Treatment Of Industrial Wastewaters By Anaerobic Membrane Bioreactors: Implications Of Substrate Characteristics

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2015Anaerobik arıtmanın verimi ve performansı, çok yavaş çoğalabilen anaerobik mikroorganizmaların reaktördeki kalış süresine bağlıdır. Biyoreaktördeki aktif biyokütle miktarının arttırılabilmesi ancak çok uzun bekletme süreleri ya da hidrolik bekletme süresi (HBS) ile çamur yaşının birbirinden ayrılması ile mümkündür. Bu zamana kadar yüksek katı maddeli çamurların ya da düşük partiküler madde içerikli atıksuların arıtımında tam karışımlı (ör: anaerobik çamur çürütücü) ve çamur yataklı anaerobik reaktörler (ör: havasız çamur yataklı reaktör (HÇYR)) başarıyla kullanılmıştır. Özellikle çamur yataklı anaerobik reaktörlerde kullanılan ve katı-sıvı-gaz fazlarının ayrımını sağlayan deşarj yapıları çamur yaşı ile HBS’ni başarılı bir şekilde ayırarak mikroorganizmaların reaktördeki kalış süresini arttırabilmektedir. Katı-sıvı-gaz ayrımı yapan deşarj yapılanın mikroorganizmaları tutma verimi mikroorganizmaların bira araya gelerek çok hızlı çökebilen granüller oluşturmasına bağlıdır. Granül oluşumu birçok faktörün etkili olduğu (sübstrat kompozisyonu, 2 değerlikli katyonlar, hücre dışı polimerik maddeler, sıcaklık v.b.) çok karmaşık bir süreç olup günümüzde halen tam olarak anlaşılmamıştır. Çamur yataklı reaktörlerde granül oluşumu, floküler biyokütlenin düşük HBS kullanılarak sistemden uzaklaştırılması ile gerçekleştirilebilir. Ancak, özellikle çok yüksek sıcaklık, tuzluluk, inhibitör, yağ-gres ve partiküler madde içeren atıksuların anaerobik arıtımında granülüzasyonun olumsuz etkilendiği ve arıtma veriminin düştüğü belirlenmiştir. HBS ve çamur yaşının birbirinden etkili bir şekilde ayrılmasını sağlayabilmek için partiküler maddeleri fiziksel olarak tutabilen membran sistemleri de kullanılabilmektedir. Anaerobik membran biyoreaktörler (AnMBR), anaerobik arıtma prosesleri ile membran sistemlerinin başarılı bir şekilde bir arada kullanılması ile teşkil edilir. Bu tip reaktörlerin düşük yüklü anaerobik çamur çürütücüler ile yüksek yüklü granüler çamur yataklı sistemler arasındaki boşluğu doldurması beklenmektedir. AnMBR’ler özellikle granülüzasyonun sağlanamadığı atıksu tipleri ve koşullar için oldukça uygundur. Bu tür durumlarda membranlar partiküler madde ve biyokütlenin reaktör içerisinde tutulması amacıyla kullanılabilir. AnMBR prosesesinin en önemli dezavantajı membran tıkanmasıdır. Membran tıkanması, zamanla membran porları ve membran üzerinde biriken maddelere bağlı olarak transmembran basıncının artması ya da akının azalması olarak tanımlanabilir. Membran tıkanmasının nedenleri ve azaltma yolları bu zamana kadar birçok bilimsel araştırmanın konusu olmuştur. Ancak, konu oldukça karmaşık olması sebebiyle günümüzde de halen önemini korumaktadır. Bu tezin amacı; sübstrat kompozisyonunun ve çamur yaşı gibi işletme parametrelerinin AnMBR sistemlerinde oluşan membran tıkanmasına etkilerinin incelenmesi ve bu konudaki bilgi birikiminin arttırılmasıdır. AnMBR’lerde membran tıkanmasının azaltılabilmesi için işletme şartlarının çamur filtre edilebilirliğine etkisinin belirlenmesi gereklidir. Bu amaçla, pratikte özellikle çamur susuzlaştırma işlemlerinde uzun zamandır kullanılan özgül kek direnci (ÖKD) ve kapiler emme süresi (KES) gibi standart parametreler kullanılmıştır. Aynı zamanda, yüksek yağ konsantrasyonunun, asidifiye edilmiş ve edilmemiş atıksuların ve düşük azot konsantrasyonlarının membran tıkanmasına etkileri sistematik olarak araştırılmıştır. AnMBR’lerde çamur yaşı hem biolojik giderim verimi hem de filtre edilebilirlik üzerinde ektili bir parametredir. Yüksek çamur yaşlarında yavaş ayrışan organik maddenin stabilizasyon derecesi ve biyolojik olarak metana dönüşüm verimi artmaktadır. Ancak, yüksek çamur yaşlarında kolloidlerin ve çözünmüş mikrobiyal ürünlerin (ÇMÜ) reaktörde birikimi artacağından çamurun filtre edilebilirliği azalmaktadır. Bu çalışmada, ÖKD ve KES gibi parametrelerin, işletme şartlarındaki değişimlerin çamur filtre edilebilirliğine etkisini objektif olarak karşılaştırabilmek için çok önemli araçlar olduğu anlaşılmıştır. Ancak gerek membran tıkanması prosesinin karmaşıklığı gerekse parametreler arasındaki non-lineer ilişkiler nedeniyle çamur filtre edilebilirliği ile membran tıkanması arasında net bir ilişki kurabilmek her durumda mümkün olmamıştır. Bu nedenle tek bir parametre üzerine yoğunlaşmak yerine çamur karakterizasyonu ve filre edilebilirliği ile ilgili parametrelerin guruplar halinde ele alınması ve membran tıkanması ile ilişkilendirilmesi daha çok tavsiye edilmektedir. Bu çalışmada, mısırdan biyo-etanol üretimi atıksuları ve peynir altı sularının AnMBR prosesi ile arıtımı incelenmiştir. Biyo-etanol üretimi özellikle son yıllardaki petrol fiyatlarının dengesizliği, politik karmaşalar ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına olan ilgi nedeniyle oldukça artmıştır. Biyo-etanol; mısır, buğday, kassava gibi bitkilerdeki 6 karbonlu şekerlerinin fermentasyon yolu ile etanole dönüştürülmesi ile üretilmektedir. Biyo-etanol endüstrilerinde bu proses