Ozon Oksidasyonu ile Dezentegrasyon

Dezentegrasyon;

Arıtma çamuru dezentegrasyonu, dış gerilmeler uygulanarak arıtma çamuru yapısının deforme
edilmesi olarak tanımlanmaktadır. Fiziksel, kimyasal veya biyolojik kuvvetler uygulanarak
dezentegrasyon gerçekleştirilebilmektedir. Dezentegrasyon işlemi çamurun pek çok özelliğini değiştirmektedir (Müller vd., 2004). Bu işlem uygulandığında, çamur flok yapısı bozulmakta ve mikrobiyal hücre duvarları tahrip edilmektedir. Hücre duvarının parçalanması ile hücre duvarı tarafından korunan maddeler sıvı faza geçmekte, çözünür forma dönüşmektedir. Dezentegrasyon işlemi, çamur çürüme işlemi ile karıştırılmakla birlikte, mekanizması itibariyle sadece organik maddenin indirgenmesi işlemini kapsayan çürüme işleminden oldukça farklı ve daha ileri bir arıtma tekniğidir. Dezentegrasyon süresince çamura uygulanan kuvvetlerin etkisiyle çamurdaki partikül boyutunda önemli ve ani bir düşüş meydana gelmektedir. Partikül boyutundaki bu değişimin başlıca nedeni çamur içindeki flok yapının bozulmasıdır. Dezentegrasyon mekanizmasının diğer bir aşaması olan hücre parçalanmasının partikül boyutu üzerine bir etkisi bulunmamaktadır. Çünkü dezentegrasyon nedeniyle parçalanmış hücre duvarı boyutu ile parçalanmamış hücre boyutları arasındaki partikül boyutu farkı, partikül boyutu analizörü ile tanımlanamayacak kadar küçüktür. Partikül boyutundaki azalma genellikle partikül hacmindeki azalma ile ilişkili olarak artan yüzey alanı sebebiyle çamur içindeki katıların daha kolay hidroliz olmasını sağlamaktadır (Müller vd., 2004). Etkin bir dezentegrasyon sonucunda çamur bünyesindeki organik maddelerin büyük bir kısmı sıvı faza geçmekte, sıvı faza geçemeyen katı çamur partikülleri ise büyük oranda inorganik maddeleri içermekte ve bu sebeple dezentegrasyon uygulanmış arıtma çamurları susuzlaştırma sonrasında daha yüksek katı madde içeriklerine ulaşmaktadırlar (Müller, 2003).

Batık Membran Fotoreaktör

İleri Oksidasyon Prosesleri, Atıksu ve İçme sularının dezenfeksiyonu ve arıtılmasında kullanılan en yeni yöntemlerden biridir. Özellikle katalist madde olarak titanyum dioksitin kullanıldığı ve foton kaynağı olarakda Güneş yada UV ışınlarının kullanıldığı pek çok sistem özellikle son yıllarda artan bir hızla tasarlanmaktadır. Bu yazıda kısaca Batık Membran Tipi Fotoreaktörlere değinmeye çalışacağım.

Hibrid fotokatalitik membran reaktörler genellikle Fotokatalitik membran reaktörler olarak bilinirler(PMR). Membran sistemler hibrid prosesler oldukları için fotokatalitik reaktörlerle çeşitli şekillerde kullanılabilirler. Batık tasarlanmış membran reaktörlerde iki farklı reaksiyon tabakası bulunur. Reaktör içerisindeki TiO2 içeren bölme hareketli bir parçadır ve çıkarılabilir. Eski tasarımlarda fotokatalist maddeler membran üzerinde bulunabildikleri gibi reaksiyon suyunda askıda halde de bulunabilirler.

Batık membran reaktörler fotokatalist madde kaybı olmadan sürekli olarak çalıştırılabilirler. Aynı zamanda su seviyesi kontrol edilebilir. Reaksiyon suyu içerisindeki farklı organik maddeler batık membran bariyerine çarparak buradaki fotakatalitik destekli sistemde okside edilirler.

