Vaka Çalışması – Deniz Ürünleri İşleme Tesisi İçin Atık Su Arıtma Projesi – Pratik Bir Uygulama Örneği
Soyut
Bu örnek olay incelemesi, Çin'in Shandong Eyaletindeki önde gelen bir deniz ürünleri grubunun No. 1 Deniz Ürünleri İşleme Tesisi için özel bir atık su arıtma sisteminin tasarımını, uygulamasını ve operasyonel sonuçlarını ayrıntılarıyla anlatıyor. Tesis, öncelikli olarak ham maddelerin yıkanmasından atık su üreterek, dondurulmuş deniz ürünleri üretiminde uzmanlaşmıştır. Bu atık su, başta organik nitrojenli bileşikler olmak üzere, yüksek konsantrasyonlarda suda-çözünür bileşikler ve balık dokusundan türetilen ince askıda katı maddeler içerir. Arıtılmayan deşarj çevredeki su kütlelerinde önemli kirliliğe neden olacaktır. Proje, uygun deşarjı sağlamak için kombine bir fiziko{6}}kimyasal ve biyolojik arıtma sürecini başarıyla uyguladı. Bu rapor, etki özelliklerine, seçilen arıtma teknolojisine, ayrıntılı ünite tasarımına, performans verilerine ve proje ekonomisine kapsamlı bir genel bakış sağlar.
1. Giriş: Deniz Ürünleri İşleme Atık Suyunun Zorlukları
Deniz ürünleri işleme endüstrisi, proteinler, yağlar ve askıda katı maddelerden kaynaklanan yüksek organik yüklerle karakterize edilen atık sular üretir. Bu kirletici maddeler kandan, iç organlardan, balık pullarından ve yıkama suyundan kaynaklanır. Başlıca zorluklar şunları içerir:
- Yüksek Organik Mukavemet: Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOD₅) ve Kimyasal Oksijen İhtiyacı (COD) olarak ölçülmüştür; bu, alıcı sularda önemli miktarda oksijen tükenme potansiyeli olduğunu gösterir.
- Besin İçeriği: Proteinlerden yüksek düzeyde nitrojenli bileşikler.
- Katı ve sıvı yağlar ve Gres (FOG): Çalışma sorunlarına neden olabilir ve yüzeyde pislik oluşturabilir.
- Askıda Katı Maddeler (SS): İnce organik partiküller içerir. Bu tür atık suların doğrudan deşarjı çevre düzenlemelerini ihlal eder, ötrofikasyon ve oksijen tükenmesi yoluyla su ekosistemlerine zarar verir ve halk sağlığı riskleri oluşturur. Bu nedenle,-sahada etkili arıtma yalnızca düzenleyici bir zorunluluk değil, aynı zamanda kurumsal bir çevre sorumluluğudur.
2. Proje Kapsamı: Sorunun Tanımlanması
2.1 Atıksu Miktarı ve Kalitesi
- Akış Hızı: 200 m³/gün (25 m³/saat, tek-vardiyada üretim).
- Etkileyici Özellikler:
- KOİ: 1.500 mg/L
- BOİ₅: 800 mg/L (BOİ₅/KOİ ≈ 0,53, iyi biyolojik bozunabilirliği gösterir)
- Hayvansal ve Bitkisel Yağ: 50 mg/L
- SS: 400 mg/L
2.2 Deşarj Standartları
Arıtılmış atık suyun aşağıdaki gereksinimleri karşılaması gerekiyordu:Çin Entegre Atık Su Deşarj Standardının II. Derece standartları (GB 8978-1996):
- KOİ 150 mg/L'ye eşit veya daha az
- BOD₅ 30 mg/L'ye eşit veya daha az
- Hayvansal ve Bitkisel Yağlar 15 mg/L'ye eşit veya daha az
- SS 150 mg/L'ye eşit veya daha az
3. Çözüm: Önerilen Arıtma Süreci
Atık suyun özellikleri-iyi biyolojik olarak parçalanabilirlik, ancak yağlar, katılar ve yüksek organik/nitrojen yükleri içermesi- göz önüne alındığında bir hibrit "Yağ Ayırma/Çökeltme + Anaerobik (Hidroliz/Asitleştirme) + Aerobik (Havalandırma ve Biyo-temas Oksidasyonu) + Yüzdürme" işlemi seçildi. Bu çok-aşamalı yaklaşım, farklı kirletici türlerini sırayla ele alarak güçlü bir arıtma sağlar.