sonucunda partiküler madde içeriği yüksek oldukça kirli bir atıksu oluşmakta olup, genelde kurutularak elde edilen ürün hayvan yemi olarak satılmaktadır. Ancak kurutma işlemi sırasında oldukça fazla enerji harcanmakta ve sistemin fizibilitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu bakımdan, biyo-etanol atıksularının hem biyogaz üretimi sağlayan hem de arıtılan atıksuyun endüstri içerisinde yeniden kullanımına olanak tanıyan AnMBR prosesi ile arıtımı oldukça avantajlıdır. Peynir altı atıksuyu ise peynir üretimi sırasında açığa çıkan ve karbonhidrat (laktoz) içeriği çok yüksek, partiküler madde konsantrasyonu düşük atıksulardır. Günümüzde peynir altı atıksularından birçok yan ürün geri kazanımını sağlayan teknolojiler mevcut olmasına rağmen, özellikle küçük ve orta büyüklükteki işletmeler de genellikle bu teknolojilerin uygulanması tekno-ekonomik olarak fizibil olmamaktadır. Bu bakımdan, peynir altı sularının AnMBR ile arıtımı hem biyogaz/enerji geri kazanımı hem de deşarj standartlarının sağlanmasında büyük avantaj sağlamaktadır. Yapılan çalışmada, her iki atıksuda %95’in üzerinde kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderme verimi elde edilmiştir. Ancak özellikle biyo-etanol üretimi atıksularında bulunan yüksek konsantrasyonlu yağlar ve hidroliz ürünleri uzun zincirli yağ asitleri (UZYA) biyolojik arıtma verimini olumsuz etkilemiştir. UZYA mikroorganizma flokları üzerine adsorbe olarak etkileri geri döndürülebilir inhibisyona neden olmaktadır. Bu nedenle biyokütle aktivitesi düşmektedir. Ancak, atıksu beslemesi durdurulduğunda biyokütle yavaş da olsa aktivitesini tamamen geri kazanabilmektedir. Atıksu içerisindeki kalsiyum ve magnezyum gibi 2 değerlikli katyonların UZYA ile birleşerek onları sabunlaştırdığı ve iri taneli çökelekler oluşturduğu gözlemlenmiştir. Bu sayede UZYA’lerinin mikroorganizma üzerindeki inhibisyonu azaltılabilir. Ancak, UZYA sabunları suda çok zor çözündüklerinden metana dönüşümleri sınırlı olmakta ve metan üretimi azalmaktadır. UZYA’lerinin biyokütle üzerine adsorpsiyonu çamurun yüzey karakteristiklerini de değiştirdiğinden filtre edilebilirlik ve membran tıkanması üzerinde de etkili olmaktadır. UZYA’leri çamura adsorbe olduğunda flokların hidrofobisitesi artmaktadır. Bu çalışmada, membran tıkanmasının çamurun hidrofobisitesi ile ters orantılı olduğu gözlemlenmiştir. Asidifiye olmamış ve çözünmüş karbonhidrat içeriği yüksek peynir altı atıksuların AnMBR ile arıtımında çamurun filtre edilebilirliğinin çok hızlı azaldığı gözlemlenmiştir. Bu durum özellikle çözünmüş karbonhidrat türü kolay ayrışabilen organik maddeleri kullanan asidojen bakteriler neden olmaktadır. Asidojen bakterilerin fazla çoğalması çamurun partikül dağılımının daha düşük boyutlara kaymasına neden olmaktadır. Bu durum çamurun ÖKD’nin artmasına neden olmaktadır. AnMBR’lerdeki en önemli tıkanma mekanizmasının kek oluşumu olduğu bir çok çalışmada gözlenmiştir. ÖKD’nin artması memban üzerinde porozitesi düşük ve hızlı bir şekilde konsolide olan kompakt bir kek tabakasının oluşacağını göstermektedir. Buna ek olarak, sübstrat:biyokütle (S:B) oranının çamur filtre edilebilirliği için önemli bir parametre olduğu belirlenmiştir. Bu parametrenin artması durumunda ÇMÜ’lerin arttığı ve özellikle süpernetanın filtre edilebilirliğinin düştüğü gözlemlenmiştir. Peynir altı suyu ile yürütülen çalışmada, atıksuyun azot içeriğinin biyoreaktör stabilitesi ve çamur filtre edilebilirliği için çok önemli olduğu belirlenmiştir. Azot eksikliği mikroorganizma çoğalma hızını sınırlandırmış ve reaktörde özellikle propiyonik asit gibi uçucu yağ asitlerinin biriktiği gözlemlenmiştir. Öte yandan, laboratuvar ölçekli AnMBR yüksek azot içerikli (KOİ:TKN oranı 50) peynir altı suyu ile beslendiğinde çamur filtre edilebilirliği düşmektedir. Bunun nedeni yüksek azot konsantrasyonlarında asidojen bakterilerin çamur içerisinde aşırı çoğalması ve çamur partikül boyutunun düşmesi olarak belirlenmiştir. Membran teknolojilerinin atıksu arıtma proseslerinde kullanılmaya başlanması birçok avantaj ve fırsat yaratmıştır. Bu tez çalışması kapsamında AnMBR’lerin özellikle mikroorganizma granülüzasyonunun sağlanamadığı endüstriyel atıksuların arıtımında hem biyogaz hem de partiküler madde içeriği çok düşük, yüksek kalitede arıtılmış su gerikazanımı sağlanabilen yenilikçi bir proses olduğu gösterilmiştir. Gelecekte, endüstrilerde su geri kazanımı ve yeniden kullanımının artacağı düşünüldüğünden üretilen atıksuların karakterlerinin de değişmesi ve arıtımının zorlaşması beklenmektedir. Bu bakımdan AnMBR gibi yenilikçi arıtma teknolojilerine olan ihtiyaç artacaktır.The success of anaerobic digestion relies on the presence of highly active methanogenic biomass, requiring effective retention of slow growing anaerobic microorganisms inside bioreactor by decoupling the hydraulic retention time (HRT) from solids residence time (SRT) or the employment of long SRTs in fully mixed systems. So far, flow through systems, i.e. completely stirred tank reactor (CSTR) digesters, and granular sludge bed reactors have been commonly applied for anaerobic treatment of slurries and low particulate matter