Fotokatalitik maddelerin immobolize halde bulunduğu batık membranlarda fotokatalitik reaksiyonlar membran yüzetinde ya da membran içerisindeki porlarda gerçekleşir. Çıkış suyunda hedeflenen koloidal madde büyüklüğüne göre Mikrofiltrasyon ya da nanofiltrasyon sistemleri kullanılabilir. 0.1-5 mikrometre arası çaplardaki koloidal maddelerde mikrofiltrasyon kullanılır. Daha önce kullanılan immobolize batık reaktörlerde süspanse batık reaktörlere göre daha yüksek verimde kontaminant madde oksidasyonu yapıldığı raporlanmıştır. Ancak bununla birlikte UV ışığı ve hidroksil radikalleri ile birlikte aynı zamanda membran zarı yapısınıda da şiddetli bozulmalar olabildiği rapor edilmiştir. Bu sebepten dolayı fotokatalitik maddelerin süspanse halde bulunduğu sistemlerin kullanımının daha yararlı olacağı belirtilmiştir.

Bu tarz batık membran reaktörler ile su fazı içerisinde okside edilebilecek maddeler litaratürde şöyle sıralandırılmıştır; fulvik asitler, boyalar, fenoller ayrıca gri sular ve nehir sularıda bu sistemler arıtılabilirler.

Bu tarz sistemlerdeki önemli sorunlarda biri filtrasyon basıncıdır. Bu sorun filtrasyon hızını ve işletme maliyetlerinide etkilemektedir. Küçük boyutlarda fotokatalist maddelerin kullanımının işletme maliyetlerini arttırdığı bilinmektedir. Hem MF hemde UF membarn filtrasyonunda çok küçük çaplı katalist madde kullanımı filtre kirlenmesine ve filtrenin yeniden kullanımının zorlaşmasına sebep olmaktadır. Fu ve arkadaşları (2006) membran gözeneklerinde tıkanmaya neden olmayan ve daha uzun ömürlü membran kullanılmasına sağlayan küresel TiO2 parçacıkların kullanılması önermektedirler. Ayrıca yüzey yükleri özellikleri ilede katalist parçacıklarının membran yüzeylerini tıkaması engellenebilir. Xi and Geissen (2001) izoelektrik noktadaki TiO2’ leri çeşitli pH’ larda çapraz akışlı MF’ da kullandıklarında düşük bir akış meydana geldiğini gözlemlemişlerdir. TiO2’ nin koagulasyonu ve flokülasyonu pH tarafından kontrol edilir, buda akıyı etkiler. Bu işletim sorunu TiO2’ nin uygun izoelektrik noktasında PH’ ı sabitlemek için uygun elektrolitlerin suya eklenmesi ile giderilir.

Uygulama alanındaki farklılıklar, kullanılan ışık kaynağı ve miktarı ile fotokatalist maddelerin kullanım şekline bağlı olarak çeşitli tiplerdeki fotokatalist reaktörler kullanım alanı bulabilmektedirler.

İçme Suları Dezenfeksiyonu-Kimyasal Yöntemler

Kimyasal yöntemlerle dezenfeksiyon işleminde yükseltgeme eğilimi yüksek olan aktif kimyasal maddeler yardımı ile su kaynakları içersinde bulunan mikroorganizmaların öldürülmeleri ve inaktive edilmeleri temel amaçtır.

Genellikle dezenfeksiyon için tercih edilecek kimyasal maddeden ideal bir dezenfektanın taşıması gerekli özelliklerin büyük kısmına sahip olması beklenir. Bu özellikler arasında en fazla arananlar, hızlı ve etkili olması, toksik olmaması, organik maddelerle inaktive edilmemesi, ucuz olması, uygulanacağı eşyaya zarar vermemesi ve çevreye zarar vermemesidir.

Dezenfeksiyonu etkileyen faktörlerin iyi bilinmesi; bu konudaki doğru seçimin ve uygulamanın yapılmasını dolayısıyla da enfeksiyon riskini minimize etmeyi sağlar. Bunlar; dezenfektanın tipi, kullanım konsantrasyonu, temas süresi, ortamın pH’ı, ısısı, ortamda organik maddelerin varlığı ve miktarı, nesnenin yapısı, nisbi nem ve suyun sertliği ile mikroorganizmanın yapısı, miktarı, üreme periyodu gibi mikroorganizmaya bağlı faktörlerdir. Dezenfeksiyona maruz kalan nesnenin düzgün, porsuz bir yapıya sahip olması etkiyi artırırken; yüzeylerinde çatlak, por veya eklentinin varlığı uygulamayı olumsuz yönde etkilemektedir.

Kullanılan dezenfektan maddelerin hiç biri tam olarak ideal bir dezenfektan maddenin sahip olması gereken özelliklere tam olarak sahip olamazlar. Ancak buna rağmen günümüzde çok çeşitli maddeler dezenfektan olarak kullanılmaktadır.

