MAKALE çamurun içeriğindeki EPS'nin, kolligatif özellikler üzerine önemli etkisi olduğu düşünülmekle birlikte, bu durum henüz yapılan araştırmalarda tam olarak değerlendirilmemiştir[5]. Arıtma çamurlarının kolligatif özellikleri olduğunun kanıtlanmasında yürütülen bazı çalışmalar olmuştur. Bu çalışmalarda, dilatometri, kurutma hızlarının belirlenmesi ve susuzlaştırma ile ilgili araştırmalar[5] yapılmıştır. Çamurların sahip olduğu dört farklı su fraksiyonunun (serbest su, kapiler su, kolloidal su, kimyasal bağlı su) belirlenmesi önemlidir[6]. Örneğin, dilatometri testinde, çamurun donma noktası belirlenerek, çamur örneğinin katı madde içeriği ile donmamış suyun oranı belirlenir. Smith ve Vesilind[6] tarafından yapılan bir çalışmada, dondurma işlemi için sıcaklık değeri düşülürken, katı madde başına dondurulmuş su miktarında düşme gözlenmektedir. Keiding vd.[6], Smith ve Vesilind tarafından yapılan çalışmayı, EPS'nin donmamasının bir sonucu olarak, çözeltinin daha konsantre hale geldiği şeklinde yorumlamıştır. Aktif çamurun susuzlaştırılmasında çamurun EPS'nin kolligatif özellikleri ve bunu etkileyen bileşenler ile çamurların susuzlaştırılması üzerindeki etkilerini belirlemek üzere yürütülecek detaylı araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Eğer çamurun kolligatif özelliklerini etkileyen özellikleri iyi bilinirse, bu çamurun su verme özelliklerinin o derecede geliştirilmesi ve buna bağlı olarak susuzlaştırma veriminin arttırılması da söz konusu olacaktır. Bu bildiri kapsamında, arıtma çamurlarının su verme özellikleri ve çamurların susuzlaştırılmasında kullanılan teknolojiler tanıtılarak, bu ekipmanların çamur susuzlaştırmadaki performansları irdelenecektir. 2. Arıtma Çamurlarının Su Verme Özell ikleri Aktif çamurun susuzlaştırılmasında kullanılan mekanik ekipmanların peıiormanslarıyla ilişkilendirilen çamur özellikleri bu kısımda sadece filtrasyon mekanizması dikkate alınarak irdelenmiştir. Çamur karakterizasyonunun filtrasyon üzerindeki genel etkileri aşağıdaki gibi verilebilir: • Susuzlaştırma ekipmanına beslenen çamurun organik ve inorganik partiküller, biyokatılar, moleküler ve iyonik haldeki 134 Tesisat Dergisi Sayı 183 - Mart 2011 bileşenlerden oluşan kompleks yapıdaki karışımlardan oluşan içeriği susuzlaştırma üzerinde etkindir. • Beslenen çamurun içeriği oluşacak çamur keki kuru maddesini, filtrasyon hızını ve filtrasyona karşı oluşan kekin direncini etkilemektedir. • Beslenen çamura uygulanmış olan şartlandırma prosesine bağlı olarak içeriğinde ince partiküller varsa bu filtrasyon üzerinde negatif etkiye sahiptir. • Özellikle yüksek katı madde içeren ön çökeltim çamurları ile karşılaştırıldığında biyolojik çamurların nem içeriği daha yüksek çamur kekleri oluşturduğu ve kek oluşum hızının daha yavaş olduğu bilinmektedir. • Filtrasyon özellikleri beslenen çamurun yaşıyla da ilgilidir. • Oluşan çamur kekleri farkl ı düzeylerde sıkışabilirlik özelliklerine sahiptir[?]