Effects of dual polymer conditioning on sludge dewatering

Abstract

Su ve atıksu arıtma tesislerinde oluşan çamurun susuzlaştırılması günümüzde halen en pahalı ve zor proseslerden biri olmaya devam etmektedir. Arıtma çamurları içerisinde alum çamurları, içerdiği bağlı su miktarının yaklaşık olarak % 40 olmasından dolayı susuzlaştırılması en zor olan çamurlardan biridir ve mekanik olarak uzaklaştırılması zordur. Bu nedenle, alum çamurlarına susuzlaştırma öncesi genellikle kimyasal şartlandırma uygulanır.Son yıllarda yapılan çalışmalarda ikili şartlandırmanın tekli şartlandırmaya göre bir takım avantajları olduğu görülmüştür. İkili şartlandırma ile tekli şartlandırmada elde edilen optimum doz değerinden aynı veya daha az miktarda polimer ilavesiyle sudaki partiküllerin daha iyi tutulması sağlanarak, çamur kekinin katısının artması sağlanırken daha iyi susuzlaştırabilirlik elde edilebilmektedir.Sıvılarda kayma gerilmesi, hız gradyantı ve dinamik viskozite arasında direk bir ilişki bulunmaktadır. Ancak çamurun sıvı fazı, Newtonian bir akış sergilerken, çamurun katı fazı non-Newtonian bir akış gösterir. Bu durum çamurun reolojik açıdan karakterize edilmesini zorlaştıran parametrelerden bir tanesidir. Ancak reolojik test sonuçları bize çamurun atıksudaki davranışı hakkında fikir verebilmektedir. Bu veriler bize atıksu arıtma verimini inceleme fırsatı sağlar.Bu çalışmada ikili şartlandırmanın alum çamuru susuzlaştırma üzerine etkisi ve rheolojik davranışları incelenmiştir. Çalışma sonucuna göre, ikili şartlandırmanın tekli şartlandırmaya oranla susuzlaştırmayı iyileştirdiği görülmüştür. İkili polimer kombinasyonları içerisinde en iyi susuzlaştırma verimi anyonik polimer üzerine katyonik polimer ilavesiyle sağlanmıştır.

The sludge dewatering has been known as one of the most expensive and hard to handle processes in water/wastewater treatment. Alum sludges have been recognized as difficult to dewater due to the containing 40 per cent bound water, are often conditioned with polymers prior to dewatering.Dual conditioning leads to an improvement in the sludge dewaterability. In dual conditioning, the better dewaterability can be achieved by using same or less amount of polymer than that of single conditioning. Dual conditioning increase the solid content of the sludge cake, enhance the solids capture and so reduce the blinding of the filter media.Rheology is known a direct proportionality relationship between shear stress and shear rate. The conditioned sludges show a non-Newtonian behavior. The rheological measurements are very useful in understanding wastewater treatment performance.This study investigates the effect of dual conditioning on sludge dewaterability and the rheological behavior of the conditioned alum sludges. Based on the results of this study, dual conditioning leads to an improvement in the dewaterability of sludges. The best sludge dewaterability was obtained by adding anionic polymer first and cationic second.