Proses akış şeması şu şekilde gösterilmiştir:Şekil 1.
4. Detaylı Proses Tanımı ve Ünite Tasarımı
4.1 Ön-Arıtma ve Birincil Arıtma
- Çubuk Ekran (2 adet): Amaç: Büyük asılı ve yüzen katı maddeleri (örn. balık pulları, döküntüler) durdurmak.
- Boyutlar: 700 mm (U) x 500 mm (G).
- Çubuk Aralığı: 5 mm.
- Malzeme: Çelik.
- Yağ Ayırma ve Çökeltme Tankı: Amaç: Yüzen yağları/katı yağları ve çökebilen kumları/ağır askıda katı maddeleri uzaklaştırmak.
- Etkili Hacim: 40 m³.
- Hidrolik Tutma Süresi (HRT): 1,5 saat.
- İnşaat: Yeraltı betonarme (RC).
4.2 Biyolojik Arıtma (Temel Süreç)
- Hidroliz/Asitleştirme Tankı (Anaerobik): Amaç: Karmaşık, dayanıklı organik molekülleri (proteinler, yağlar) daha basit, kolayca biyolojik olarak parçalanabilen bileşiklere (uçucu yağ asitleri) parçalamak, böylece genel biyolojik parçalanabilirliği (BOD/COD oranı) arttırmak. Bu ön-işlem, sonraki aerobik aşamaların verimliliğini önemli ölçüde artırır.
- Hacim: 60 m³.
- HRT: 2,4 saat.
- İnşaat: Yarı-yeraltı RC.
- İç Özellik: Mikrobiyal büyümeyi desteklemek için kombine polietilen biyofilm ortamı ile doldurulmuştur.
- Havalandırma Tankı (Konvansiyonel Aktif Çamur): Amaç: Çözünebilir BOİ ve KOİ'nin toplu olarak uzaklaştırılması için birincil aerobik arıtma.
- Hacim: 75 m³.
- HRT: 3 saat.
- İnşaat: Yarı-yeraltı RC.
- Havalandırma: Üfleyiciler kullanılarak ince-kabarcıklı dağınık havalandırma.
- SHT Reaktörü (Biyo-temaslı Oksidasyon): Amaç: İkincil, yüksek-verimli bir aerobik aşaması. Kalan organikleri daha da bozar ve toksik amonyak-nitrojeni nitrat-nitrojene dönüştürerek nitrifikasyon gerçekleştirir. Sabit biyofilm ortamı, yüksek konsantrasyonda bağlı biyokütle sağlayarak sistemi daha stabil ve şok yüklere karşı dirençli hale getirir.
- Hacim: 180 m³.
- HRT: 7 saat.
- İnşaat: Çelik yapı.
- Dahili Özellik: Yarı-yumuşak biyofilm ortamıyla paketlenmiştir.
- Havalandırma: İnce-kabarcıklı dağınık havalandırma.
- Havalandırma Ekipmanı: İki Roots üfleyici (model SSR125) hem Havalandırma Tankına hem de SHT Reaktörüne hava sağlar.
- Yapılandırma: Bir görev, bir yedek.
- Akış: 10,17 m³/dak.
- Basınç: 49 kPa.
- Güç: Her biri 11 kW.
4.3 Üçüncül/Parlatma İşlemi
- Çözünmüş Hava Flotasyonu (DAF) Ünitesi: Amaç: Biyolojik arıtmadan kaçan ince askıda katı maddeleri, koloidal parçacıkları ve her türlü artık sıvı/katı yağı çıkarmak. Bir pıhtılaştırıcı (Polialüminyum Klorür - PAC) ve bir topaklaştırıcı (Poliakrilamid - PAM), aglomera parçacıklarına dozlanır ve bunlar daha sonra mikro-hava kabarcıklarına yapışarak çıkarılır.
