ENDÜSTRİ KULLANILMIŞ SULARININ İNDİRGENEBİLİRLİĞİNİN BAKTERİLERİN SOLUNUM AKTİVİTELERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Not: Figürlerin, Tabloların ve Formüllerin daha yüksek çözünürlüklü görüntüleri için görsele sağ tıklayıp “resmi yeni sekmede aç” seçeneğini seçiniz

Bu çalışmada kullanılan sürekli ve kesik “Batch” tipi çalışan deney tesisinde Almanya ve İzmir ‘deki endüstri tesislerinin kullanılmış sularından alınan numunelerden yararlanılarak sistemdeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu zamanla değişimi izlenerek ortamdaki bakterilerin solunum aktiviteleri ölçülmüştür.

Farklı karışım oranları için yapılan bu ölçümlerden elde edilen sonuçlardan araştırılan sular için tesir çizgileri elde edilmiş ve endüstri sularının indirgenebilirliklerini genel olarak belirleyebilecek parametreler çıkarılmaya çalışılmıştır.

İNDİRGENEBİLİRLİKLERİ İNCELENEN ENDÜSTRİ SULARI VE KİMYASAL BİLEŞİKLER

Kolaylıkla indirgenebilen endüstri kullanılmış sularının evsel aktif çamurla bir araya getirilerek solunun aktivitelerinin ölçülmesinde bu karışımın oksijen tüketimi artmaktadır. Buna karşılık güç indirgenen bir endüstri kullanılmış su yunun karıştırılması anında oksijen tüketimi dolayısı ile solunum aktivitesi azalmaktadır. Bu nedenle uyumlu durumda olmayan aktif çamur farklı seyreltiler de verilecek endüstri kullanılmış suları için karışımın solunum aktivitesi ölçülerek bu endüstri suyu için izin verilebilecek evsel pis su ile birlikte arıtılabileceği karışım oranı belirlenebilir. Bu çalışmada endüstri kullanılmış sularının yanında fenol, sodyum asetat gibi saf kimyasal madde çözeltileri ile deneyler yapılarak solunum aktiviteleri belirlenmiştir (Wagner, 1976) ,

Bu çalışmada Almanya’ya ait fenol, sodyum asetat, deri, ilaç, malt endüstri suları ve İzmir’e ait deri, bira, tekstil, metal kaplama endüstri sularının solunum aktivite ölçümlerinde (Şekil 15) de ki sistemden alınan aktif çamur bu endüstri suları ile karıştırılarak (Şekil 16)’daki sistemde ölçülmüştür.

Şekil 16: Solunum aktivitelerinin ölçümü için kullanılan laboratuvar tesisi

İncelenen endüstri kullanılmış sularının aktif çamurla ve ön arıtmadan geçmiş evsel pis su ile karışım oranları (Tablo 2) de verilmiştir.

Şekil 15: Sürekli ve kesikli çalışan laboratuvar model tesisi akım şeması

Tablo 2: Endüstri Sularının Karışım Oranları

ENDÜSTRİ KULLANILMIŞ SULARININ İNDİRGENEBİLİRLİKLERİNİN MİKROORGANİZMALARIN UYUMLU OLMADIĞI ORTAMDA SOLUNUM ÖLÇÜMLERİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Bu ölçümlerde kullanılan aktif çamur herhangi bir şekilde endüstri suları ile daha önce temas etmediğinden sonuçlar mikroorganizmaların uyumlu olmadığı ortam da elde edilen solunum değerleridir. Solunum ölçümlerinde kullanılan her aktif çamur bu ölçümlerde yararlı olmaz örneğin stabil olmuş aktif çamur burada uygulanacak kısa güreli ölçümlere kendini uyduramaz. Bu nedenle kullanılan aktif çamurun solunum değeri en az 2530 mg O2/lt-saat olmalıdır (Söhulze, Koıstra, 1969) . Bu deneylerde kullanılan aktif çamurun aktifleştirme havuzundan alındığı andaki solunum değeri ‘(60 mgO2/1t-saat) civarında saptanmıştır.

(Şekil 15)’de görülen sistemin model tesisinde sürekli olarak ön çökeltmeden geçmiş evsel pis su ile beslendiğinde bu sistemden alınan aktif çamurun çalışma solunum değerleri ölçülmüş ve elde edilen en küçük değerler (Tablo 3)’de gösterilmiştir.

