The role of ozonation in sludge thickening by foam filtration and its cost analysis


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SAMET ÇIRAK

Danışman: ORHAN GÖKYAY

Özet:

Atık sulardan kaynaklanan çamurların uzaklaştırılması atıksu mühendisliği sahasının en zor ve en pahalı problemi olmaya devam etmektedir. Atıksu arıtma tesisleri, kullanılan sisteme göre ön çöktürme çamuru, aktif çamur, kimyasal çamur veya anaerobik çamur gibi farklı çamurlar üretmektedir. Bu artık çamurlar, uzaklaştırılmadan önce hacimlerinin azaltılması ve stabilize hale getirilmesi gibi işlemlere tabi tutulmak zorundadırlar. Bunun için genellikle kullanılan yöntemler koşullandırmayla birleştirilmiş yoğunlaştırma ve susuzlaştırmadır. Çamur yoğunlaştırma ve susuzlaştırma ya büyük bir ilk yatırım ya da büyük bir yüzey alan gerektirmektedir. Bundan başka, mekanik ekipmanlar susuzlaştırma işleminden önce polimer takviyesine ihtiyaç duymaktadırlar. Bu polimerler masrafı mekanik yoğunlaştırma ve susuzlaştırmayı ekonomik olmaktan uzaklaştırmaktadır. Bu çalışmada sünger filtre ile çamur yoğunlaştırma ve susuzlaştırmada ozonun etkisi araştırılmış olup bu sayede, çamuru yoğunlaştırmak su muhteviyatını mekanik aletler kullanılmış gibi mümkün olmuş ve ayrıca maliyet analizi yapılmıştır. Polimer ilavesi ile daha yoğun ve daha susuz bir çamur elde etmek mümkündür ve bunun ilk yatırım maliyeti ozonlama sistemine göre daha düşüktür. Fakat ozonun benzer etkiyi gösterdiği anlaşılmış olup, yaklaşık 10 yıl kadar bir süre sonra çamuru ozonlamanın daha ekonomik olacağı anlaşılmıştır. Çamuru ozonlamanın, filtrat üzerinde olumlu ve olumsuz etkileri olmuştur. Filtrattaki katı madde konsantrasyonu düşerken kimyasal oksijen ihtiyacı artmıştır fakat bu artış İSKİ deşarj limitlerini aşmamıştır. ABSTRACT The ultimate disposal of wastewater sludge (biosolids) continues to be one of the most difficult and expensive problems in the field of wastewater engineering. Wastewater treatment plants generate different sludges, like primary settled sludge, waste activated sludge, chemical sludge and anaerobic sludge, according to their operating systems. These excess sludges have to be managed by reducing their volume and stabilizing them before their ultimate disposal. Generally used volume reduction methods are thickening and dewatering that are usually coupled with conditioning. Sludge thickening and dewatering require either a big capital investment or a big surface area. Moreover, most of the mechanical dewatering technologies use polymers to condition the sludge before dewatering. These polymers have high cost rendering the mechanical dewatering uneconomical. It is possible to handle more thickened and dewatered sludge by adding polymer and initial cost of this system is lower than ozonation system. Howewer it was found that ozonation had same effect and it would be more economical than polymer system after approximately 10 years. Sludge ozonation had positive and negative effects on filtrate quality. Suspenden solid concentrations decreased and chemical oxygen demand values increased but this could not exceed the discharge limits of İSKİ.