Ardışık Kesikli Reaktörde (AKR) Organik Madde ve Azotun Birlikte Giderimine Aerobik ve Anoksik Faz Sürelerinin Etkisi

Engin GÜRTEKİN
2014 Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi  
Özet Bu çalışmada, ardışık kesikli reaktörde (AKR) birlikte organik karbon ve azot giderimine aerobik ve anoksik faz sürelerinin etkisi çalışılmıştır. En yüksek organik madde ve azot giderme verimi, aerobik faz süresinin 4 saat ve anoksik faz süresinin 2 saat olduğu reaktörde (AKR 2) elde edilmiştir. Bu reaktörde (AKR 2), % 90 KOİ, % 92 NH4 + -N ve % 64 NOX (NO2+NO3) giderme verimi bulunmuştur. Abstract In this study, the effect of aerobic and anoxic phase durations on simultaneous organic
more » ... aneous organic carbon and nitrogen removal was studied in three sequencing batch reactor (SBR). The higher organic matter and nitrogen removal was obtained in reactor (AKR 2) to be aerobic phase duration of 4 hours and anoxic phase duration of 2 hours. In this reactor (AKR 2), the removal efficiencies of COD, NOX (NO2+NO3) were about 90 %, 92 % and 64 %, respectively. .tr 2.3. Atıksu ve çamur Bu çalışmada kullanılan atıksu bir evsel atıksu arıtma tesisinden edilmiştir. Atıksuyun ortalama KOİ konsantrasyonu 400 mg/l ve NH 4 + -N konsantrasyonu 35 mg/l'dir. Aktif çamur da, aynı Evsel Atıksu Arıtma Tesisinin geri devir hattından alınmıştır. 2.4. Analitik yöntemler Kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ve TAKM analizleri Standart Metotlara [13] göre yapılmıştır. TAKM konsantrasyonu, Whatman filtre kağıdı kullanılarak tayin edilmiştir. Amonyum, nitrit ve nitrat analizi ise Standart Kit (Merck Specquorant, Nova 60) kullanılarak yapılmıştır. Çözünmüş oksijen, WTW OXI 330 model çözünmüş oksijen cihazı kullanılarak ölçülmüştür. 3. Bulgular ve Tartışma Reaksiyon periyodunda farklı aerobik ve anoksik faz sürelerinin kullanıldığı üç ardışık kesikli reaktörde elde edilen KOİ giderme verimleri Tablo 1'de verilmiştir. Aerobik faz süresinin 5 saat olduğu AKR 1'de aerobik faz süresince % 80 KOİ giderme verimi bulunmuştur. Aerobik faz süresinin 4 saat olduğu AKR 2'de KOİ giderme verimi % 75 ve aerobik faz süresinin 3 saat olduğu AKR 3'de KOİ giderme verimi % 71 olarak bulunmuştur. Havalandırma faz süresinin azaltılmasıyla okside olan organik madde miktarı azalmıştır. AKR 1, AKR 2 ve AKR 3'ün çıkışındaki KOİ konsantrasyonu sırasıyla 35 mg/l, 40 mg/l ve 60 mg/l olarak bulunmuştur. Bunlara karşılık gelen KOİ giderme verimleri ise sırasıyla Bu azalma, anoksik fazın başlangıcında çözünmüş oksijenin var olduğunu göstermektedir. AKR 1, AKR 2 ve AKR 3'de elde edilen NH 4 + -N giderme verimleri sırasıyla % 95, % 92 ve % 73 olarak bulunmuştur. Tablo 2. Aerobik ve anoksik faz sürelerinin NH4 + -N giderme verimine etkisi AKR NH4 + -N Aerobik faz sonu (mg/l) Giderme verimi (%) Çıkış (mg/l) Giderme verimi (%) AKR 1 2,1 94 1,8 95 AKR 2 3,5 90 2,8 92 AKR 3 10,6 70 9,5 73 NH 4 + -N'un oksidasyonu sonucu aerobik faz sonunda oluşan NO X