Damlatmali Filtre ile Alg Giderimi

1
Aritilmis Evsel Atiksularin Tarimsal Sulamada
Kullanilmasi Çalistayi 09-10 Haziran 2005 Ankara
Damlatmali Filtre ile Alg Giderimi
DEVRiM KAYA, FiLiZ B. DiLEK, CELAL F. GöKÇAY
Çevre Mühendisligi Bölümü ODTÜ
2
IÇERIK

• GIRIS
• Atiksu aritim gerekliligi
• Aritilmis atiksuyun yeniden kullanimi ve
  problemler
• Stabilizasyon havuzlari
• Alg giderim teknikleri
• Damlatmali filtreler
• AMAÇ
• MALZEMELER VE METODLAR
• SONUÇLAR
• SONUÇLARIN DEGERLENDIRILMESI

3
Atiksu Aritiminin Gerekliligi

• Halk saglini korumak
• Ekolojik zarari engellemek
• Tarimsal ve sucul alanda yeniden kullanim
  için mikrobiyolojik açidan güvenilir çikis suyu
  saglamak

4
Aritilmis Atiksuyun Yeniden Kullanimi

• Sulama suyu olarak
• Evsel amaçli
• Endüstriyel amaçli
• Yangin söndürme
• Dekoratif amaçli fiskiyelerde ve havuz suyu
• Insaat faaliyetlerinde

5
Yeniden Kullanimda Problemler

• Tarimsal kullanimda
• Sinirsiz kullanimda E.coli/100 ml 0 yapmak için
• Koagülasyon-Flokülasyon 5 /m3
• Membran Prosesleri 15 /m3 (Israil)
• 1m3 su kullanildiginda elde edilen ürünün degeri
  lt10 cent,

6
Devam...

• Eger, üçüncül aritma, düsük maliyetli ikincil
  aritma (stabilizasyon havuzu gibi) içine
  oturtulursa, bu durumda ekstra maliyet minimize
  edilmis olur
• Örnegin
• Stabilizasyon havuzu Damlatmali Filtre
• (ÇKBAA Çift Kademe Beslemeli Ardisik Aritma)
• Ucuz ve uygulanabilir bir alternatif

7
Stabilizasyon Havuzlari

• Düsük maliyetli ikincil aritma metodu
• Insan yapimi sig havuz
• Anaerobik, fakültatif ve olgunlastirma
• Günes isigi, rüzgar, alg ve oksijen kullanarak
  organik karbon, azot ve fosforu ayristirirlar

8
Stabilizasyon havuzu
9
Stabilizasyon Havuzlarinin Avantajlari

• Kolaylik
• Insa açisindan
• Isletim ve bakim açisindan
• Isletim ve bakim için kalifiye eleman ihtiyaci
• Düsük Maliyet
• Diger aritma sistemlerine göre daha ucuz
• Yüksek maliyetli elektromekanik ekipmana ihtiyaç
  yok
• Az miktarda elektrik enerjisi tüketimi
• Az miktarda çamur üretimi

10
Stabilizasyon Havuzlarinin Avantajlari

• Yüksek Verim
• Iyi dizayn edilmis bir seri havuzdan beklenen
  tipik giderim verimleri
• BOI (80-90), TA (70-90), TF (30-45)
• Patojenlerin giderimi
• Hem organik hem de hidrolik sok yüklemelere karsi
  dayaniklilik

11
Stabilizasyon Havuzlarinin Dezavantajlari

• Koku
• Böcek (özellikle sivrisinek) üremesi
• Fazla miktarda alan ihtiyaci
• Çikis suyunda yüksek bulaniklilik, özellikle alg
  kaynakli (500-2000 µg klorofil / L)

12
Organik Atiklar
Havuz çikis suyunda yüksek miktarda Alg
AKM ve BOI
Saglamiyor
Uyulmasi zorunlu olan AKM için su kalite kriteri
13
Alg Giderim Teknikleri

• Santrifüjleme
• Mikrostraining
• Koagülasyon-Flokülasyon
• Otoflokülasyon
• Biyolojik olarak kullanimi
• Çözünmüs hava ile yüzdürme
• Granüler ortamda filtrasyon
• Kesikli kum filtrasyonu
• Kaya filtre
• Hiçbiri ne maliyet açisindan ne de giderim
  açisindan yeterince uygun degil. Bu yüzden
  uygulanabilir degiller.

14
Damlatmali Filtre (DF)

• En eski atiksu aritma proseslerinden biri
• Filtreye gelen ve filtre ortami üzerinden geçen
  atiksu, içindeki kolloidal veya çözünmüs haldeki
  organik maddeleri gidermek için filtre ortami
  üzerine tutunan mikroorganizmalardan yararlanir

15
(No Transcript)
16
DFlerin Avantajlari

• Basit, güvenilir bir yöntem
• Düsük maliyet
• Oldukça düsük güç gereksinimi
• Orta derecede ustalik ve teknik uzman gereksinimi
• Akimdaki oynamalara dayanikli
• Stabil çamur üretimi

17
DFlerin Dezavantajlari

• Tikanma olasiligi
• Ortam çesidine bagli olarak düsük yükleme
  gereksinimi
• Koku ve sinek problemi
• Filtre ortami üzerinde göllenme

