Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı

Ağır metallerin atıksu arıtma tesislerindeki giderim ve akıbetinin değerlendirilmesi

Evaluation of removal and fate of heavy metals in wastewater treatment plants

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 562858 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

Ağır metaller düşük dozlarda dahi zehirli etki göstermeleri ve biyolojik parçalanmaya dayanıklılıkları sebebiyle önemli su kirleticileridir. Bu metaller, özellikle büyük şehirlerde, yerleşim alanlarından ve organize sanayi bölgelerinden kaynaklanan atıksularda bulunmakta ve sonuçta kentsel atıksu arıtma tesislerine arıtılmak üzere iletilmektedir. Kentsel atıksu arıtma tesisleri esasen organik kirleticilerin giderimi için tasarlanmış olup ağır metal giderimi için uygun arıtma prosesleri içermezler. Dolayısıyla kentsel atıksu arıtma tesislerinde arıtılan atıksular alıcı ortamı tehdit etmektedir ve tesislerde çıkış suyunun yanında çamur da üretilmektedir. Bu çamur içerisinde yoğunlaşan ağır metaller de nihai kullanımına bağlı olarak, örneğin tarımda kullanım gibi, problemler oluşturabilmektedir. Bu nedenlerle tesislerdeki metallerin miktar, dağılım ve akıbetlerinin belirlenmesi sucul ekosistemin ve insan sağlığının korunması açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, kentsel atıksu arıtma tesislerinde sıvı ve katı fazdaki ağır metal içeriklerini izleyerek mevcut arıtım proseslerinin ağır metal giderim performanslarını incelemek ve ağır metallerin atıksu arıtma tesislerindeki davranışlarını değerlendirmektir. Bu amaçla Antalya'daki en büyük arıtma tesisi olan Hurma Atıksu Arıtma Tesisi seçilmiştir. İlgili tesiste bir yıl boyunca üç aylık periyotlarla tesisin giriş ve çıkışından kompozit, ara ünitelerinden anlık atıksu numuneleri ile çamur numuneleri toplanmıştır. Bu numuneler, mikrodalga ile çürütülmüş ve ICP-MS kullanılarak Cd, Hg, Pb, Ni, Cu, Zn, As, Cr metalleri için analiz edilmiştir. Ham atıksudaki metallerin yıllık ortalama konsantrasyon sıralaması As<Hg<Cr<Cd<Ni<Cu<Pb<Zn şeklinde, çıkış akımındaki metallerin yıllık ortalama konsantrasyon sıralaması ise As<Cr<Hg<Ni<Cu<Cd<Pb<Zn şeklindedir. Bu durumda, en yüksek metal konsantrasyonuna sahip Zn olurken en düşük metal konsantrasyonu As'de görülmüştür. Yüksek Zn ve Pb konsantrasyonları Antalya'daki yaygın tarım faaliyetleri (gübre ve pestisit kullanımı) ile ilişkilendirilebilir. Tesiste en düşük giderim verimi Cd ve As'de (sırasıyla %21 ve 24), en yüksek giderim verimi ise Cu, Pb ve Cr'de (sırasıyla %75, 75, 71) gözlenmiştir. Bu çalışmada takip edilen metallerin yıllık kütlesel yükü Avrupa standartlarına göre (EC, 166/2006) limit değerlerin üzerindedir. Diğer yandan susuzlaştırılmış çamurdaki en yüksek metal konsantrasyonları Zn ve Cu'da iken en düşük metal konsantrasyonları Hg ve daha sonra Cd'de gözlenmiştir. Susuzlaştırılmış çamur kalitesi, tarımda kullanım için, ağır metaller açısından Türkiye'de uygulanan düzenlemelere göre sınırların içerisindedir, ancak tesiste ileri arıtma ile azot ve fosfor giderimi de gerçekleştirildiğinden ilgili tesise ait çamurların toprağa uygulanması çok da verimli olmayabilir.

Summary:

Heavy metals are important water pollutants since they have toxicity even at low doses and they are resistant to biodegradation. These metals, particulary in large cities, are found in wastewaters originated from residential areas and organized industrial zones and finally reached to municipal wastewater treatment plants for treatment. Municipal wastewater treatment plants are principally designed for organic pollutants removal, consist of treatment processes which are not suitable for heavy metal treatment. Therefore, effluents from municipal wastewater treatment plants threat receving water bodies and besides effluent stream, also, sludge is produced in these plants. Depending on final application, for example agricultural use, heavy metals concentrated in these sludges may lead problems. For these reasons, it is important to determine the amount, distribution and fate of the metals from the point of aquatic ecosystem and human health protection. The purpose of this study is to determine behaviors of heavy metals in wastewater treatment plants and to examine heavy metals removal efficiencies of existing treatment processes by monitoring liquid and solid phase heavy metals contents of municipal wastewater treatment plants. For this purpose, Hurma Wastewater Treatment Plant, which is the biggest treatment plant in Antalya, is selected. During one year every three months, composite wastewater samples from influent and effluent of the plant, grab wastewater samples from intermediate units and sludge samples were collected.These samples were digested by microwave and analysed for Cd, Hg, Pb, Ni, Cu, Zn, As, Cr metals by ICP-MS. Average yearly relative abundance of the metals in raw wastewater is As<Hg<Cr<Cd<Ni<Cu<Pb<Zn while average yearly relative abundance of the metals in the effluent is As<Cr<Hg<Ni<Cu<Cd<Pb<Zn. In that case, Zn has the highest heavy metal concentration whereas As has the lowest heavy metal concentration. High Zn and Pb concentrations may be attributed to extensive agricultural activities (use of pesticides and fertilizers) in Antalya. The lowest removal rates for Cd and As (21 and 24%, respectively), the highest removal rates for Cu, Pb and Cr (75, 75 and 71 %, respectively) were observed in the plant. According to the European standards (EC 166/2006), yearly mass load of heavy metals followed in this study exceeds the limit values. On the other hand, the highest metal concentrations in dewatered sludges were Zn and Cu whereas the lowest metal concentrations were observed for Hg and then Cd. Dewatered sludge quality in terms of heavy metals content for agricultural use is within the limits according to the regulations applied in Turkey, however, the sludges of related plant may not be efficient for land application since nitrogen and phosphorus removal is obtained by tertiary treatment in the plant.