Powdered activated carbon addition to activated sludge in the treatment of landfill leachate

Abstract

ÖZET Aktif Çamura Toz Aktif Karbon eklenmesi, yüksek miktarlarda biyolojik olarak aynştınlamayan ve biyolojik arıtımı engelleyici organik maddeler içeren atıksulann arıtımında elverişli bir metottur. Evsel atıksuyla karıştırılmış çöp sızıntı suyunun biyolojik arıtımında, çöp sızıntı suyu muhteviyatının aktif çamur prosesinin verimliliği üzerine olumsuz etkileri olabilir. Bu çalışmanın amacı, toz aktif karbon eklenmiş aktif çamur sistemlerinin sentetik evsel atıksu ile karıştırılmış çöp sızıntı suyunun arıtımındaki verimliliği ve uygulanabilirliğinin araştırılmasıdır. Çalışmanın deneysel kısmının ilk kademesi, kullanılan aktif karbonun adsorpsiyon özelliklerinin belirlenmesi olmuştur. Takip eden kademeler toz aktif karbon eklenmiş aktif çamur reaktörlerinde arıtımı kapsamıştır. İkinci kademe, çöp sızıntı suyunun kesikli reaktörlerde arıtılması olmuştur. Üçüncü kademe, sürekli-akışlı reaktörleri simule etmek için kullanılan yan-sürekli beslenen kesikli reaktörlerde aritmi olmuştur. Dördüncü kademe, sürekli-akışlı aktif çamur reaktörlerine toz aktif karbon eklenmesi olmuştur. Çalışmanın sonuçları, evsel atıksuyla karıştırılmış çöp sızıntı suyunun arıtımında aktif çamura toz aktif karbon eklenmesinin kullanılabilecek bir metot olduğunu göstermiştir. Toz aktif karbon eklenmesi, biyolojik olarak aynştınlamayan organik maddelerin adsorpsiyon yolu ile giderilmesine bağlı olarak organik maddelerin çıkış konsantrasyonlannda önemli azalmalara yol açmıştır. Bu çalışmadaki şartlar altında, toz aktif karbon eklenmiş aktif çamur sistemlerinde organik madde gideriminin, adsorpsiyon ve biyolojik giderimin basit bir bileşimi olduğu bulunmuştur. Aktif karbonun biyorejenerasyonu hipotezi de bu çalışmada elde edilen sonuçlar için geçerli değildir. Ancak toz aktif karbon eklenmesi, çöp sızıntı suyundaki biyolojik antımı engelleyici ve/veya zehirli bileşikleri adsorplayarak nitrifikasyon mikroorganizmalarmm aktivitesini artırmak suretiyle nitrifikasyon hızlarım artırmıştır.

IV ABSTRACT Powdered activated carbon (PAC) addition to activated sludge is a convenient method in the treatment of wastewaters that contain high amounts of nonbiodegradable and inhibitory organics. In the biological treatment of leachate in combination with domestic wastewater, leachate constituents may exert adverse effects on the efficiency of the activated sludge process. The purpose of this study was to investigate the effectiveness and applicability of PAC added activated sludge systems in the treatment of leachate in combination with synthetic domestic wastewater. The first step in the experimental path of the study was the determination of adsorption characteristics of the activated carbon used in the study. The succeeding steps involved the biological treatment studies in PAC added activated sludge reactors. The second step was treatment of leachate in batch reactors. The third step was treatment in Semi-Continuously Fed Batch reactors which were used to simulate the Continuous-Flow Stirred Tank Reactor (CFSTR). The fourth step was PAC addition to a continuous-flow activated sludge reactor. The results of the study demonstrated that PAC addition to activated sludge is a promising method for the treatment of leachate in combination with domestic wastewater. PAC addition resulted in considerable reductions in the effluent concentrations of organic matter due to the adsorption of nonbiodegradable organics. It was found that the removal of organic matter was a simple combination of adsorption and biodegradation in the PAC added activated sludge systems for the conditions encountered in this study. Also, bioregeneration of activated carbon hypothesis was not valid. But, PAC addition increased nitrification rates through the enhancement of nitrifier activities by adsorbing the inhibitory and/or toxic compounds in the leachate.