containing streams, respectively. Physical separation of particulates by membranes is an efficient tool to uncouple SRT from HRT. Anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) is a combination of an anaerobic process with membrane units located either inside or outside the reactor. These systems are expected to fill the gap between low loaded slurry digesters and high rate granular sludge bed reactors. AnMBRs are especially suitable when efficient biomass retention cannot be achieved due to wastewater characteristics, inappropriate reactor operation and/or design. AnMBRs provide an excellent treatment efficiency, thanks to the membrane filtration which ensures particulate free effluent. On the other hand, membrane fluxes in AnMBRs are naturally limited by the effectiveness of the filtration process which is impacted by the build-up of a fouling layer in and on the membrane surface. The degree of fouling can be described by the increase in transmembrane pressure (TMP) or by the reduction of filtrate flux due to clogging of membrane pores or dense cake-layer later build-up. The reasons and mitigation possibilities of membrane fouling have received a significant scientific interest for decades. However, thus far, membrane fouling remains the focal point of membrane bioreactor (MBR) studies due to the complexity of phenomenon. The purpose of this thesis is to further increase the understanding of fouling phenomena in AnMBR systems by evaluating the impact of substrate composition and the effect of factors such as SRT on biological performance and sludge filterability. In order to mitigate fouling in AnMBRs, it is of crucial importance to understand the impact of operational conditions on sludge characteristics and filterability. Standard parameters such as capillary suction time (CST), specific resistance to filtration (SRF), and critical flux (CF) was used to evaluate the effect of different operation conditions. Moreover, the influence of high lipid content, acidified and non-acidified wastewaters and nitrogen deficiency on sludge characteristics and filterability was investigated. The SRT had an effect on both biodegradation efficiency and filterability. A higher degree of substrate bioconversion to methane was observed at increased SRT. Controversially, the increase in SRT led to poor filterability due to accumulation of colloids and soluble microbial products (SMP) in the bulk sludge. The filterability parameters such as CST and SRF were found as valuable tools for subjective comparison of operational changes. However, it was difficult to evaluate the relationships between filterability parameters and membrane fouling due to the complexity of fouling and non-linearity of correlations. Thus, it was suggested to evaluate a set of parameters about sludge characteristics and filterability in order to establish a link with membrane fouling. For corn thin stillage and cheese whey permeate as the substrates we observed high COD removal efficiencies, exceeding 95%, which confirms the excellent performance of AnMBRs. However, the hydrolysis products of lipids, i.e. long chain fatty acids (LCFAs), caused reversible inhibition by forming a layer on the bioflocs that retards the transfer of substrate and nutrients. The biomass activity decrease due to LCFA adsorption was almost completely recoverable when the feed was stopped. However, the LCFA adsorption had other consequences on sludge surface characteristics. The results of this thesis showed that LCFA adsorption on biomass increased its hydrophobicity which in turn decreased its fouling propensity. Very likely, owing to the increased hydrophobicity of the flocs there is less interaction with the hydrophilic membrane. Feeding non-acidified substrate to the AnMBR led to a rapid deterioration of the sludge filterability, which was attributed to the proliferation of acidogenic microorganisms on the rapidly fermentable carbohydrates. The abundant presence of single cell acidogens decreased the median particle size of the sludge. Additionally, the food to microorganism ratio (F:M) was found an important parameter impacting sludge filterability. An increase in this parameter resulted in accumulation of soluble microbial products (SMP) which led to deterioration of the supernatant filterability. The experiments carried out with cheese whey revealed that nitrogen content effected both reactor stability and bulk liquid filterability. Nitrogen deficiency limited biomass growth and caused volatile fatty acids (VFA) accumulation, especially propionic acid, even at low organic loads. This was ascribed to metabolic changes which likely caused an adverse effect on syntrophic propionate oxidation. On the other hand sludge filterability rapidly deteriorated when AnMBR was fed with nitrogen supplied whey at a COD:TKN ratio of 50. We observed two distinct fractions of biomass with different particle size distribution, SRF and extracellular polymeric substances (EPS) content. The reduction of sludge filterability was attributed to induced growth of acidogenic biomass on lactose with surplus of nitrogen.DoktoraPh