konsantrasyonları AKR 1, AKR 2 ve AKR 3'de sırasıyla 25,8 mg/l, 21,2 mg/l ve 14,5 mg/l olarak bulunmuştur. AKR 1, AKR 2 ve AKR 3 için anoksik fazda elde edilen NO X giderme verimleri sırasıyla % 43, % 64 ve % 72'dir. Sonuçlar Tablo 3'de verilmiştir. AKR 1'deki 1 saatlik anoksik faz süresi yeterli olmamasına rağmen, AKR 2'de 2 saatlik ve AKR 3'de 3 saatlik anoksik faz süresinin denitrifikasyon için yeterli olduğu söylenebilir. Mekonen ve diğ. [15] yaptıkları çalışmada, 40-160, 200 ve 250 mg/l nitrat konsantrasyonuna sahip numunelerde nitrat konsantrasyonunun istenilen değere (<10 mg/l) azalması için anoksik faz süresinin sırasıyla 3 saat, 5 saat ve 7 saat olması gerektiğini belirtmişlerdir. AKR 1'de NO X giderme veriminin düşük olmasında, denitrifikasyonun tamamlanması için yeterli organik karbon bulunmaması da etkili olmuştur. Çünkü, AKR 1'de anoksik fazın başlangıcında KOİ konsantrasyonu daha azdır. Li ve Irvin [5] bir ardışık kesikli reaktörde aerobik ve anoksik ardışıklığında yaptıkları çalışmada, giriş KOİ konsantrasyonunun 120 mg/l'den az olması halinde denitrifikasyonun gerçekleşemeyeceğini ve NO 3 konsantrasyonunun 20 mg/l'den daha fazla olacağını, ancak giriş KOİ konsantrasyonunun 242 mg/l olması halinde çıkış NO 3 konsantrasyonunun 7 mg/l'den daha az olacağını belirtmişlerdir. Tablo 3. Aerobik ve anoksik faz sürelerinin NOx (NO2+NO3) giderme verimine etkisi AKR NOx (NO2+NO3) Aerobik faz sonu (mg/l) Çıkış (mg/l) Giderme verimi (%) AKR 1 25,8 14,6 43 AKR 2 21,2 7,7 64 AKR 3 14,5 4,0 72 4. Sonuçlar Bu çalışmada, ardışık kesikli reaktörde organik madde ve azotun birlikte giderimine aerobik ve anoksik faz sürelerinin etkisi araştırılmıştır. Aerobik faz süresinin 5 saat, anoksik faz süresinin 1 saat olduğu reaktörde (AKR 1), % 91 KOİ, % 95 NH 4 + -N ve % 43 NO X giderme verimi elde edilmiştir. Aerobik faz süresinin 4 saat, anoksik faz süresinin 2 saat olduğu reaktörde (AKR 2) KOİ, NH 4 + -N ve NO X giderme verimleri sırasıyla % 90, % 92 ve % 64'dür. Aerobik faz süresinin 3 saat, anoksik faz süresinin 3 saat olduğu reaktörde ise (AKR 3) % 85 KOİ, % 73 NH 4 + -N ve % 72 NO X giderme verimi elde edilmiştir. Bu çalışmanın sonunda; ardışık kesikli reaktörde birlikte organik madde ve azot giderimi için en iyi sonuçların, 6 saatlik reaksiyon periyodunun 4 saatinin aerobik ve 2 saatinin anoksik fazdan oluşturulmasıyla elde edilebileceği bulunmuştur. Nevşehir Bilim ve Teknoloji Dergisi Cilt 2(2) 80-84 2013 84 5. Kaynaklar [1] Ghafari S., Hasan M., Aroua M.K., Bio-electrochemical removal of nitrate from water and wastewater-A review, Bioresource Technology, 99, 3965-3974, 2008. [2] Campos J.L., Garrido J.M., Corral A,M., Mendez R., Stability of a nitrifying activated sludge reactor, Biochemical Engineering Journal, 35, 87-92, 2007. [3] Coelho M.A.Z., Russo C. and Araujo O.Q.F., Optimization of a sequencing batch reactor for biological nitrogen removal
doi:10.17100/nevbiltek.210902 fatcat:bj3p7lo66vactiaadxq62tzis4