Factors affecting the treatment efficiency of municipal solid wastes in simulated landfill bioreactors
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2004
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: OSMAN NURİ AĞDAĞ
Danışman: DELİA TERESA SPONZA
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:VIII ÖZET Her yıl kentsel, endüstriyel ve tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan milyonlarca ton katı atık üretilmektedir. Kentsel katı atıklar havanın, suyun ve toprağın kirlenmesine sebep olan başlıca kirletici kaynaklardan biridir ve mutlaka arıtılmalıdırlar. Anaerobik arıtma şimdiye kadar genellikle atıksularm antımmda kullamlmaktaydı. Ancak son yıllarda, katı atıklardan biyogaz oluşumu ve yüksek hacim azalması sağlaması nedeniyle anaerobik arıtmanın organik kökenli katı atıkların arıtılmasında kullanımına olan ilgi artmaktadır. Buna ilaveten son zamanlarda kentsel katı atıkların antımmda, geleneksel katı atık depolaması yerine biyoreaktör depolama tekniği kullamlmaktadır. Bu doktora tezi kapsamında, ketsel katı atıkların simüle biyoreaktörlerde arıtma verimini etkileyen faktörler incelenmiştir. Çalışmada Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi mutfağından alman organik kökenli katı atıklar kullanılmıştır. İncelenen faktörler; sızıntı suyu geri devri, geri devir hacmi, atık parçalaması, sıkıştırma, havalandırma, alkalinite ilavesi, endüstriyel ve kentsel arıtma çamuru ilavesidir. Anaerobik biyoreaktörler 8 farklı çalışma periyodunda işletilmiştir. Çalışma boyunca simüle biyoreaktörlerde oluşan sızıntı sularında kimyasal oksijen ihtiyacı (KOÎ), inert KOİ, biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ), uçucu yağ asitleri (UYA), pH, amonyum azotu (NH4-N), toplam azot, nitrat azotu (NO3-N), toplam fosfor, toplam organik karbon (TOK), anaerobik toksisite (ATA), Lumistox toksisite testi yapılmıştır. Katı atıklarda ise su muhtevası, organik madde, % karbon, atık ağırlığı, toplam azot ve toplam fosfor analizleri çalışma periyodunun başlangıç ve sonunda yapılmıştır. Buna ilaveten toplam ve metan gazı miktarları ile metan yüzdeleri ölçülmüştür.IX Reaktör hacminin % 13'ü mertebesinde bir sızıntı suyu geri devri uygulamasının anaerobik reaktör verimini ve sızıntı suyu arıtma verimini artırdığı gözlenmiştir. Sızmtı suyu geri devri yapılmaması ve yüksek geri devir hacimleri katı atıkların biyolojik ayrışmasına ve metan gazı üretimlerine önemli bir katkı sağlamadıkları gözlenmiştir. Atıkların parçalanması katı atıkların ayrışmasına, sızıntı suyu özelliklerinin iyileştirilmesine ve metan gazı oluşumuna önemli katkılar sağlarken, atıkların sıkıştırılması atık miktarım artırdığından ayrışma zamanını uzatmaktadır. Simüle katı atık biyoreaktörlerine alkalinite ilave edilmesi katı atık miktarını, organik madde içeriğini ve biyolojik ayrışma zamanım azaltmaktadır. Alkalinite ilavesi yapılan reaktörlerde pH metan bakterileri için uygun aralığa geldiğinden metan miktarı ve metan yüzdesinin arttığı gözlenmiştir. Alkalinite ilave edilen reaktörler arasında 6 g/l NaHC03 alkalinitesi eklenen reaktörün sızıntı suyu kalitesi metan üretimi ve katı atık özellikleri bakımından 3 g/l NaHCÛ3 alkalinitesi eklenen reaktörden daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Simüle katı atık biyoreaktörlerinin kesikli havalandırılması (hartada bir gün bir saat havalandırma) sızıntı sularının KOİ ve UYA konsantrasyonlarında azalma sağlarken, metan miktarı ve yüzdesi (özellikle haftada 3 gün birer saat havalandırma yapılan reaktörde) önemli seviyelerde düşmüştür. Sızıntı suyu miktarı, atık miktarı ve organik madde içeriği havalandırmalı reaktörlerde havalandırılma yapılmayana kıyasla daha düşüktür. Buna ilaveten havalandırmalı reaktörlerde kısmi denitrifikasyon gerçekleşmiştir. Havalandırmanın sızmtı suyu toksisitesine olumlu bir etkisi olmamıştır. Endüstriyel çamurlarla (organik kökenli katı atık endüstriyel çamur oram ağırlık olarak 1:2) organik kökenli katı atıkların birlikte arıtılmaları, sızmtı suyu KOİ ve UYA azalması ile pH düzenlemesi bakımından olumlu bir katkı sağlamıştır. Fakat endüstriyel çamurlardaki ağır metal konsantrasyonu nedeniyle katı atık reaktöründeki metan miktarı ve metan yüzdesinin daha düşük olduğu gözlenmiştir. ATA testiX endüstriyel çamur ilave edilen reaktörlerde metan inhibisyonu olduğu sonucunu vermektedir. Kanalizasyon çamurları (organik kökenli katı atık kanalizasyon çamuru oram ağırlık olarak 1 :3) ile organik kökenli katı atıkların birlikte arıtılmaları, sızıntı suyu KOÎ, UYA azalması, pH ayarlanması ile katı atık reaktörlerinde metan miktarı, metan yüzdesi, organik madde, karbon içeriğinin azaltılması, atık miktarında azalma ve atık çökelmesi bakımından olumlu bir katkı sağlamıştır.