Lifting craft breweries sustainability through spent grain valorisation and renewable energy integration: A critical review in the circular economy framework

Due to the constantly growing customers’ demand for local products, a significant rise in craft breweries' number, as well as in craft beer production, has been observed in the last years. The sustainability of craft breweries is a hot scientific topic, which involves water and waste management, energy efficiency, and renewable energy implementation. Life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) are useful tools to compare alternative waste management pathways in a standardised manner, highlighting the hotspots with the highest environmental/economic impact. Brewery-spent grain (BSG) represents the main organic by-product of beer production; traditionally, it has been used as animal feed. However, not always there are enough farms to utilise all the produced BSG locally, especially in developed countries and industrialised areas, so alternative solutions should be exploited. This review gives a thorough overview of the different technological pathways for BSG valorisation considering the state-of-the-art of research on the topic, including both traditional (animal feed, composting, anaerobic digestion) and innovative (thermochemical processes, pellets production, food production, chemicals' extraction) solutions. The applicability of each technology to craft breweries is specifically discussed. To enhance craft breweries’ sustainability and decarbonise industrial processes, renewable energy generation is considered as well either through photovoltaic (PV) or solar thermal: while solar thermal implementation appears cumbersome due to the batch nature of the processes, PV installation is a mature, simple and straightforward solution. Geothermal energy integration is mentioned as well. Finally, a lack of studies on LCA/LCC application to compare the presented alternative BSG management pathways is highlighted, requiring intensive future research

