Bursa Organize Sanayi Bölgesi atıksu arıtma tesisi çamurlarının susuzlaştırma alternatiflerinin değerlendirilmesi

Abstract

Çamur susuzlaştırma, çamurdaki toplam katı madde konsantrasyonunu kimyasal ilavesi ile arttırmak olarak tanımlanabilir. Çamurdaki toplam katı madde konsantrasyonu, çamurun içindeki su oranına ve çeşidine bağlı olarak değişmektedir. Sadece çamur içerisindeki serbest su mekanik yollar ile ayrıştırılabilmekte diğer bağ yapmış olan su molekülleri kimyasal şartlandırma ile ortamdan uzaklaştırılabilmektedir. Kimyasal şartlandırma esnasında çamurun yüzey yüküne bakılarak anyonik veya katyonik polimer ilavesi ile suyun ayrıştırılması hızlandınlmaktadır. Polielektrolitler, çamur şartlandırmada en çok kullanılan kimyasallardır. Polimer ihtiyacı, miktarı ve çeşidi çamurun anyonik yüzey yükü ile belirlenir. Atıksu çamuru içerisinde bulunan su çeşitleri katı maddelerle oluşturdukları bağ yapılarına göre sınıflara ayrılmıştır. Atıksu arıtma tesislerinin susuzlaştırılabilmesi değerlendirilirken pek çok yöntem kullanılmasına karşın, en yaygın metot spesifik filtrasyon direnci (SRF) ve kapiler emme zamanı (CST) gibi parametrelerin ölçümü ile çamurun filtre edilebilirliğinin saptanmasıdır. Bu parametreler akışkanın gözenekli bir ortam boyunca hareketine dayanır ve filtre edilebilirliğin iyi birer göstergesidir. Yüksen SRF ve CST değerlerine sahip bir çamur genellikle "zor susuzlaştırılabilir" olarak değerlendirilir. Bu çalışmada; Bursa Organize Sanayi Bölgesi (BOSB) Atıksu Arıtma Tesisi Çamurunun susuzlaştırılabilirliği değerlendirilmiştir. Değişik konsantrasyon ve dozlarda sekiz farklı katyonik polimer ilavesi ile çamura Büchner Hunisinde filtre edilebilirlik testi uygulanacak ve SRF değerleri saptanmıştır. Bulunan SRF değerlerinden en düşük SRF değerine sahip olan polimerler seçilecek ve mekanik susuzlaştırma öncesi ve kimyasal şartlandırma sonrası çamurlara uygulanarak çamurun karakterizasyonu yapılarak ve tesis için konsantrasyon ve ekonomik açıdan en uygun polimer belirlenmiştir.

The dewatering result can be described by total solids concentration of the sludge cake and amount of conditioning agents. Achieved total solids concentration of the sludge cake depends on the distribution of water types in the sludge, since only the free water can be separated during mechanical dewatering. During conditioning the sludge coagulates because of addition of other chemicals such as cationic polymers and the release of water is accelerated. Polyelectrolytes have become a primary choice as a conditioner for sludge dewatering operations. The polymer demand is basically determined by the anionic surface charge of the sludge particles. The various types of water in sewage sludge are mainly distinguished by type and intensity of their physical bonding to the solids. The bonding forces can be understood as an attraction between the sludge particles and the adsorbed water molecules. After chemical conditioning, sludges are dewatered with mechanical dewatering devices of various shear stresses. The degree of floe breakage and deformation in cake filtration strongly affects the performance of the dewatering equipment. Capillary suction time (CST) and specific resistance of filtration (SRF) are the most commonly used indices for determining the optimal dose of polymer conditioning. A sludge sample that has high SRF and CST values is usually referred as difficult to dewater'. In this study, the filterability of Bursa Industrial Zone (BOSB) Wastewater Treatment Plant Sludge were characterized using SRF data. The specific resistance to filtration (SRF) of sludge was determined using a Buncher funnel. Different concentration and dosage of 8 different polymers affected the SRF values, and the optimal dosage of polyelectrolyte conditioner defined.