Sesntetik Boyaların Mikrobiyal Yöntemlerle Giderimi

Atıksularda Bulunan Mikroorganizmalar ve Sebep Oldukları Hastalıklar

(E.Coli Bakterisinin Temsili Gösterimi)

İnsanların toplu olarak yaşadığı bölgeler atık ve kullanılmış sularla kirlenir. Bu kirli zemin üzerine herhangi bir şekilde düşen yağışlı sular veya kullanılmış sular, zemin içinden süzülerek yer altı suyuna ulaşır. Su doğal eğilimle akıp bir kaynakta son bulur. Böyle bir kaynağı içme ve kullanma suyu olarak kullanan toplum bulaşıcı hastalık tehdidi altındadır.

Suda bulunabilen bazı mikroorganizmalar çeşitli hastalıklara sebep olurlar (Eroğlu, 1995). Aşağıda suda bulunabilecek bazı mikroorganizmaların isimleri ve sebep oldukları zararlar kısaca açıklanmıştır. Ayrıca suda yaşayan mikroorganizma/makroorganizma türlerine göre sebep oldukları hastalıklar Tabloda özetlenmiştir.

• Sülfür Bakterisi: Suya çürük yumurta kokusu vererek, çok hızlı bir biçimde

            korozyona neden olmaktadır.

• Shigella: Bakteriyel dizanteriye neden olmaktadır.
• Campylobacter bacteria: Mide ve bağırsaklarda yaşayarak, ülsere neden

           olmaktadır.

• Salmonella: Yiyecek zehirlenmelerine neden olmaktadır.
• Actinomyectes: Suya kötü koku ve tat vermektedir.
• Vibrio organizmalar: Kolera hastalığına neden olmaktadır.

EVSEL ATIKSULARIN SOLAR FOTO FENTON YÖNTEMİ İLE DEZENFEKSİYONU

ÖZET

Bu çalışmada ileri oksidasyon prosesleri incelenmiş, Solar foto fenton yöntemi araştırılmış, Dünyadaki uygulamalarla ilgi litaratür taraması yapılarak belirli Fe(II) ve H₂O₂ dozlarında labaratuar çalışmaları gerçekleştirilmiştir.

Evsel atıksularda Solar Foto Fenton dezenfeksiyonu prosesi ile E.coli bakterilerinin giderimi pH 7.0 ve pH 7.2 değerleri arasındaki Nötral phlarda, 5.6 mg/l Fe(II) dozuna karşılık 0-50-75-150 mg/l konsantrasyonlarında  H₂O₂ ile birlikte çalışılmıştır. Yapılan çalışmalar soncunda tüm dozlarda 30 dakika reaksiyon süresi sonunda E.Coli bakterilerinin tamamına yakınının inaktive edilebildiği gözlemlenmiştir.

ANAHTAR KELİMELER: Evsel Atıksu, Solar Foto Fenton, E.Coli Bakterisi, İnaktivasyon

 ABSTRACT

            This paper investigated the application of advanced oxidative processes – Fenton’s

 reagent - in wastewater disinfection. The treatments included the variation of the hydrogen

peroxide and ferrous ions concentrations (Fe(II)/H2O2) and pH values.  The    average    pH fluctuated from 7.0  to 7.2 and the most common value was 7.0. The oxidative process, its behavior and the treatment effectiveness have been monitored by microorganism counting. The results have shown a total elimination of the fecal coliforms in the wastewater samples when treated with 0-50-75-150 mg/l concentrations and Fe(II) in concentrations of 5.6 mg/L , respectively.

          As a result, according to the added of H₂O₂, Fe(II) and contact time, Solar foto fenton disinfection was found to be effective for the removal of E.coli. bacteria.

KEYWORDS: Domestic Wastewater, Solar Photo Fenton, E.Coli bacteria, Inactivations

Konu ile alakalı daha ayrıntılı bilgi ve belgelere ulaşabilmek için lütfen bu formu doldurup bizimle irtibata geçiniz.

ORGANİK TARIMDA TOPRAK VERİMLİLİĞİNİN KORUNMASI, GÜBRELER VE ORGANİK TOPRAK İYİLEŞTİRİCİLERİ

Konu ile alakalı daha ayrıntılı bilgi ve belgelere ulaşabilmek için lütfen bu formu doldurup bizimle irtibata geçiniz.