. Atıksu arıtma tesislerinden kaynaklanan biyolojik çamur flokları yukarıda da belirtildiği gibi kompleks yapıda agregalardır[8]. Flok, kolloidal materyal, mikroorganizmalar, hücre dışı polimerik bileşenler-polisakkaritler, proteinler, humik maddeler, inorganik partiküller, katyonlar ve büyük miktarda su içermektedir[9](10]. Çamur floklarının içine yerleşerek bir ağ oluşturan hücre dışı polimerik bileşenler, çamurların zor su verme özelliğinden sorumludur[l l]. Mikkelsen ve Keiding[4] EPS'nin çamur floklarının stabilitesinde pozitif bir etkisinin olduğunu ve yüksek EPS konsantrasyonlarında çamur kekinde daha düşük katı madde oranı elde edildiğini belirtmişlerdir. Araştırmalarında, düşük EPS içerikli çamu rların daha iyi su verme özelliklerine sahip olduğunu göstermişlerdir. Flok ayrıştırma yöntemleri diğer bir deyişle bazı dezentegrasyon işlemleri uygulanarak, çamurda yapısal değişimler oluşturarak, bu bileşenlerin çamur sıvı fazına geçiri lmesi, bunun stabilizasyon aşamasında biyolojik ayrışmayı artırması sonucunda da çamurları n su verme özelliklerinin geliştirmesi önemli bir avantajtır[8] [12]. Gerçekte çamur yapısının hidrofilik polimerik materyallerden oluşan bir katı matriksi içinde hapsolmuş sıvıyı da içine alan jelimsi yapısının kırılarak, yapı içinde hapsolan suyun açığa çıkarılmasını sağlamak önemlidir. Bu etkiyi arttırıcı en iyi yöntem ise partikül-partikül birleşmelerini arttırmak yerine, şartland ırıcı maddelerin jel yapının içine daha iyi penetre olmasını sağlayacak şekilde çamura kayma gerilmesi uygulanmasıdır[8]. Bu aynı zamanda şartlandırma işleminde kullanılan kimyasal madde tüketiminin kontrol edilmesini de sağlamaktad ır. 3. Arıtma Çamurlarının Susuzlaştırılmasında Laboratuvar Ölçekli Denemelerin Önemi Mekanik su alma yöntemi uygulanacaksa, susuzlaştırma ekipmanının seçimi; suyu alınacak çamurun tipi, suyu alınmış çamurda istenen özellikler ve tesiste uygun yer teminine bağlıdır. Mekanik su alma ünitesi seçimi yapılması için çamur numuneleri üzerinde laboratuvar ölçeğinde veya pilot ölçekte deneysel çalışmaların yapılması zorunludur. Bu ça lışmalar şartlandırma işlemi için gerekli şartlandırıcı madde seçimi ve su alma ünitesini n verimli bir şekilde çalıştırılması ve istenen kalitede çamur eldesi için önemli bir süreçtir. Gerçek ölçekteki susuzlaştırma ekipmanlarının verimli bir şekilde işletilebilmesi için besleme çamuru özellikleri kadar bu ekipmanları simüle eden laboratuvar ölçekli ekipmanların kullanılarak, gerçek ölçekli susuzlaştırma uygulamalarına karar verilmesi hem zaman hem de maliyet açısından elzemdir. Daha çok çamur şartlandırma ve susuzlaştırma testleri laboratuar ölçekli kapiler emme süresi testi (CST), özgül filtre direnci testi (SRF) gibi testlerle belirleniyor olsa da bu testlerin özellikle gerçek susuzlaştırma uygulamalarındaki ortamı ve oluşan mekanizmaları -örneğin kayma (kesme) kuvvetlerinin etkisi gibi- dikkate almadığından çoğu kez gerçek koşulları tanımlamadığı görülmektedir. Bu nedenle, susuzlaştırılacak çamurların gerçek ölçekli ekipma nları tanımlayan laboratuar ölçekli ekipmanlar kullanılarak analiz edilmesi önem taşımaktadır. Örneğin, bir çamurun şartlandırma sonrasında belt filler pres ile susuzlaştırılması düşünülüyorsa, bunu simüle eden laboratuar ölçekli ekipman olan ve Şekil l'de gösterilen Crown presin kullanılması gerçek ölçek uygulamasına yön verecektir.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=