Arıtma çamuru ve konsantre organik atıkların aerobik termofilik stabilizasyonu

Abstract

ÖZET Akışkan yataklı sistemlerden aktif çamur işleminin bir alternatifi olan aerobik termofilik çürüme, biyolojik olarak oksitlenen organik maddenin metabolik oksidasyon ısısını kullanan bir süreçtir. Organik madde içeriği yüksek olan arıtma çamurları, çeşitli endüstriyel atıklar ve hayvansal atıklar; tam karışımlı, ısı kayıpları önlenecek şekilde iyi izole edil miş, biyolojik oksidasyon için yeterli miktarda hava sağlanan bir reak törde aerobik olarak çürütüldüklerinde, biyolojik oksidasyon sırasında açığa çıkan ısı sistem sıcaklığını termofilik Q^3 C) seviyelere çıkar mak için yeterli olmaktadır. Organik madde oksidasyonu sırasında açığa çıkan ısının bir kısmı yeni hücre asimilasyonunda kullanılırken, bir kıs mı da si sağlar. mı da sistem sıcaklığını 50 - 60 C sıcaklıklara çıkararak pastörizasyonu Sunulan bu çalışmada yurdumuzda önemli bir kirletici potansiyel oluşturan tavuk atıklarının yeni ve ekonomik bir yöntem olan aerobik termofilik çürüme ile stabilizasyonu deneysel olarak incelenmiştir. %10 KM olacak şekilde sulandırılan atık; 200 İt hacminde, tam karışımlı, ısı izolasyonu sağlanmış bir reaktörde havalandırılmıştır. Aerobik termofilik çürüme süreci içinde reaktör sıcaklığının kendiliğinden termofilik seviyeye yükseldiği, ortalama reaktör sıcaklığının 56 C'de kaldığı gözlenmiştir. Taze giriş numuneleri azot içeriği %H~6 iken aerobik termofilik çürüme sırasında yüksek sıcaklığın nitrifikasyonu inhibe etmesi sonucu önemli ölçüde azot kaybı olduğundan çıkış atığının azot içeriği %2 civarında tesbit edilmiştir. Aerobik çürüme işlemi sırasında organik madde bozunma hızları birinci derece reaksiyon kinetiklerine göre k. = 0.187 gün ola rak hesaplanmıştır. Kimyasal oksijen ihtiyacı giderme verimi %40'dır. Ya pılan deneyler sonucunda, aerobik termofilik olarak çürümüş atığın özgül 12 14 -2 filtre direncinin 10 - 10 cm arasında olması çamurun suyunu verme özelliklerinin çok zayıf olduğunu göstermektedir. Aerobik termofilik çürüme sonucunda elde edilen son ürün kokusuz, homojen görünümlü bir atıktır. Yüksek sıcaklık nedeniyle pastörizasyona uğradı ğından ve organik madde bozunması sırasında oluşan değerli besi element leri içerdiğinden bir besi kaynağı olarak ve hijyenik açıdan emin bir şekilde tarla tarımında kullanılması mümkündür. ıı -

SUMMARY Aerobic thermophilic digestion which may be an alternative to the activated sludge process of the fluidized bed systems, uses the metabolic oxidation heat of biologically oxidated organic matter. When the treatment plant sludges with a high organic matter content or various industrial and animal wastes are digested in a completely mixed, heat insulated and sufficient air provided reactor, the heat exerted during the biological oxidation would be adequate to increase the system temperature to the thermophilic level (^^3 C). While some portion of this heat is used for the assimilation of new cells, the remaining part furnishes pasteurization of the read temperature variations in the system. furnishes pasteurization of the reactor contents by sustaining 50-60 C In this study, aerobic thermophilic digestion which is a relatively new and frugal process has been applied to poultry wastes which pauses an important potential source in Turkey. First, wastes are diluted to obtain a solid matter content of 10% and then aerated in a completely mixed, heat insulated reactor volume of 200 liters. It is observed that during the aerobic digestion process, the temperature of the reactor has been raised to the thermophilic level by itself and the average temperature of 56 C is maintained in the reactor while nitrogen content is k-6% in the fresh samples, it is found 2% in the effluent samples mainly due to the inhibition effect of high temperatures on the nitrification process. Organic matter degradation rate of k,= 0.187 day is found during the aerobic digestion process by assuming first order kinetics. It is estimated that chemical oxygen demand removal efficiency is in the order of 40%. Removal of sludge moisture is very difficult considering a 12 14 -2 specific filter resistance of 10 -10 cm which is found for the aerobically digested sludge. The final product which is obtained at the end of the aerobic thermo philic digestion process is not offensive and odorous. It has a homo genous structure. It could be used safely as a fertilizer since it is pasteurized and rich with many minerals. -Ill-