Predicting wastewater treatment plant performance during aeration demand shifting with a dual-layer reaction settling model

Demand response (DR) programmes encourage energy end users to adjust their consumption according to energy availability and price. Municipal wastewater treatment plants are suitable candidates for the application of such programmes. Demand shedding through aeration control, subject to maintaining the plant operational limits, could have a large impact on the plant DR potential. Decreasing the aeration intensity may promote the settling of the particulate components present in the reactor mixed liquor. The scope of this study is thus to develop a mathematical model to describe this phenomenon. For this purpose, Benchmark Simulation Model No.1 was extended by implementing a dual-layer settling model in one of the aerated tanks and combining it with biochemical reaction kinetic equations. The performance of this extended model was assessed in both steady-state and dynamic conditions, switching the aeration system off for 1 hour during each day of simulation. This model will have applications in the identification of potential benefits and issues related to DR events, as well as in the simulation of the plant operation where aerated tank settling is implemented.Science Foundation IrelandESIPP UC

Experimental and Theoretical Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Study on the Temperature-Dependent Structural Changes of Methylsulfanylmethane

Methylsulfonylmethane (or dimethyl sulfone), a naturally produced and vitally important organosulfur compound in living organisms, was irradiated with gamma rays, and the produced radicals were investigated using electron paramagnetic resonance spectroscopy at different temperatures. The structure and behavior of the radical changed when the temperatures varied. The hyperfine splitting of the CH3 group was small, and the 33S splitting was relatively high between 80 and −50 °C. When the temperature was between −50 and −160 °C, the 33S splitting became small and the CH3 splitting was higher. However, the group kept rotating; therefore, only the isotropic splitting values were measured, and the g-values were anisotropic. When the temperature decreased below −180 °C, the CH3 group stopped rotating, and the hydrogen splitting values became nonequivalent due to an inhomogeneous electron distribution. The observed structures can be explained by referring to both the experimental and theoretically calculated values reported

Investigation of energy and operation flexibility of membrane bioreactors by using benchmark simulation model

The 6th MEMTEK International Syposium on Membrane Technologies and Applications, Istanbul, Turkey, 18-20 November 2019The aims of this study is to investigate operation and energy flexibility of membrane bioreactors for municipal wastewater treatment by mathematical modelling. Compared to conventional active sludge technology, membrane bioreactor has better treatment performance and it can achieve complete retention of solids and very high COD removal. Based on variable electricity price structure, appropriate optimization strategy can save 16% energy cost without violating exiting discharge standards.. The results showed that MBRs have a significant potential to create considerable commercial value by providing energetic flexibility.Science Foundation Irelan

Data to Intelligence: The Role of Data-Driven Models in Wastewater Treatment

Increasing energy efficiency in wastewater treatment plants (WWTPs) is becoming more important. An emerging approach to addressing this issue is to exploit development in data science and modelling. Deployment of sensors to measure various parameters in WWTPs opens greater opportunities for exploiting the wealth of data. Artificial intelligence (AI) is emerging as a solution for automation and digitalization in the wastewater sector. This review aims to comprehensively investigate, summarize and analyze recent developments in AI methods applied to the modelling of WWTPs. The review shows that among the standalone models, Artificial Neural Networks (ANN) was the most popular model followed by, in descending order: Decision Trees (DT), Fuzzy Logic (FL), Genetic algorithm (GA) and Support Vector Machine (SVM). In the case of incomplete data, FL was the most frequently used method as it uses linguistic expert rules to find an approximation for the missing data. Regarding accuracy and precision, hybrid models demonstrated relatively better performance than the standalone ones. Among these models, the Machine Learning (ML)-metaheuristic, which integrates an AI model with a bioinspired optimization method, was the most preferred type as it was used in more than 45% of the hybrid models. Correlation coefficient (R), Correlation of Determination (R2) and Root Mean Square Error (RMSE) were the frequently used metrics for model performance evaluation. Finally, the review shows that despite recent developments, industrial deployment is still lacking. The industrial application requires close interaction of interested parties, among which research institutes, private sector and public sector play an inevitable role. The future research should focus on mitigating the barriers for more in-depth collaboration of interested parties and finding new paths for more cooperative and harmonized activity of them

