Ultrasonik Dezentegrasyon İle Anaerobik Çamur Stabilizasyon Veriminin İyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı arıtma çamurlarına stabilizasyon öncesi dezentegrasyon işlemi uygulayarak stabilizasyon veriminin ve oluşacak biogaz miktarının arttırılmasıdır. Paşaköy biyolojik atıksu arıtma tesisi geridevir hattından alınan çamurda çeşitli dezentegrasyon işlemleri uygulanmıştır. KOİ, UAKM ve benzeri parametrelere bakılarak Çamur ve süpernetantın karakteri belirlenmiştir. Anaerobik çürütme testleri için 100 mL hacimde, %80 amplitütte 30 dakikalık sonikasyon süreli ultrasonik dezentegrasyon yöntemi seçilmiştir. İlk deneylerde anaerobik çürütme öncesi uygulanan ultrasonik dezentegrasyon yönteminin etkisini incelemek amacıyla dezentegre edilmiş çamur iki farklı F/M oranı için (0,5 ve 1), dezentegre edilmemiş çamurla 5 farklı yüzdede karıştırılmıştır (RUN I). Santrifüj sonrası çamur üst fazının sistemin başına geri devrettirilmesi durumunda olası etkisini görmek amacıyla, üst fazı değişik yüzdelerde (%10 - %50) santrifüşlenmiş çamur anaerobik çürütme işlemine sokulmuştur (RUN II). Deneysel çalışmanın ilk kısmında, stabilizasyon işlemi sonunda, F/M 1 ve F/M 0,5 oranı için, toplam gaz üretimi dezentegre olmamış çamura kıyasla dezentegre olmuş çamurda artmıştır. Deney sonuçlarına göre dezentegre olmuş çamurdaki uçucu katı madde azalma oranındaki fark F/M oranı arttıkça artar. Deneysel çalışmanın ikinci kısmında anaerobik stabilizasyon işlemi 4 faklı F/M (0,5, 1, 2 ve 5) oranı için tekrar edilmiştir. Ultrasonik dezentegrasyon işlemi anaerobik çürütme verimini iyileştirmiş ve KM ve UKM giderimini arttırmıştır. Benzer şekilde, anaerobik çamur çürütme işlemi sonunda dezentegre olmuş çamur için F/M oranının 0,5 den 5’e çıkarılmasıyla, oluşan metan gazı miktarının yükseldiği görülmüştür. Buna bağlı olarak anaerobik çamur çürütme işleminde daha yüksek F/M oranlarında çalışıldığında daha yüksek miktarlarda gaz elde edilebileceği sonucu çıkmaktadır.

The aim of this study is to increase the efficiency of anaerobic stabilization, produced biogas amount by implementing ultrasound sludge disintegration prior to the digestion. Various disintegration methods are applied to the RAS. For digestion tests ultrasound disintegration under the conditions of 100mL, 80% amplitude and 30minutes of duration is selected. The effect of ultrasound pretreatment before anaerobic digestion has been studied for F/M ratios of 0.5 and 1, and five different percentages of treated sludge mixed with un-treated sludge (RUNI) in the first experiments. Different percentages of centrifuged disintegrated sludge are subjected to digesters by discarding some part of the supernatant to represent the possible effect of returned supernatant to the beginning of the system. The discarded supernatant amounts are in the range of 10%-50% (RUNII). In the first experiments, the amount of biogas production of disintegrated sludge increases compared to un-treated sludge at F/M1 and F/M0.5 at the end of the anaerobic digestion period. VS reduction percentages of un-treated sludge and disintegrated sludge. According to the results as the F/M ratio increases the difference in VS reduction increases. In the second experiments, anaerobic digestion tests are duplicated for four different F/M ratios of 0.5, 1, 2 and 5. The ultrasonic pretreatment enhanced the digestibility resulting better removal of TS and VS. By increasing F/M from 0.5 to 5, the amount of methane gas of disintegrated sludge increases. The results also imply that higher F/M ratios should be applied to get higher gas productions from the anaerobic digestion applications.