İçme Sularının TİO2 Fotokatalizi ile Dezenfeksiyonu-Drinking Water Disinfection with TİO2 Photocatalysis

ÖZET

Dezenfeksiyon, içme ve kullanma sularında muhtemel bulaşıcı hastalıkları önleyerek halk sağlığını koruyabilmek için gerekli su arıtım sürecidir. Titanyum Dioksitin (TiO₂)  kullanıldığı fotokataliz prosesi de bir içme suyu dezenfeksiyon yöntemidir. Son yıllarda, titanyum dioksit (TiO₂) üzerinde, bir çok çevresel soruna karşı fotokatalitik aktivite özelliğinden dolayı yoğun olarak çalışılmaktadır. TiO₂ fotokatalitik teknolojisi kullanılarak UV radyasyonu altında dirençli hücrelerin hücre duvarları okside edilerek bakteriler yok edilebilir. Bu çalışmada fotokatalitik proses tanımlanmış, içme suyu arıtımı alanındaki uygulamalar ve dünya genelinde son yıllarda geliştirilen UV ve solar fotoreaktörler hakkında bilgiler verilmiştir.

Anahtar Kelimeler: titanyum dioksit, fotokatalitik oksidasyon, içme suyu dezenfeksiyonu,

fotokatalitik reaktörler

ABSTRACT

Disinfection is a necessary application for water treatment processes to protect health of society by prohibiting possible contagious disease in the type of potable water. Photocatalysis by titanium dioxide (TiO₂) is a drinking water disinfection method. The purification of water by heterogeneous photocatalysis with TiO₂ is one of the most rapidly growing areas of interest to both research workers and water purification plants. Recently, titanium dioxide (TiO₂) has been studied extensively due to its high photocatalytic activity for handling of several types of environmental problems. TiO₂ photocatalytic technology can destroy bacteria, which are resistant to oxidative destruction of cell membrane caused by sole UV irradiation. Photocatalytic processes are described and information about the application area on drinking water treatment is given. Various solar and UV reactors for photocatalytic water disinfection based mainly on nonconcentrating and concentrating collectors developed during the last few years are also described in detail.

Key Words: titanium dioxide, photocatalytic oxidation, disinfection of drinking water, photocatalytic reactor

 Konu ile ilgili daha ayrıntılı bilgilere ulaşabilmek için formu doldurup benimle irtibata geçebilirsiniz.

Ozon Oksidasyonu ile Dezentegrasyon Prosesi-Uygulama Örnekleri-Tasarımı-Maliyet Analizi

Ozon Oksidasyon ile dezentegrasyon prosesi ile evsel nitelikli arıtma tesislerden oluşan arıtma çamurlarının bertarafının araştırılmış, dünyadaki uygulamaları bulunmuş ve örnek seçilen bir arıtma tesisi için bertaraf alternatifleri oluşturarak en uygun alternatifin tasarım değerlerinin hesaplanmıştır.

Türkiye’de bulunan arıtma tesislerinde ozon oksidasyonu ile dezentegrasyon prosesini kullanan bir tesise raslamadık.Bununla birlikte çeşitli üniversitelerde laboratuvar ölçekli denysel çalışmalar yapılmaktadır.ODTÜ Çevre Mühendisliği bölümünde 2010 yılında yapılan kesikli ozonlama yöntemi ile atık çamur azaltımı çalışmasına kısaca değinmek gerekirse;Ozon destekli çürütülmüş çamurda yapılan koli basili analizleri de çamurdaki koli basillerinin bu süre içersinde tamamen öldürüldüğünü göstermiştir. Yine ozon destekli havasal çürütmede önemli mitarda ortama fosfor salınmadığı görülmüştür.

Dünyada yapılan araştırmalarda ve uygulamalarda ise Ozon Oksidasyon tekniği arıtma çamurlarına ve atıksu arıtma tesislerine uygulanarak çıkan toplam çamur Miktarı %80 e varan oranlarla azaltılabilmekte ve Anaerobik arıtma sonucu oluşan biogaz ve metan gazı miktarı %40 a varn oranlarla arttırılabilmektedir.

Önerdiğimi sistemin avantajları;

%80 Çamur Azatlımı Sağlar

·        Çamur Hacim indeksini azaltır

·        Çökelme verimini arttırır

·        Köpük oluşumunu engeller

·        Nocardia gibi prosese zararlı bakterilerin gelişimini baskılar

·        Filamentli mikroorganizma büyümesini baskılar flok oluşturan mikroorganizma miktarını destekler

Düşük alan ihtiyacı