Zeytin karasularının membran proseslerle nihai arıtımının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, zeytin karasuyunun literatürde çok rastlanmayan santrifüj ve aniyonik polielektrolit kullanılarak santrifüj, elektrokoagülasyon ile önarıtımı ve ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon membran teknolojileri ile nihai arıtım teknolojileri incelenmiştir. Proseslerin etkileri KOİ giderim verimi olarak hesaplanmıştır. Farklı dozlarda yapılan çalışmalar sonucunda yüksek miktarda kullanılan polielektrolitin KOİ giderim verimini olumsuz yönde etkilediği flok bağlarını kırdığı görülmüştür. Aniyonik polielektrolit dozunun 1,0 mg/kg KM'den 20,0 mg/kg KM'ye artışı KOİ giderim veriminin %30,0'dan %13,9'a azalmasına sebep olmuştur. 1,0 mg/kg KM aniyonik polielektrolit kullanılarak uygulanan santrifüj önarıtma prosesi ile KOİ giderim verimi polielektrolit kullanılmaması durumuna göre %18,4'ten %30,0'a yükselmiştir. Ayrıca, elektrokoagülasyon prosesinin diğer önarıtım proseslerine göre KOİ giderim verimi daha yüksek olduğu görülmüştür (%59,9), ancak elektrokoagülasyon prosesinin diğer önarıtım proseslerine göre enerji ihtiyacının çok fazla olması sebebiyle çalışmada uygun bir alternatif olarak değerlendirilmemiştir. Ayrıca, membran teknolojileri de çalışmada nihai arıtma alternatifi olarak incelenmiştir. Yüksek basınç altında KOİ giderim verimleri ve akı; ultrfiltrasyon (UF) ve nanofiltrasyon (NF) prosesleri için ayrı ayrı ve birlikte proses şeklinde incelenmiştir. UF prosesi, NF prosesininxiiyükünü azaltmak için seçilmiş olup UF prosesinin işletme basıncı 3 bar olarak tercih edilmiştir. UF prosesi sonucunda KOİ giderim verimi %46,1 ve NF prosesleri için KOİ giderim verimleri NP030 için %76,6 ve NP010 için %88,0 olarak belirlenmiştir. NF prosesi için basınç artışının proses performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Basıncın 4 bardan 25 bara arttırılması akının NP010 için 10,74 L/m2.saat'ten 22,28 L/m2.saat'e ve NP030 için 2,51 L/m2.saat'ten 6,64 L/m2.saat'e yükselmesine sebep olmuştur. NF prosesleri için basınç değişiminin KOİ giderim verimi üzerindeki etkisi de çalışmada araştırılmış olup, basıncın 4 bardan 10 bara arttırılması KOİ giderim verimini NP010 için %47,8'den %55,2'ye ve NP030 için %46,5'ten %53,6'ya artırmıştır. Ancak, KOİ giderim verimi 10 ile 25 bar arasında birbirine çok yakın değerlere sahip olup, NP010 için %53,6 ve %53,9; NP030 için %55,2 ve %55,9'dur. Bu nedenle, NF prosesleri için optimum işletme basıncı 10 bar olarak belirlenmiştir. Maksimum KOİ giderim verimi, aniyonik polielektrolit kullanılan santrifüj prosesi + UF + NF sıralı prosesi ile sağlanmakla beraber sonuçlar SKKY için yeterli deşarj limitlerini sağlayamamıştır. Bu sebeple; daha sonra yapılacak çalışmalarda zeytin karasuyunun önarıtma sonrası daha az kirlilik yüküne sahip başka atıksular ile karıştırılarak arıtılabilirliğinin incelenmesi faydalı olacaktır. Diğer taraftan; ülkemizde zeytinyağı üreten işletmelerin küçük ve dağınık olması ve arıtma sistemlerinin yatırım ve işletme maliyetlerinin yüksek olması sebebiyle zeytin işleme endüstrilerinin merkezleştirilmesi uygun olacaktır. Bunun yanında ülkemizde halen kullanılan ve yüksek miktarda atıksu üreten 3-fazlı zeytin işletmelerinin 2-fazlı sisteme geçişi teşvik edilerek oluşan karasu hacminin %90 mertebelerine kadar azaltılması sağlanmalıdır.Anahtar Kelimeler: elektrokoagülasyon, membran, santrifüj, zeytin karasuyu