Yüksek hızlı aktif çamur sistemlerinden oluşan fazla çamurun mezofilik çürütülmesi

Arıtma çamurlarının çürütülmesi bunun yanında organik atıklarla enerji geri kazanım oranın artırılması amacıyla Baltalimanı Atıksu Arıtma Tesisi deşarjından alınan ön arıtmaya tabi tutulmuş atıksu, pilot ölçekli yüksek hızlı aktif çamur sisteminde arıtılmıştır. Oluşan fazla çamurun mezofilik şartlarda 20 günlük çamur yaşıyla 90 günlük iki işletme döneminde laboratuvar ortamında çürütülmüştür. Ayrıca mutfak öğütücülerinin kullanıldığı bir sistemin etkilerinin görülmesi amacıyla ikinci işletme döneminde ise İTÜ yemekhanesinden alınan organik katı atıklar öğütülerek pilot tesis arıtma sistemine dahil edilmiştir. Bu sayede sisteme giren organik yükün artmasıyla oluşan çamurun biyometan potansiyeli aynı işletme koşulları altında bir önceki durumla karşılaştırılmıştır. Oluşan biyogaz miktarı ve metan içeriği ile birlikte özellikle Uçucu Katı Madde (UKM) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderim verimleri incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda pH değişimleri incelendiğinde ilk dönem için 7,2 – 7,9 aralığında değiştiği görülmüştür. İkinci işletme döneminde pH değişimi daha az görülmüş olup 7,2 ile 7,4 arasında değişmiştir. Redoks Potansiyeli -430 ile –480 mV arasında değişmiştir. Organik yükleme hızı 2,5 – 2,9 kg KOİ/m3.gün arasında değişmiştir. TKM giderim verimi ilk dönemde ortalama % 56 iken ikinci işletme döneminde % 40 olarak gerçekleşmiştir. UKM giderimi verimi ilk işletme dönemi boyunca ortalama % 58 ikinci dönemde ise ortalama % 59 olarak gerçekleşmiştir. KOİ giderim verimi birinici ve ikinci işletme dönemlerinde sırasıyla ortalama % 62 ve % 63 olarak gerçekleşmiştir. İşletme dönmeleri boyunca çKOİ sonuçlarına bakıldığında reaktör içerisinde 700 – 2000 mg/L arasında değişim gösterdiği görülmüştür. Oluşan biyogaz içinde ilk işletme döneminde % 67 metan içeriği varken ikinci işletme döneminde bu oran % 73'e yükselmiştir. İlk döneme ait ortalama metan verimi 282 L CH4/kg UKMgiderilen olmuştur. Arıtma sistemine organik atık ilavesinden sonra alınan fazla çamurun çürütülmesi sırasında ise metan verimi 373 L CH4/kg UKMgiderilen olmuştur. Metana döneşen KOİ miktarı ve 0,60 g KOİmetan/g KOİeklenen olarak hesaplanmıştır. Zeta potansiyeli ve partikül boyut dağılımları (P) incelenmiştir. İlk işletme döneminde belirgin bir değişim görülmemiştir. İkinci işletme döneminde ise çürütme sonrası boyut azalması görülmüştür. Amonyum azotu konsatrasyonu ilk işletme döneminde 1000 – 1300 mg/L arasında ikinci dönemde ise 600 – 730 mg/L arasında değişmiştir. Yüksek hızlı aktif çamur sistemi sayesinde düşük O2 tüketimi düşük bekletme süreleri ile arıtma tesisinin elektrik sarfiyatı konvansiyonel sistemlere göre düşüktür. Buna ek olarak oldukça yüksek olan A-kademesi çamurunun anaerobik çürütülmesiyle elde edilen biyogaz önemli bir enerji kaynağıdır. Yüksek enerji potansiyeli olan A-kademesi fazla çamuruna ayrıca organik atıkların ilavesi ile bu potansiyel artırılabilir. Organik atıkların doğrudan çürütücüye verilmesi yerine mutfak öğütücülerinin yaygınlaştırılması ile mutfak atıklarının kanalizasyon sistemi vasıtasıyla AAT'lere iletimi sağlanabilir. Bu yolla atıksu arıtma aşamasında giderilen organik maddenin çamura geçmesi ve oluşan yüksek organik madde içerikli fazla çamurun çürütülmesiye hem atık toplama maliyetleri azalacak hem de üretilen enerji miktarını artış gösterecektir.