Çeşitli karışım oranları için endüstri kullanılmış suları ve çeşme suyunun solu num aktivite değerlerinin daha önce de belirttiğimiz gibi tesir çizgileri yardı mı ile belirlenerek değerIendirilmesi yoluna gidilmiştir. Bunun sonucunda elde edilen eğriler altında kalan alanlardan hareket e çeşme suyu karışımı altında kalan alan, birim olacak şekilde diğer endüstri kullanılmış suyu karışımı alanlarının bu alana oranının teşkili böylece endüstri sularının indirgenebilirlikleri ve birbirine göre ayrışabilme özelliklerini ortaya koyabilecek bir faktörün olup olmadığı incelenmiştir.

Tablo 3: Sürekli Çalışan Model Tesisi Aktif Çamurunun En Düşük Çalışma Solunumu Değerleri

Deney NoOV0(mg02/lt.saat)
134
228
327
426
535

 

ALMANYA ‘YA AİT ENDÜSTRİ SULARI İLE YAPILAN İNDİRGENEBİLİRLİK DENEYLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Fenol, sodyum asetatın belirli oranlarda hazırlanmış çözeltileri yanında sırasıyla ön arıtmadan geçmiş deri, ilaç ve malt endüstri kullanılmış suları ile çalışma solunumu (OV) ve spesifik solunum (OVg) değerleri, solunum aktivite ölçümlerinde elde edÎ1m1ş tesir çizgileri (Şekil 17) ve (Şekil 18)’de bir arada gösterilmiştir.

İZMİR ‘e AİT ENDÜSTRİ KULLANILMIŞ SULARI İLE YAPILAN İNDİRGENEBİLİRLİK DENEYLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

İzmir ‘de tekstil, deri, bira, metal kaplama endüstrilerinden alınan endüstri kullanılmış suları Almanya ‘ya ait endüstri suları için yapıldığı gibi çeşitli oranlarda ön arıtmadan geçmiş evsel pis su ve aktif çamurla karıştırılarak çalışma solunumu ve spesifik solunum değerleri ile tesir çizgileri bulunmuştur.

Böylece bu suların bakterilerin solunum aktivitelerine etkisi belirlenmiştir. (Şekil 19) ve (Şekil 20)

Her iki çalışma da incelenen suların ve endüstri sularının indirgenebilirlikleri hakkında belirli yön gösterici bağıntılar elde edebilmek için çeşme suyu, aktif çamur ön arıtmadan geçmiş pis su karışımının solunum aktivite tesir çizgileri çizilmiş. Bu tesir çizgisinin kapladığı alanın endüstri kullanılmış suyu aktif çamur ön çökeltmeden geçmiş pis su karışımı tesir çizgisinin kapladığı alana oranı indirgenebilirlik faktörü olarak tanımlanmıştır.

Bu faktör  “İ” ile belirlenmiş olup indirgenebilirlik birimsizdir.

Şekil 17: Almanya’dan alınmış endüstri sularının aktif çamurla çeşitli karışım yüzdeleri için çalışma solunumuna bağlı solunum aktivite tesir çizgileri

Şekil 18: Almanya’dan alınmış endüstri sularının aktif çamurla çeşitli karışım yüzdeleri için spesifik solunumuna bağlı solunum aktivite tesir çizgileri

Şekil 19: İzmir’den alınan endüstri sularının aktif çamurla çeşitli

karışım yüzdeleri için çalışma solunuma bağlı solunum aktivite tesir çizgileri

Şekil 20: İzmir’den alınan endüstri sularının aktif çamurla çeşitli

karışım yüzdeleri için spesifik solunuma bağlı solunum aktivite tesir çizgileri

Şekil 15: Sürekli ve kesikli çalışan laboratuvar model tesisi akım şeması

Tablo   4 Almanya’ya Ait Endüstri Suları İçin İndirgenebilirlik Faktörü “İ” Değerleri

            x          : Çalışma Solunumu

            xx        : Spesifik Solunum

Elde edilen sonuçlardan Almanya’ya ait endüstri kullanılmış suları için indirgenebilirlik faktörü değerleri (Tablo 4)’de verilmiştir.

