Anaerobic co-treatability of olive mill waste waters and domestic waste water

Abstract

oz Zeytinyağı imalathanesi atıksularının ('karasu' yun) bertarafı genelde Akdeniz ülkeleri, özelde ülkemizin batı bölgeleri için önemli bir sorundur. Bu atıksu mevsimsel olarak üretilir ve yüksek miktarda organik kirletici içerir. Karasuyun arıtımı için birçok yöntem denenmesine karşın hem yeterli kirlilik giderimi sağlayan hem de ekonomik uygulanabilirliği olan bir metod önerilememektedir. Yoğun kirlilik yüküne sahip ve/veya mevsimsel olarak üretilen atıksulara uygulanabilme, enerji üretimi ve düşük giderler gibi avantaj lan ile anaerobik arıtma uygun bir seçenek olabilir. Ancak karasu, anaerobik arıtma için bile yüksek kirlilik yüküne sahiptir ve yeterli besi maddesi içeriğine sahip değildir. Bunun yanında evsel atıksular, anaerobik arıtma için seyreltik ve fazla besi maddesi içeriğine sahip olarak değerlendirilmektedir. Bu yüzden anaerobik birlikte arıtma daha iyi bir seçenek olabilir. Bu çalışmada, karasu ve evsel atıksuyun birlikte arıtılabilirliği, Biyokimyasal Metan Potansiyeli (BMP) testi olarak adlandırılan anaerobik arıtılabilirlik testleri kullanılarak araştırılmıştır. Bu testler karasu ve evsel atıksuyun değişik oranlardaki karışımlarına (1:9, 1:5, 1:3, 1:1 vel:0 karasu:evsel atıksu oranlarında) değişik organik yükleme değerlerinde (4553 mg/1, 9107 mg/1, 13660 mg/1, 22767 mg/1 ve 34150 mg/1 Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)) iki farklı aşı kültürü kullanılarak uygulanmıştır. Besi maddesi eklemesinin etkilerini ve bu atıksuların birbirini tamamlayabilme özelliklerini belirleyebilmek amacıyla, tüm testler hem bir besi çözeltisi eklemesi (BM+) hem de ekleme olmadan (BM-) gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları, Efes Pilsen İzmir Bira Fabrikası'nın arıtma tesisinden alınan kültürle aşılanan reaktörler için, 4553 mg/1 KOİ yüklemesinde %80, diğer yükleme değerleri için ise %70 civarında kirlilik giderimi göstermektedir. Ankara Evsel Atıksu Arıtma Tesisi'nden alınan kültürle aşılanan reaktörler için ise bu değerler, daha yüksek değerler orta yoğunlukta KOİ yüklemelerinde olmak üzere, %61 ile %82 arasında değişmektedir. Karışımdaki evsel vıatıksu oranı ile kirlilik giderimi arasında anlamlı bir ilişki saptanamamış, ancak besi maddesi eklemesiz reaktörlerin arıtma veriminin besi maddesi eklemeli olanlarınkine oranının, karışımdaki evsel atıksu oranıyla doğru orantılı olarak arttığı gözlenmiştir. Bu durum evsel atıksu eklemesinin olumlu etkilerini ortaya koymaktadır. Efes kültürü ile aşılanan reaktörler herhangi uyum süreci gerekliliği yaşamamışken, Ankara kültürü ile aşılanan reaktörler bu sürece gereksinim duymuştur. Efes kültürü ile aşılanan reaktörler, tüm KOİ yüklemelerinde, biyogaz üretiminin çoğunu, %75 civarı, yaklaşık 15-20 gün içinde gerçekleştirmiştir. Ankara kültürü ile aşılanan besi maddesi eklemeli reaktörler toplam üretimin %80'ine ulaşmak için yaklaşık 25 güne gereksinim duymuş, besi eklemesi yapılmayanlarda ise bu süre 35 ile 45 günü bulmuştur. vıı

ABSTRACT Handling of olive mill wastewater (OMW) constitute an important problem for Mediterranean countries in general and western parts of Turkey in particular. This wastewater is seasonally produced and has high organic pollutant concentrations. Many treatment methods have been tried for its treatment, but a method having both sufficient treatment efficiency and economical feasibility could not be offered. Anaerobic treatment, having the advantages of applicability to high-strength and/or seasonal wastewaters, energy production and reduced costs, may be a good option. But olive mill wastewater is considered still to be highly polluted and not to have sufficient nutrients while domestic wastewater (DW) is assessed to be dilute and to have nutrients in excess for anaerobic treatment. Therefore anaerobic co-treatment of these wastewaters may be a better solution. In this study, the anaerobic co-treatability of OMW and DW was investigated by means of anaerobic treatability assays called Biochemical Methane Potential (BMP) tests. These tests were applied to OMW and DW mixtures of different ratios (OMW:DW of 1:9, 1:5, 1:3, 1:1, 1:0) at different organic loadings (4553 mg/1, 9107 mg/1, 13660 mg/1, 22767 mg/1 and 34150 mg/1 Chemical Oxygen Demand (COD) loading) with two different seed cultures. In order to determine the effect of nutrient addition, and the complementarity of these wastewaters, all tests were carried out both with (BM+) and without (BM-) the addition of a nutrient solution (basal medium). Results of the experiments showed treatment efficiencies around 80% at 4553 mg/1 COD loading and around 70% at higher loadings for samples seeded with the culture obtained from the treatment plant of Efes Pilsen Brewery in İzmir, Turkey. For samples seeded with the culture obtained from the anaerobic digesters of Ankara Municipal Wastewater Treatment Plant, results were between 61% and 82% with the higher efficiencies at medium COD loading levels. A meaningful relation between DW content IVand treatment efficiency could not be observed; but the performance ratio of BM- reactors to BM+ reactors increased with increasing DW content in the mixture, indicating the positive effect of D W addition. Reactors seeded with Efes culture did not require an acclimation period, while those seeded with Ankara culture did so. Efes seeded reactors, at all COD loadings, performed most of the gas production, around 75-80%, in about 15-20 days. Ankara seeded BM+ reactors required about 25 days for 80% production, while this period was about 35-45 days for BM- reactors.