Arıtma çamurlarının kurutulması için yoğunlaştırmalı güneş kolektörünün üretilmesi

Arıtma çamurları, su ile beraber organik ve inorganik katı maddeleri içeren konsantre atıklardır ve atıksu arıtma tesislerindeki ayırma işlemlerinden kaynaklanmaktadır. Susuzlaştırma işlemlerinden sonra bile çamur içerisinde çok miktarda su bulunur. Konya Atıksu Arıtma Tesisi'nde, santrifüj susuzlaştırma ünitesinden çıkan çamur kekinin su içeriği %78 ile %82 arasında değişmektedir. Çamurdaki bu yüksek su içeriği, nihai bertaraf veya faydalı kullanım alternatiflerinin uygulanmasında aşılması gereken bir sorundur. Yakmak, arazide depolamak veya gübre olarak kullanmak için çamurun katı madde içeriğini arttırmak gerekmektedir. Bu nedenle, kurutma bu faydalı kullanım veya bertaraf seçenekleri için gerekli bir işlemdir. Fosil yakıt ile çalışan termal kurutucular yüksek kurutma oranlarına ulaşabilir, ancak yüksek yatırım ve işletme maliyetleri bir dezavantajdır. Güneş enerjisinden faydalanmak için çamurun zemine ince bir tabaka halinde serildiği sera tipi kurutma tesisleri, nispeten düşük maliyetlidir ancak büyük alanlar gerektirir. Konsantre güneş enerjisi sistemleri bu sorunların üstesinden gelmek için umut vaat etmektedir. Parabolik oluk tipi kolektörler, yüksek sıcaklıklarda akışkanın ısıtılması, buhar gücü ile elektrik üretimi gibi endüstriyel uygulamalar için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yoğunlaşmış güneş enerjisi kullanılarak kurutmayı en az alanda yapabilmek amacıyla; parabolik kolektörün odak noktasında bulunan tüpten doğrudan çamur geçirilen bir düzenek kurulmuştur. Çamur metal boru içerisinde ısıtılırken, nem havalandırma yoluyla uzaklaştırılmıştır. Kurutma deneyleri sonbahar ve yaz aylarında Konya Atıksu Arıtma Tesisi'nde yapılmıştır. Sonbahar mevsiminde, ortalama güneş ışınımının 882 W/m2 ve çamur besleme hızının 33 g/dk olduğu bir günde; katı madde içeriği, %18'den %47'ye yükselmiştir. Radyasyon ve besleme hızının sırası ile 1047 W/m2 ve 28.6 g/dk olduğu başka bir günde, katı madde içeriği %21'den %64'e yükselmiştir. Yaz mevsiminde ortalama güneş radyasyonunun 946 W/m2 olduğu bir günde %20 KM içeren çamur, 5 saat sürede %96 KM içeriğine ulaşmıştır.