Ham ve membran biyoreaktör çıkışı sızıntı suyunun elektrooksidasyon yöntemi ile arıtımının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Erzurum Büyükşehir Belediyesi Katı Atık Düzenli Deponi sahasından temin edilen ham sızıntı suyunun ve bu atıksuyun membran biyoreaktör (MBR) ile arıtımı sonucu ortaya çıkan çıkış suyunun elektrooksidasyon yöntemiyle arıtımı incelenmiştir. 6 cm iç çap ve 15 cm yüksekliğe sahip dairesel kesitli ceketli reaktörde Ti/Pt anot ve Ti katot elek elektrotlar kullanılmıştır. Gerçekleştirilen denemelerde reaksiyon süresi, akım yoğunluğu, başlangıç pH değeri ve akış hızı parametrelerinin KOİ giderimi üzerine etkileri incelenmiştir. Ham sızıntı suyu ile gerçekleştirilen denemelerde, 20 mA/cm2akım yoğunluğu, 5 ml/dk akış hızı ve 6,3 pH değerinde %96 KOİ giderim verimi elde edilmiştir. %96 KOİ giderim veriminin elde edildiği deneysel şartlarda 273,15 kWh/m3 enerji tüketimi ortaya çıkmıştır. Düşük akım yoğunluğu ile çalıştırılan EO prosesinde elde edilen çıkış suyunun MBR yöntemi için giriş suyu olarak kullanılabilmesi için sızıntı suyunun başlangıç BOİ/KOİ oranını artırması gerekmektedir. Bununla birlikte EO prosesi ile yapılan farklı deneysel şartlarda bu oranın çok fazla değişmediği tespit edilmiştir. Bu yüzden sızıntı suyu arıtımı için Elektrooksidasyon(EO)+Membran biyoreaktör(MBR) uygulamasının uygun olmadığına karar verilmiştir. Çalışmanın 2.aşamasında (MBR)+ (EO) hibrit prosesi uygulanmış ve MBR prosesi çıkış suyu EO prosesi için giriş suyu olarak kullanılmıştır. Yaklaşık %30-40 KOİ ve büyük oranda NH4-N giderilmiş olan MBR çıkış suyu EO prosesi ile başarılı bir şekilde arıtılmış ve akım yoğunluğunun 20 mA/cm2, pH değerinin 8,8 ve akış hızının 5 ml/dk olduğu optimum şartlarda %100'e yakın KOİ giderim verimi elde edilmiştir. Bu şartlarda ortaya çıkan enerji tüketim değeri 200,8 Kw-h/m3 olarak tespit edilmiştir.

In this study, the removal of raw leachate obtained from the Erzurum Metropolitan Municipality Sewage Solid Waste Disposal Site and its wastewater membrane bioreactor (MBR) was investigated by electrooxidation method. Ti/Pt anode and Ti cathode sieve electrodes were used in a jacketed reactor with a circular cross section with 6 cm inside diameter and 15 cm height. Experimental parameters such as initial pH and flow rate (5, 7.5 and 10 ml / min) of the reaction duration current density (5-20 mA/cm2) on the COD removal were investigated. In experiments with crude leachate, a flow rate of 20 mA / cm 2, a flow rate of 5 ml / min, and a 96% COD removal efficiency at pH 6.3 were obtained. Experimental conditions yielding a COD removal efficiency of 96% resulted in an energy consumption of 273,15 kWh/m3. In order to use the effluent water obtained from the EO process operated with low current density as the inlet water for the MBR method, it is necessary to increase the initial BOD/COD ratio of the leachate. However, it has been detected that this ratio does not change much in different experimental conditions made with the EO process. Therefore, it has been decided that EO + MBR application is not suitable for leachate treatment. The MBR + EO hybrid process was applied in the second stage of the study and the MBR process effluent was used as the inlet water for the EO process. Approximately 30-40% COD and MBR effluent NH4-N which has been largely removed from NH4-N has been successfully treated with EO process and at a optimum condition that the flow density is 20 mA/cm2, the pH value is 8,8 and the flow rate is 5 m /min. The energy consumption value in these conditions is determined as 200.8 Kw-h/m3.