- Modeli: JHF-30.
- Kapasite: 30-35 m³/saat.
- Yapı:-Korozyon önleyici çelik.
- Toplam Güç: 8,12 kW (pompa, sıyırıcı vb. için).
4.4 Çamur Taşıma Sistemi
- Çamur Yoğunlaştırıcı: Amaç: Ana çökelticiden ve DAF ünitesinden gelen çamuru yoğunlaştırmak, sonraki susuzlaştırma için hacmi azaltmak.
- Hacim: 15 m³.
- İnşaat:-Yer üstü RC.
- Çamur Susuzlaştırma: Son susuzlaştırma için bir filtre presi kullanılır ve imha edilmek üzere katı bir kek üretilir.
- Ekipman: Plaka ve Çerçeve Filtre Presi (Model: BM103/1000).
- Güç: Toplam 7,0 kW.
- Besleme Pompası: Aşamalı Kavite Pompası (Model: I-1B-2), 5,4 m³/saat akış, 80 m basma yüksekliği, 3 kW güç (tek görev ünitesi).
5. Tedavi Performansı ve Sonuçları
Her bir arıtma ünitesinin, kirleticilerin kademeli olarak uzaklaştırılmasını gösteren performansı aşağıda özetlenmiştir:Masa1.Sistem sürekli olarak hedef deşarj standartlarına ulaştı.
Anahtar Başarılar:
- Genel COD Giderimi: >%90 (1.500 mg/L'den<150 mg/L).
- Genel BOİ₅ Giderimi: >%96 (800 mg/L'den<30 mg/L).
- Yağ ve Gres Temizleme: >%70 (50 mg/L'den<15 mg/L).
- SS Kaldırma: >%85 (400 mg/L'den<150 mg/L).
- Etkili Nitrifikasyon: SHT reaktörü, atık suyun yüksek nitrojen içeriği göz önüne alındığında kritik bir adım olan amonyağı başarıyla oksitledi.
6. Proje Ekonomisi
Toplam proje yatırımı817.600 Çin Yuanı (RMB), aşağıdaki gibi parçalanmıştır:
- Ekipman Temini ve Kurulumu
- İnşaat İşleri (Tanklar, Yapılar)
- Proses Tasarımı ve Mühendisliği
- Devreye Alma ve Devreye Alma Hizmetleri
Bu yatırım müşteriye güvenilir, uyumlu ve operasyonel olarak yönetilebilir bir atık su arıtma çözümü sunarak çevresel riskleri azalttı ve mevzuata uygunluğu sağladı.
7. Sonuç ve Alınan Dersler
Bu deniz ürünleri işleme atık su arıtma projesi, belirli bir endüstriyel atık su sorununu çözmek için özel olarak tasarlanmış, çok{0}}aşamalı bir prosesin uygulanmasının başarılı bir örneğidir. Başarının anahtarı şuydu:teknolojilerin birleşimi:
- Etkili ön-işlem(eleme, yağ ayırma) aşağı yöndeki biyolojik üniteleri korur.
- Anaerobik hidrolizAtık suyu önceden şartlandırarak aerobik arıtılabilirliği artırır.
- İki-aşamalı aerobik tedavisi(aktif çamur + biyolojik-temas oksidasyonu) güçlü ve stabil organik madde ve nitrojen giderimi sağladı.
- Kimyasal DAF ile son cilalamakatı SS ve artık kirletici madde limitlerine tutarlı uyum garanti edilir.
Sistem, orta-ölçekli gıda işleme tesisleri için sağlamlık, operasyonel basitlik ve-maliyet etkinliği göstermektedir. Bu örnek olay, yiyecek ve içecek endüstrisindeki benzer yüksek-mukavemetli organik atık sular için arıtma sistemleri tasarlayan veya işleten mühendisler ve tesis yöneticileri için değerli bir referans görevi görmektedir.