Tablo 5: İzmir’e alt Endüstri Suları İçin İndirgenebilirlik Faktörü “İ” Değerleri

            x          : Çalışma Solunumu

            xx        : Spesifik Solunum

İzmir ‘e ait endüstri kullanılmış suları İçin indirgenebilirlik faktörü değerleri (Tablo 5) de gösterilmiştir.

SONUÇLAR

Endüstri suları genellikle kentsel arıtma tesislerinde evsel pis sularla bir-likte arıtıldığından, bunların bu tesisteki mikroorganizmalar üzerindeki etkilerinin ve oksijen tüketimlerinin değişimi ile yakın ilişkisi olan solunum aktivitesinin belirlenmesi önemlidir. Çalışmada Almanya ve İzmir’deki endüstri tesislerinin kullanılmış sularından alınan numunelerden farklı karışım oranları için yapılan solunum aktivite ölçümlerinden, bu endüstri sularının indirgenebilirliklerini belirleyen tesir çizgileri elde edilmiş. Bu tesir çizgilerinin arıtmayı etkilemeyen farklı karışımlardaki çeşme suyu için elde edilen tesir çizgileri ile karşılaştırılması yöntemi ile indirgenebilirlik faktörlerinin belirlenmesi yoluna gidilmiştir.

Elde edilen bu faktör yardımı ile pahalı arıtma tesislerinin boyutlandırılmasından önce basit laboratuvar deneyleri ile çözüm için yön gösterici sonuçlar ortaya konabilir. İndirgenebilirlik faktörü genellikle, sıfırla bir arasında değişmekte olup, endüstri sularının kentsel arıtma tesislerinde birlikte sorun yaratmadan arıtılabilmesi için 0,5 ile 1 arasında olması gerekmektedir. Bundan düşük değerler elde edilirse endüstri tesisinin kendi bünyesinde ön arıtmaya tabi tutulmalı veya kent arıtma tesisinde indirgenme faktörünü bire yaklaştırıcı önlemler alınmalıdır. İncelenen Almanya endüstrilerine ait sularda indirgen-me faktörünün fenol çözeltisi, malt ve ilaç endüstrilerinin karışımdaki oranları büyüdükçe 0.50 nin altına düştüğü gözlenmiştir. İzmir endüstri sularından ise sadece metal kaplama endüstrisine ait kullanılmış sular indirgenebilirlik faktörü 0.50 nin altına düşmüştür. Bu noktadan hareketle, metal kaplama tesisi dışındaki İzmir’e ait endüstri sularının kurulacak bir arıtma tesisinde evsel pis sularla birlikte arıtılabileceği sonucuna varılmıştır.

KAYNAKLAR

Brouzes, H.P.. (1973) Considerations in the Multi-Stage Activated Sludge Treatment of Industrial Waste Water. Water Research; 7,783.

Burchard, C.H. (1969) Ober den Aussagewert von Ganglinien der Sauerstoffkon-zentration im Belebungsbecken, Stuttgarter Berichte zur Siedlungswasserwirtschaft  42

Eden, G.E., Truesdale. G.A., Stenuef, G.V. (1968), “Assessment of Biodegradability, JWPCF, 67 107.

v.d. Emde, W. (1973) Möglichkeiten zur Reinigung organisch verunreinigter Industrieabwasser. UR, 95.

Ettinger, M.B., Lishka, R.H., Kroner, R.C. (1954) Persistence of Pyridine Bases in Polluted Water.Industrial and Engineering Chemistry, 46, 791.

Farkas, P. (1969) Method for Measuring Aerobic Decomposition Activity of Activated Sludge in an Open System.4. International Conferance an Water Pollution  Research, Paper 11-1 Prag.

Hartmann, L., Wilderer, P., Staub, W. (1967) Reaktionskinetisch Untersuchungen zum biochemischen Abbau neuer Tenside durch Tropfkörperorganismen.Tenside 4, 138.

Hatfield, R. (1957) Biological Oxidation of some organic compounds.Industrial and Engineering Chemistry, 49, 192.

