Evsel arıtma çamurlarının elektrik alanı yardımıyla susuzlaştırılması

Son yıllarda su kirliliği artışına paralel olarak atıksu arıtma yöntemleri üzerinde çalışmalar yoğunluk kazanarak artmıştır. Atıksu arıtma işlemlerinin sonucunda oluşturulan büyük hacimlerdeki arıtma çamurlarının kolayca nihai olarak bertaraf edilebilmesi için çamurun su içeriğinin önemli derecede azaltılması gerekir. Bu nedenle çamurun bünyesinde farklı şekillerde bulunan su içeriğini (serbest su, flok suyu, kapiler su ve kimyasal bağlı su) azaltmak için çamur susuzlaştırma teknikleri geliştirilmiştir. Mekanik susuzlaştırma işlemlerinde çamur ortamda sıkıştırılarak sadece serbest suyun ve düşük oranda flok suyunun çamurdan alınabilmesi sağlanır. Diğer su türleri için değişik yöntemlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Bunun yanı sıra daha az maliyetle, düşük su içeriğine sahip çamur oluşturacak susuzlaştırma yöntemleri üzerinde çalışmalar yoğunlaşmıştır. Son yıllarda geliştirilen yöntemlerden biri de elektro-susuzlaştırma yöntemidir. Elektro-susuzlaştırma yöntemi susuzlaştırmak istenilen çamurun elektrik alanı içinde maruz bırakılması esasına dayanan bir metottur. Elektro-susuzlaştırma yöntemi mekanik susuzlaştırma ile susuzlaştırılamayan farklı tipte çamurların örneğin ince partiküller ve jelatinimsi çamurları başarıyla susuzlaştırılmasında kullanılmıştır. Bu tezde atıksu çamurunun susuzlaştırma özelliklerini geliştirmek için örnek elektro-susuzlaştırma reaktörünün kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Elektrik alanının etkisinin belirlenmesi için kapiler emme süresi (KES), özgül filtre direnci (ÖFD), filtreleme zamanı (FZ) ve viskozite değerleri gözlemlenmiştir. Elektro susuzlaştırma işlemi için düşey elektrotlarla hazırlanan yatay elektrik alanı arasında bırakılan sistem kullanılmıştır. Deneysel analiz sonuçları Box-Behnken Design istatistiksel analiz yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve bu çalışmada MİNİTAB 17.0 bilgisayar programı kullanılmıştır. İstatistiksel metoda göre pH değeri, işlem süresi ve uygulanan voltaj değeri olarak üç adet bağımsız değişken susuzlaştırma parametreleri ve çamurun üzerinde meydana gelen kimyasal değişiklikler incelenmiştir. Aynı zamanda farklı elektrot türlerinin (Bakır, Paslanmaz Çelik ve Grafit) etkisi belirlenmiştir. Sonuç olarak tüm elektrot türlerinde genel olarak asidik pH, yüksek voltaj ve işletim süresinin uzun olmasının sistem performansını olumlu etkilediği görülmüştür. Aynı zamanda grafit ve bakır elektrotun, paslanmaz çelik elektrota göre daha etkili olduğu görülmüştür. Anot ve katot elektrotlar arasındaki mesafenin etkisi incelendiğinde ise 2,3 cm elektrot mesafesinin verimi artırdığı görülmüştür.