18
Arastirmanin Amaci

• Havuz çikis sularinda karsilasilan yüksek NTU
  probleminin üstesinden gelmek
• ÇKBAA yöntemi içerisinde oksidasyon havuzu çikis
  sularindan gelen algi gidermede Damlatmali
  Filtrenin etkinligini test etmek

19

• ÇKBAA oldukça basit bir yöntemdir
• Sistem performansi filtre üzerinde biyofilm
  olusmasina dayanir

Çift Kademe Beslemeli Ardisik Aritma (ÇKBAA)
20
Malzemeler ve Metodlar
Deney Düzenegi

• Lab. Damlatmali filtre kolunu
• PVC gövde
• Filtre ortami Tas (12.7 19.1 mm)
• Kolon boyutlari
• Yükseklik 650 mm,
• Iç çap 100 mm

21
Nozzle
Giris Tanki
Damlatmali filtre kolunu
Alg yetistirme tanki
Çikis suyu
Pompa
22
(No Transcript)
23
Sentetik Atiksuyun Kompozisyonu
Bilesenler Konsatrasyon (mg/L )
Proteose-pepton 517 or  141
NaCI 407.4
Na2SO4 44.6
K2HPO4 44.6
MgCI2.6H20 3.7
FeCI2.2H20 3.7
CaCI2.2H20 3.7
MnSO4 0.057
H2MoO4 0.031
NaOH 0.008
ZnSO4 0.046
CoSO4 0.049
CuSO4 0.076
550 mg/L KOI için
150 mg/L KOI için
24
Alg Üretim Sistemi

• Algli su Çubuk1 barajindan alindi
• 80-L lik alg tanki içine konuldu
• Bold Bazal Ortam,
• Organik karbon kaynagi olarak kullanilan CO2
  ,hava pompasi sayesinde saglandi
• Sicaklik 24 C.

25
Bold Bazal Ortam
STOK STOK Çözelti ml/L
1. KH2PO4 8.75 g/500 ml 10 ml
2. CaCl2.2H2O 1.25 g/500 ml 10 ml
3. MgSO4.7H2O 3.75 g/500 ml 10 ml
4. NaNO3 37.5 g/500 ml 10 ml
5. K2HPO4 3.75 g/500 ml 10 ml
6. NaCl 1.25 g/500 ml 10 ml
7. Na2EDTA 10 g/L 1 ml
KOH 6.2 g/L 1 ml
8. FeSO4.7H2O 4.98 g/L 1 ml
H2SO4 (conc.) 1 ml/L 1 ml
9. Eser miktardaki metal çözeltiri 1 ml
10. H3BO3 5.75 g/500 ml 0.7 ml
Eser miktardaki metal çözeltisi Eser miktardaki metal çözeltisi
Madde g/L
1. H3BO3 2.86 g
2. MnCl2.4H2O 1.81 g
3. ZnSO4.7H2O 0.222 g
4. Na MoO4.5H2O 0.390 g
5. CuSO4.5H2O 0.079 g
6. Co(NO3)2.6H2O 0.0494 g
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
Örnekleme ve Analiz

• Örnekler giris ve çikistan alindi
• Kararli durumunun kontrolü için Bulaniklik ve KOI
  ölçüldü
• Kararli durumunda,
• Bulaniklik
• KOI
• Klorofil-a (Chl-a)
• AKM
• Sicaklik
• pH
• Tüm numuneler ayni gün içersinde standart
  metodlara uygun olarak analiz edildi

29
Deney Setleri
Debi (X1) Yük (X2) Chl-a (X3)
Set L/gün KOI mg/L µg/L
1 16 550 250
2 16 150 250
3 4 150 250
4 4 550 250
30
Sonuçlar
Q1 16 L/gün Q2 4 L/gün
KOI Giderim Verimi
31
Q1 16 L/gün Q2 4 L/gün
NTU Giderim Verimi
32
Q1 16 L/gün Q2 4 L/gün
Chl-a Giderim Verimi
33
KOI Sonuçlari
Set Giris mg/L KOI Çikis mg/L KOI Giderim
1 543.6 92.1 83.1
2 153.3 48.8 68.2
3 159.6 25.2 84.2
4 546.8 91.9 83.2
Q 16 L/gün
Q 4 L/gün
34
Bulaniklik sonuçlari
Set KOI mg/L Giris NTU Çikis NTU Giderim
1 543.6 20.5 2.4 88.3
2 153.3 20.8 1.3 93.8
3 159.6 21.4 1 95.3
4 546.8 22.2 1 95.5
Q 16 L/gün
Q 4 L/gün
35
Chl-a Sonuçlari
Set Giris mg/L KOI Giris µg/L Chl-a Çikis µg/L Chl-a Giderim
1 543.6 272.4 11.1 95.9
2 153.3 271.7 7.0 97.4
3 159.6 275.6 0.5 99.8
4 546.8 272.3 0.3 99.9
Q 16 L/gün
Q 4 L/gün
36
Sonuçlarin Degerlendirilmesi

• Elde edilen sonuçlara göre
• DF berrak bir çikis suyu saglamistir, lt2 NTU,
• Hidrolik yük artirildiginda çikis suyu
  kalitesinde küçük oranda kötülesme gözlenmis
• Ancak, uygulanan hidrolik yükleme ve algsel
  yükleme oranlari doyma sinirinin altinda
  oldugundan, sistemi asiri yüklemek ve sistem
  sinirlarini bulmak için bu iki parametrenin
  yükseltilmesi gerekmektedir

37
Tesekkürler...