Heinz, H.J., Fischer    (1967) Der Internationale Stadn der Methoden zur Bestimmtilg der biologischen Abbaubarkeit von Detergentien und die Möghichkeiten einer Vereinheitlichung, II. Bisher benutzte Prüfmethoden und Vorschage einer Prüfmethoden. Kombination zur Internationalen Vereinheitlichung, Fette, Seifen, Anstriche, X188.

Hixson, A.W., Gaden, E.L. (1950) Oxygen Transfer in Submerged Fermentation. Industrial and Engineering Chemistry, 42, 1792.

Huber, L. (1964) Über die Adaption von Mikroorganismen in biologischen Reinigung,Münchner Beitrage zur Abwasser-Fischerei-und Flussbiologie, Band 11 32.

Husmann, W., Malz, F., Jendreyko, H. (1963) Beseitigung von Detergentien aus Abwassern und Gewassern. Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfallen  1153 Köln-Opladen,.

Janicke, W. (1968) Indirekte Ermittlung des biologischen Abbaugrades synthetischer organischer Verbindungen durch Bestimmung der Oxidierbarkeiten. Ges-Ing., 82, 309.

Janicke, W. (1968) Die indirekte Ermittlung des biologischen Abbaugrades nicht-ionogener Detergentien durch Bestimmung des organisch gebundenen Kohlenstoffs. Gas-Wass. Fach 109, 246,.

Kayser, R. (1967) Ermittlung der Saverstoffzufuhr von Abwasserbelüftern unter Betriebsbedingungen, Veröffentlichungen des Instituts für Stadtbauwesen, Technische Hochschule Braunschweig,.

Kayser, R. (1977) Zur Frage der Überprüfung des Sauerstoffeintrages, Abwasserreinigung in Kleineren verhaltnissen.Vortrage des 12. ÖWWV-Seminars  Wiener Mitteilungen Wasser-Abwasser-Gewasser, Band 22.

Kelly, R.J., Konecky, M.S., Shewmaker, J.E. (1964) An Automated Chemical Oxygen Demand Procedure for Measuring the Biodegradation of Surfactants. Technicon International Symposium, London.

Lamb, C.J., Westgarth, C.W., Rogers, L.J., Vernimmen, P.A. (1964)

A Technique for Evaluating the Biological Treatability of Industrial Wastes. JWPCF. 1263.

Ludzack, F.L., Kinkead, D. (1956) Persistence of Oily Westes in Polluted Water Under Aerobic Conditions, Industrial and Engineering Chemistry 48 263,.

Mc Carthy, P.L., Brodersen, C.F. (1962)Theory of Extended Aeration of Activated Sludge.JWPCF, 34, 1095.

Mills, E.J., Stack, V.T. (1955) Suggested Procedure for Evaluating of Biochemical Oxidation of Organic Chemicals.Sewage Ind. Wastes 27, 1061.

Offhaus, K. (1969) Abwasserbewertung mit hilfe von Toxizitats und Belebtschlammversuchen.Wass. Abwass. Forsch., 2., 171.

Pitter, P. (1963) Surface Active Agents in Waste Waters Alkyl Sulfates Resistant and Alkyl Benzene Sulfonates Suspectible to Biological Degradation, Sbornik Vysoke Skoly Chemickotechnologicke, Technologie Vody 2; 19

Porges, N., Jasewicz, L., Hoover, S.R. (1952) Measurement of Carbondioxide Evolution from Aerated Sludge.Sevage Ind. Wastes, 14, 1091.

Rüffer, H. (1969). Betrachtungen uber das Verhaltnis von Sauerstoffeintrag und Sauerstoffzehrung in Belebunksbecken.vom Wasser 36 399.

SChulze, K.L., Koistra, R.D. (1969) Oxygen Demand and Supply in an Activated Sludge Plant, JWPCF, 1763.

Thiele, H., Schmidt, K., (1969) Die kontinuierliche und registrierende Messung

des Sauerstoffverbrauchs als Mittel der Überwachung von Klaranlagen und Gewassern,

Österr. Abwass. Rundschr, 14 83.

Vernimmen, P,.A., Henken, R.E., Lamb, C.J. (1967) Short-Term Biochemical Oxygen Demand Test. JWPCF, 59-6, 1006.

Wagner, R. (1976) Neue Gesichspunkte zur Methodik und zur Beurteilung des Verdünnungs-BSB. GWF 117, Heft 10, 443.

Leave a Comment.