Arıtma çamurları, su ile birlikte organik ve inorganik kirletici maddeleri içeren konsantre atıklardır ve atıksu arıtma tesislerinin ayırma işlemlerinden kaynaklanmaktadır. Çamur susuzlaştırma işlemleri ile ayrılsa da, içeriğinde hala çok miktarda su bulunur. Konya Atıksu Arıtma Tesisi’nde, santrifüj susuzlaştırma ünitesinden çıkan çamur kekinin su içeriği %78 ile %82 arasında değişmektedir. Çamurdaki bu yüksek su içeriği, nihai bertaraf veya faydalı kullanım alternatiflerinin uygulanmasında aşılması gereken bir sorundur. Yakmak, araziye depolamak veya gübre olarak kullanmak için çamurun katı madde içeriğini arttırmak gerekir. Bu nedenle kurutma, bu faydalı kullanım veya bertaraf seçenekleri için yararlı bir işlemdir. Fosil yakıt ile çalışan termal kurutucular yüksek kuruma oranlarına ulaşabilir, ancak maliyeti dezavantajdır. Güneş enerjisinden faydalanmak için çamurun zemine ince bir tabaka halinde serildiği sera tipi kurutma tesisleri, nispeten düşük maliyetlidir ancak büyük alanlar gerektirir. Güneş enerjisinden en yüksek seviyede istifade edilen kurutma seçeneklerinin sayısını artırmak gerekir. Konsantre güneş enerjisi sistemleri bu sorunların üstesinden gelmek için alternatif vaat etmektedir. Parabolik oluk tipi kolektörler, yüksek sıcaklıklarda akışkanın ısıtılması, buhar gücü ile elektrik üretimi gibi endüstriyel uygulamalar için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yoğunlaşmış güneş enerjisi kullanılarak kurutmayı en az alanda yapabilmek amacıyla; parabolik kolektörün odak noktasında bulunan tüpten doğrudan çamur geçirilen bir düzenek kurulmuştur. Çamur metal boru içerisinde ısıtılırken, nem havalandırma yoluyla uzaklaştırılmıştır. Kurutma deneyleri Ekim ve Kasım 2018'de Konya Atıksu Arıtma Tesisi’nde yapılmıştır. Katı madde içeriği, ortalama güneş ışınımının 882 W/m2 ve çamur besleme hızının 33 g/dk olduğu bir günde %18'den %47'ye yükselmiştir. Radyasyon ve besleme hızının 1047 W/m2 ve 28,6 g/dk olduğu başka bir günde, katı madde içeriği %21'den %64'e yükselmiştir.

Arıtma Çamurlarının Güz Mevsimi Şartlarında Parabolik Solar Kurutucu ile Kurutulması

Treatment sludge are concentrated wastes including organic or inorganic impurities and resulted from separation process of wastewater treatment plants. Although the sludge is separated by dewatering processes, it contains a large amount of water in its contents. The water content of the non-fluidized sludge cake from the centrifugal dewatering unit varies between 82% and 78% in the Konya wastewater treatment plant. This high-water content in the sludge is a problem that needs to be overcome in the implementation of final disposal or reuse alternatives. It is necessary to increase the solid matter content of the sludge in order to burn, landfilling or to use as fertiliser. Therefore, drying is a mandatory process for these reuse or disposal options. Thermal dryers operated by fossil fuel could be achieve high drying rates, but its cost is disadvantage. Greenhouse type indoor or outdoor drying plants, where the sludge is laid on the floor in a thin layer to benefit from solar energy, have relatively low cost but requires large areas. It is necessary to increase the number of drying options that use the highest level of solar energy. Concentrated solar energy systems are promising alternative to overcome these problems. Parabolic trough types solar collectors where the heat generated at high temperatures is used for industrial application such as production of electricity by steam power. In this study, a mechanism of direct sludge passing through the tube located at the focal point of the parabolic collector was installed to concentrate solar energy on the lower area. The moisture was removed by means of ventilation while the sludge was heated in the metal tube. Drying experiments were conducted in October and November 2018 in Konya waste water treatment plant. The solid matter content increased from 18% to 47% on a day where the average solar radiation is 882 W/m2 and the sludge flow rate of 33 g/min. On another day when the radiation and the flow rate were 1047 W/m2 and 28.6 g/min, the solids content increased from 21% to 64%.

Drying of Treatment Sludges with Parabolic Solar Dryer in Fall Season Conditions

Turkish

Arıtma çamuru

 parabolik oluk tipi güneş kolektörü

 kurutma

 Güneş Enerjisi

English

Treatment sludge

 parabolic trough type solar collector

 drying

 Solar Energy

Uygun olmayan üretim teknikleri sonucunda toprak kalitesi bozulmakta, toprak organik maddesi azalmakta, toprak içerisinde su, hava ve bitki besin maddesi hareketi engellenmekte ve bitki gelişimi zarar görmektedir. Tarımsal alanlarda organik madde azalmasının başlıca nedeni oksidasyon sırasında karbonun atmosfere salınmasından kaynaklanmaktadır. Bu bağlamda toprağa kaybettiği karbonu, artıma çamuru ve zirai atıklarla elde edilecek olan karbon sağlamaktadır. Arıtma çamurlarının tarımda kullanımı ile hem toprak besin elementleri sağlanabilecek hem de atık olan çamur bertaraf edilebilecektir. Tarımsal atıkların organik karbon miktarının toprağa geri kazandırılması gerekmektedir. Organik maddece yoksun, marjinal yarı kurak alanlarda, biyo-katıların tarımsal atıklar ile birlikte kompostlaştırılmasıyla topraklarda karbon ve azot mineralizasyonunun sağlanması, organik madde muhtevasının artırılması, agregat stabilitesinin artırılması ve nihayetinde tarımsal atıkların yakılmasının azaltılması beklenmektedir.

Arıtma Çamuru ve Zirai Atıkların Kompostlanarak Tarım Arazilerinde Kullanımı

Improper production techniques deteriorate soil quality, decrease soil organic matter, and inhibit the movement of water, air and plant nutrients in soil and damage plant growth. The main cause of organic matter reduction in agricultural areas is the release of carbon into the atmosphere during oxidation process. In this context, the lost carbon from the soil, that can be obtained with the additional of the sludge and the agricultural wastes. The use of sewage sludge in agriculture will provide both soil nutrient elements and waste sludge can be disposed with this application. The amount of organic carbon in agricultural wastes needs to be recycled to the soil. In marginal semi-arid areas devoid of organic matter, it is expected that the bio-solids will be composted together with agricultural wastes to provide carbon and nitrogen mineralization in the soil, to increase the organic matter content, to increase the aggregate stability and eventually to reduce agricultural waste burning.

Anahtar Kelime : Arıtma çamuru

Arıtma Çamurlarının Güz Mevsimi Şartlarında Parabolik Solar Kurutucu ile Kurutulması

Arıtma Çamuru ve Zirai Atıkların Kompostlanarak Tarım Arazilerinde Kullanımı

Başlangıç

Yayın Aralığı

Anahtar başlığı

e-ISSN

Website

Yayıncı