Combined treatment of landfill leachate with domestic wastewater

Abstract

Katı atık düzenli depolama alanlarından kaynaklanan sızıntı sularının bertaraf yöntemleri arasında en yaygın olarak uygulananlardan biri evsel atıksularla birlikte arıtma yöntemidir. Ancak bu yöntem biyolojik aynşabilirliği düşük organik maddeler ile ağır metallerin toksik etkileri nedeniyle, mikroorganizmaları inhibe ederek biyolojik arıtma tesislerinin zarar görmesine yol açabilir. Bu çalışmada, sızıntı sularının evsel atıksularla birlikte biyolojik olarak antılabilirliği incelenmiştir. İlk aşamada, sızıntı suyunun organik ve inorganik bileşenleri esas alınarak karakterizasyonu yapılmıştır. İkinci aşamada, çeşitli koagülantlar kullanılarak sızıntı suyu örneklerinin fizikokimyasal arıtmaya uygunluğu araştırılmıştır. Kış ve bahar aylarında alınan sızıntı suyu örnekleriyle yapılan deneylerde organik madde gideriminin çok düşük olduğu görülmüştür. Sonbahar aylarında alınan örnekle yapılan deneylerde ise KOI giderim verimi yüzde 30'un üzerinde bulunmuştur. Çalışmanın üçüncü ve ana bölümünde, yaz ve sonbahar aylarında alınan sızıntı suyu örneklerinin evsel atıksularla birlikte biyolojik olarak arıtılabilirliği araştırılmıştır. Sadece evsel atıksuyla beslenen bir kontrol reaktörü de dahil olmak üzere, tüm deneyler kesikli reaktörlerde yürütülmüştür. Sonuçlar, yaz döneminde alınan sızıntı suyu örneğinin biyolojik arıtmaya uygun olmadığını, sızıntı suyu miktarı arttıkça KOI giderim veriminin azaldığını göstermiştir. Reaktörlerdeki nitrit birikimi nedeniyle, tam nitrifîkasyon gözlenememiştir. Kimyasal ön arıtmanın biyolojik arıtmaya etkisi ayrıca incelenmiştir. Sonuçlar, bu durumda nitrit birikimi olmadığını ve tam nitrifikasyonun gerçekleştiğini göstermektedir. Sızıntı suyunun biyolojik olarak aynşamayan kısmı da göz önüne alınarak, elde edilen sonuçların kinetik modellemesi yapılmış, sızıntı suyu ve evsel atıksular için reaksiyon hızı katsayıları belirlenmiştir.

One of the most promising methods of leachate disposal is combined biological treatment of leachate with domestic wastewater. However, concerns exist about the organic compounds with low biodegradability and toxic effects of heavy metals that would inhibit the biomass with a possible worsening of plant efficiency. In mis study, combined biological treatment of a landfill leachate with domestic wastewater was investigated. The first step was the characterization of the leachate in terms of organic and inorganic constituents. In the second step, leachate samples were subjected to a physicochemical treatment procedure by using various coagulants. Results showed that COD removal efficiencies in winter and spring season leachate were very low. In autumn season leachate, the COD removal efficiency exceeded 30 per cent. The third and the main step was the investigation of the biological treatability of leachate combined with domestic wastewater. In the experiments, batch reactors were used, including a control reactor fed with domestic wastewater only. Results showed that the characteristics of the summer season leachate were not favourable in terms of biological treatability. As the volumetric load of the leachate increased, COD removal rate decreased. Full nitrification could not be observed due to the nitrite build-up in the reactors. The effect of chemical pretreatment on biological treatment was also investigated. In the case of pretreated leachate, no nitrite build-up was observed and full nitrification took place. In all biotreatment studies, the results were fitted into kinetic models incorporating the non-biodegradable portion of the leachate. Reaction rate constants were assessed for leachate and domestic wastewater.