaktör Kullanılarak Tekstil Endüstrisi Atıksularının Arıtılması

Abstract

Yürütmüs oldugumuz projemizin amacı ise, tekstil endüstrisi atıksularının anaerobik dinamik MBR (AnDMBR) sistemiyle arıtılması ve fltrasyon özelliklerinin incelenmesidir. Çalısmada farklı isletim kosullarında arıtım performansı incelenmis olup, ayrıca dinamik membran isletiminin en önemli unsuru olan kek olusumu ve bunu etkileyen parametreler arastırılmıstır. Bunun yanısıra da tıkanmayı ve filtrayonu etkileyen hem kirletici parametreleri hem de reaktör içi çamurunun reolojik özellikleri belirlenmistir. Proje iki asamadan olusmakta olup, ilk asamada kısa süreli isletimle 3 farklı destek tabakasının performans denemeleri ve optimizasyon yapılmıs olup, ikinci asamada seçilen destek tabakasının uzun süreli isletimle performansı test edilmistir. Yürütülen projede, birinci asamada tekstil endüstrisi atıksuyunun anaerobik kosullarda yüksek oranlarda arıtılması saglanmıs olup, %95 oranında KOI ve %96 oranında renk giderimleri elde edilmistir. Yüksek oranlardaki arıtım performansının yanısıra yapılan çalısmada yüksek filtrasyon performansları da gözlenmis olup, özellikle 20 μm dinamik membranda membranda vakum isleminin baslamasından kısa süre sonra çok düsük konsantrasyonlarda çıkıs AKM elde edilmistir. Özellikle stabil isletimde 1 mg-AKM/L seviyelerine kadar inmistir. Yapılan farklı isletim strastejileriyle (kesikli gaz geri devri, SADm degerinin düsürülmesi, akının arttırılması) çıkıs AKM konsantrasyonu düsürülmeye çalısılmıs olup, 53 μm?de stabil olarak 10 mg- AKM/L?nin altında isletim saglanabilmistir. Çıkısta elde edilen düsük AKM konsantrasyonlarına baglı olarak 20 μm gözenek boyutuna sahip dinamik membranda daha sık basınç artısı gözlense de yapılan gaz geri yıkamalarla AnDMBR ortalama 8.05±3.01 LMH akıda stabil bir sekilde isletilmistir. Projenin ikinci asamasında da ortalama %93 oranında KOI giderimi ve yaklasık %98 oranında renk giderimlerinin yanısıra, oldukça düsük seviyelerde çıkıs AKM konsantrasyonları elde edilmistir. Çalısmada, kek olusumuna kadar geçen sürede çıkıs AKM konsantrasyonu oldukça yüksek seviyelerde ölçülmüs olup, kek olusumu ile birlikte hızlı bir sekilde 10 mg-AKM/L?nin altına düsmektedir. Sonuç olarak uzun süreli isletimde dinamik membran tarafından ortalama %99,8 oranında AKM giderimi/tutulması gerçeklestirilmistir. Uzun süreli isletimde 175 günlük süreçte yalnızca 4 kez kimyasal yıkama yapılmıs olup, 2 günde bir gerçeklestirilen 1 dakikalık gaz geri yıkamaları ile AnDMBR ortalama 8,65±1,72 LMH akıda stabil bir sekilde isletilmistir. Projede ayrıca kirletici analizleri ve reaktör içi çamurunun reolojik özellikleri de incelenmis olup, filtrasyon performansı ile iliskilendirilmeye çalısılmıstır. Yapılan GPC analizlerinde reaktör içi numunesinde gözlenen piklerin süzüntü numunelerine kıyasla oldukça yüksek oldugu belirlenmis olup, bu nedenle de gözlenen piklere ait moleküllerin konsantrasyonlarının süzüntüde azaldıgı yani kek tarafından tutuldugu belirlenmistir. EPS ve kek tabakasına ait GPC ölçümlerine bakıldıgında ise her iki numunede de yüksek molekül agırlıga sahip organik maddeler benzer elüsyon zamanlarında tespit edilmis olup, bu nedenle bu maddelerin EPS kaynaklı oldugu söylenebilir. SEM taramalarında kek tabakasının gözeneksiz bir sekilde dinamik membran yüzeyini kapladıgı ve buna baglı olarak düsük çıkıs AKM konsantrasyonları elde edildigi belirlenmistir. Yapılan SEM-EDS ve ICP analizleri ile kek tabakasının olusmasında inorganik maddelerin de önemli rol oynadıgı tespit edilmis olup, sülfat ilavesi neticesinde kek tabakasında Fe ve Cu elementlerinin sülfürle çökerek konsantrasyonlarının arttıgı tespit edilmistir. Çamur karakteristik testleri neticesinde ise filtrasyona karsı direncin artmasıyla filtrelenebilirligin düstügü gözlenmistir. Sonuç olarak yapmıs oldugumuz çalısmayla elde edilen sonuçlar neticesinde, AnDMBR?nin tekstil endüstrisi atıksularının arıtılmasında kullanılabilecegi net bir sekilde ortaya konmustur.