Çöp deponi alanlarında oluşan sızıntı sularında bulunan amonyumun doğal zeolitle arıtımının araştırılması

Abstract

ÇÖP DEPONİ ALANLARINDA OLUŞAN SIZINTI SULARINDA BULUNAN AMONYUMUN DOĞAL ZEOLİTLE ARITIMININ ARAŞTIRILMASI Aytunç Pınar Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Bilimleri Anabilim Dalı ÖZ Katı atık depolama sahalarından kaynaklanan sızıntı suları, toprak, yeraltı, veya yüzey suları için potansiyel bir çevresel tehlikedir. Sızıntı suları genellikle yüksek KOİ, BOİ değerlerine sahip olduğu gibi yüksek amonyum iyonu da içeren, kirlilik yükü fazla olan atıksulardır. Bu çalışmanın amacı, sızıntı sularında bulunan amonyum iyonlarının giderimi için doğal bir zeolit olan klinoptilolitin kapasitesini kesikli ve sürekli çalışmalarla araştırmaktır. Bu çalışmada kullanılan zeol itler Bigadiç ve Gördes yöresinden temin edilmiştir. Kesikli çalışmalar, Ankara Mamak katı atık depolama sahasından temin edilen sızıntı suyunun çeşitli oranlarda seyreltilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada +6#,+7#,+8# ve toz boyutu Bigadiç klinoptilolitleri ile 16# ve toz boyutu Gördes klinoptilolitleri incelenmiştir. Farklı oranlarda seyreltilen 50 mi sızıntı suyu numunelerinin her biri 2 gr zeolit ile 22 saat süresince işleme sokulmuştur. Şartlandırmanın, klinoptilolitin iyon değişimi kapasitesine etkisi ve Na+, K+ iyonlarının NH4+ iyonu ile girişiminin etkisi de araştırılmıştır. Bigadiç klinoptilolitinin maksimum amonyum giderim kapasitesi yaklaşık %79, Gördes klinoptilolitinin ise yaklaşık %88 olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlara şartlandırılmış toz boyutu zeolitler ile ulaşılmıştır. Zeol itle amonyum adsorpsiyonunu Freundlich izotermi en iyi şekilde açıklamıştır. Tüm analizlerde, zeolitin tane boyutu küçüldükçe ve sızıntı suyu numunelerinin başlangıç amonyak konsantrasyonu azaldıkça, amonyum adsorpsiyonu belirgin bir şekilde arttığı belirlenmiştir. Ayrıca, NaCI ile yapılan şartlandırma, zeol itle amonyum adsorpsiyonunu artırmıştır. Sızıntı suyundan amonyum adsorpsiyonu, özellikle Na+ ve K* iyonlarının girişimine bağlı olarak azalmıştır ve bu iyonların amonyum adsorpsiyonunu yaklaşık %20 oranında düşürdüğü belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Klinoptilolit, sızıntı suyu, iyon değişimi Danışman: Doç. Dr. Ayşenur Uğurlu, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Bilimleri Anabilim Dalı

A RESEARCH ON TREATMENT OF AMMONIUM EXISTED IN LEACHATE GENERATED FROM SOLID WASTE DUMPING SITES BY NATURAL ZEOLITE Aytunç Pınar Hacettepe University, Institute of Pure and Applied Sciences, Department of Environmental Engineering ABSTRACT The leachate generated from solid waste dumping areas is a potential of environmental hazard for soil, groundwater or surface water. The landfill leachates are usually high strength wastewaters with high COD, BOD values, as well as high ammonium ion concentrations. The objective of this study was to investigate the capacity of natural zeolite (clinoptilolite) to remove ammonium ions present in landfill leachate under both batch and flowthrough conditions. The zeolites used in this study are from Bigadiç and Gördes areas. The batch tests were carried out by applying various dilutions of landfill leachate obtained from Mamak - Ankara solid waste dumping site. +6#,+7#,+8# and powder Bigadiç clinoptilolite and 16# and powder Gördes clinoptilolite were investigated in this study. Two g of zeolite was contacted with 50 ml of various dilutions of the leachate for 22 hours. The effect of pre- treatment on ion exchange capacity of the clinoptilolite, and the competition of Na+ and K* ions with NH4+ was also investigated. Maximum ammonium exchange capacity of Bigadiç clinoptilolite was about 79 % and Gördes 88 %. These results were achieved with pretreated powder zeolites. Freundlich isotherm best describes the equilibrium of ammonia adsorption on zeolite. Ammonium adsorption increased significantly with decreasing zeolite particle size and decreasing initial ammonium concentrations of leachate for all tests. And also pretreatment with NaCI was increased the adsorption rate of ammonium by the zeolite. Ammonium exchange capacity in leachate was reduced due to the competition with especially Na+ and K* ions, that these ions reduced the ammonium exchange for about 20 %. Keywords: Clinoptilolite, leachate, ion exchange Advisor: Associate Prof. Dr. Ayşenur Uğurlu, Hacettepe University, Institute of Pure and Applied Sciences, Department of Environmental Engineering. 11