Çamur içeriğindeki kirleticilerin elektro-susuzlaştırma işlemi sonrasında oluşan fazlar arasındaki dağılımının belirlenmesi

Dünya'yı kapsayan enerji krizi, gıda rezervi eksikliği ve tehlikeli atık oluşumu sosyo-ekonomik ilişkilerde sorunlara sebep olan ve çevresel sürdürülebilirliği engelleyen büyük zorluklardır. Hızla gelişen teknoloji ve şehirleşme beraberinde atık oluşumunu da getirmektedir. Bu durum da atıksu arıtma tesislerinin sayısını ve ihtiyacını arttırmaktadır. Atıksuların arıtımı sonucunda yan ürün olarak büyük miktarlarda çamur oluşur. Oluşan çamur yüksek miktarda su ve zararlı patojenler içermesinin yanında, aynı zamanda çeşitli temel malzeme ve besinler için bir kaynak görevi de görür. Son yıllarda elektrokimyasal prosesler, çamur susuzlaştırma ve kaynak geri kazanımı için etkili bir teknik olarak yerini almıştır. Elektro-susuzlaştırma (ES) prosesi, serbest ve bağlı suyu çamur matrisinden ayırarak çamur hacmini önemli ölçüde azaltır ve böylece daha uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir çamur yönetimi haline gelir. ES işlemi sonrasında giriş ham çamuru; filtrat (1), susuz çamur (2) ve uçucu (gaz) faz (3) olmak üzere 3 kısımda incelenmektedir. Ancak proses sırasında meydana gelen gaz salınımı ve karakterizasyonu ihmal edilmektedir. Bu tez çalışmasında uçucu organik bileşiklerden doğrusal ve halkalı yapıdaki uçucu metil siloksanlar, toksik ağır metal bileşiklerinden Cu, Cd, Pb ve Zn ile kokulu gazlardan H2S ve NH3 bileşiklerinin proses sırasında oluşan fazlar arasındaki akıbeti belirlenmiştir. ES reaktöründe optimum işletim şartlarını belirlemek amacıyla Box-Behnken İstatistiksel Analizi kullanılmıştır. Uygulanan voltaj ve basınç değerlerindeki değişiklikler sonucunda, verimli katı-sıvı ayrımının yanında proses sonucunda en az % 9 ve en yüksek % 25 arasında değişen oranlarda reaktörden gaz çıkışı meydana geldiği hesaplanmıştır. Emisyon akışları ve beraberinde emisyon faktörleri üretilmiştir. Sonuç olarak ES prosesinde yüksek susuzlaştırma veriminin yanında, UMS ve ağır metal bileşikleri için ham çamur içerisinde % 40 ile % 70 aralığında arıtım yapılırken, % 30 ile % 60 oranında kirleticilerin susuz çamur içerisinde kaldığı tespit edilmiştir. Böylece ES işleminin çamur yönetimine ve atmosfer kirliliğine olan katkısı ortaya konularak bu sistemin pozitif ve negatif yönleri belirlenmiştir.