Technology assessment and selection: An assessment of the autonomous driving technologies by using type-2 fuzzy sets and systems

Autonomous driving technologies are driving the waves of automotive industry innovation. Identifying research and innovation gaps is getting crucial for staying competitive. This study aims to provide a concise understanding of these gaps by performing a technology intelligence process. This process is based on a technology evaluation framework incorporating type-2 fuzzy sets and systems. By using relevant patent and publication data, the four key technologies in autonomous driving (i.e., car navigation systems, path planning, environment perception, and car control) have been assessed according to their trendiness. The results of this assessment can be considered in project prioritization and portfolio management

İleri biyolojik atıksu arıtma tesislerinde işletme parametrelerinin doğrudan sera gazı emisyon miktarı üzerindeki etkilerinin belirlenmesi

Küresel ısınmaya karşı alınan önlemlerin başında, farklı ekonomik sektörler için sera gazı emisyonu kontrolü gelmektedir. Türkiye’nin de taraf olduğu Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi’ne göre taraflar ekonomik sektörlerden salınan sera gazı miktarlarını yıllık olarak raporlamakla yükümlüdürler. Atık sektörü, insan kaynaklı sera gazı emisyonunun %3’ünü, atıksu arıtımı ise atık sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonunun %20’sini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, eşdeğer nüfusu 2344000 olan, biyolojik besi maddesi giderimi yapılan ve çamurun anaerobik olarak çürütüldüğü bir evsel atıksu arıtma tesisinde sera gazı emisyonunu etkileyen faktörler, GPS-X 6.5 model yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla, çamur yaşı ve çözünmüş oksijen parametreleri ele alınmıştır. Çamur yaşı için 2, 5, 9, 13 ve 18 gün değerleri test edilmiş ve sırasıyla 0, 618508, 565961, 565681 ve 554684 t CO2 eşd/yıl doğrudan emisyon miktarı tahmin edilmiştir. Beş günün üzerinde, artan çamur yaşıyla emisyon miktarının azaldığı görülmüştür. Çözünmüş oksijen konsantrasyonu parametresi için 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 ve 3.0 mg/L değerleri incelenmiştir ve sırasıyla 1455632, 999243, 719380, 583603, 503275 ve 449997 t CO2 eşd/yıl doğrudan emisyon miktarı tahmin edilmiştir. Havalandırma tankında artan çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile doğrudan sera gazı emisyonun azaldığı görülmüştür. Duyarlılık analizi ile sera gazı emisyonuna çözünmüş oksijen parametresinin, çamur yaşı parametresinden daha fazla etkisi olduğu görülmüştür

Atıksu Arıtma Tesislerinde Enerji Verimliliğinin İncelenmesi

Bu çalışmada, evsel atıksu arıtımı yapan beş adet tam ölçekli tesisin enerji verimliliği incelenmiştir. İncelenen tesisler ön çökeltim prosesi olmayan ve nutrient giderimi yapan aktif çamur proseslerinden oluşmakta olup, eşdeğer nüfusları 33300-343000 kişi aralığında değişmektedir. Tesis işletme verileri ve mevcut ekipman güçleri incelenerek ünite bazlı enerji kullanımlarının hesaplanmasına yönelik bir sistematik geliştirilmiştir. Tesislerin özgül enerji tüketimleri belirlenerek birbirleriyle kıyaslanmıştır. Tesislerde eşdeğer nüfus başına ve arıtılan atıksu debisi başına özgül enerji tüketimleri sırasıyla 28,6-54,3 kW-saat/kişi.yıl ve 0,24-0,42 kW-saat/m3 aralığında değişmektedir. İncelenen tesislerde üretilen fazla çamurun anaerobik olarak çürütülmesi halinde, tesislerde kullanılan elektrik enerjisinin %19-37’sinin geri kazanılabileceği belirlenmiştir. Bu şekilde işletme giderlerinin en önemli bileşenlerini oluşturan enerji ve çamur bertaraf maliyetlerinde azalma sağlanabilecektir