Hidrodinamik kavitasyonla sulu ortamdan amonyum giderimi

Abstract

Yapılan bu çalışmada, yüksek amonyak içeriğine sahip sızıntı sularından amonyak giderimi amacıyla pilot ölçekli Hidrodinamik kavitasyon sistemi (HDK) kullanılmıştır. Öncelikle HDK sisteminin amonyak giderim performansının belirlenmesi amacıyla sentetik atıksu ile kesikli olarak orifis çapı, kavitasyon sayısı, giriş konsantrasyonu, hava debisi, sıcaklık ve sürekli olarak hidrolik kalış süresinin etkileri incelenmiştir. 7 mm orifis çapı, 0,12 kavitasyon sayısı, 30°C sıcaklık, 25 L/dk hava debisi ile 24 saatte elde edilen amonyak giderimi % 98,4'tür. Sürekli denemeler için ise artan hidrolik kalış süresi ile düşük denge konsantrasyonu elde edilmiştir. Klasik amonyak sıyırma sistemlerinin modeli uygulanarak, elde edilen deney verileriyle karşılaştırıldığında, hava verilmediğinde dahi HDK reaktörünün modele göre 45 L/dk hava debisi uygulanıyormuş gibi davrandığı görülmüştür. Sistem amonyak giderim performansının belirlenmesinin ardından Erzurum deponi sahası sızıntı suyundan amonyak giderimi için 7 mm orifis çapı ile 0,17 kavitasyon sayısında, hava verilmeden, 30°C'de 24 saat süre sonunda %75 amonyak giderilmiştir. HDK'un sunduğu avantajlarla problemli atıksulardan biri olan sızıntı sularının toksik özellikteki amonyağını rahatlıkla giderebildiği ve mevcut performansın geliştirilmesinin önü açık olduğu bu çalışmada görülmektedir.

In this study, pilot-scale hydrodynamic cavitation system (HCS) was used to treat leachate wastewater containing high ammonia content. First, to determinate the formance of HCS in terms of ammonia removal, synthetic wastewater was used. In batch studies orifice diameter, cavitation number, initial concentration, air flow, temperature parameters and in continuous studies hydraulic retention times were investigated. With 7 mm orifice diameter, 0,12 cavitation number, 30°C temperature and 25 L/dk air flow % 98,4 ammonia removal was obtained in 24 hours. Continuous studies showed that increasing hydraulic retention time decreases balance concentration. Classic ammonia removal system emphirical model was used to compare with cavitation datas. According to the model HCS reactor without air was operating like 45 L/dk air flow applied. After the determination of system performance % 75 ammonia removal was archieved without air in 24 hour from Erzurum landfill leachate under contitions of 7 mm orifice diameter, 0,17 cavitation number, 30°C temperature. Results show that HCS provides advantages over landfill leachate which is one of the most complex wastewater involving toxic ammonia and it is current performance is open to improvements.