Treatment of high loading dairy industry wastewater by anaerobic dynamic membrane bioreactor
No Thumbnail Available
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Abstract
Bu çalışmada süt ürünleri atık sularının arıtımında Dinamik Membran (DM) teknolojisiuygulanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, yüksek organik yüklü sentetik süt ürünleri vepeynir altı suyu atık suyu arıtımı için laboratuvar ölçekli bir anaerobik dinamik membranbiyoreaktör (AnDMBR) geliştirilmiştir. 344 gün boyunca organik madde ve askı katımadde (AKM) giderim verimleri incelenmiştir. Sentetik atık su arıtımı sırasında, sırasıyla70 ve 10 µm gözenek çaplarına sahip destek filtre bezlerinin entegre edildiği AnDMBRde %78-%96 ve %66-%92 aralığında KOİ giderim verimleri elde edilmiş ve sistem 2.34-5.02 kg/m3.gün aralığındaki organik yüklerle işletilmiştir.Yukarı akışlı çamur battaniyesi reaktörünün çıkışına yerleştirilen bir harici filtrasyonünitesinde farklı gözenek çaplarına sahip destek malzemeleri kullanılarak farklı işletmekoşullarında DM oluşum süresi ve katı madde giderim verimlerindeki değişimincelenmiştir. Sonuçlar destek malzemeleri ilk defa işletmeye alındığında, gözenekboyutları azaldıkça DM oluşum süresi kısaldığını ve filtrasyon verimlerinin ise arttığınıgöstermiştir. Ayrıca, DM oluşturulduktan sonra destek malzemesi orijinal özelliklerinikaybetmiş ve filtrasyon özelliklerinin gözenek çapından bağımsız hale gelmiştir. Aynısistemde membran yüzeyine çapraz akış hızı (CFV) uygulamalarının DM kalınlığınıazalttığı ve DM oluşma süresini arttığı gözlenmiştir.Çalışmanın son aşamasında, CFV kontrollü AnDMBR reaktörü 92 gün boyuncaçalıştırılmış ve çıkış suyu AKM değerleri 27 mg/L’lere indirilmiştir. DM tabakasınınanalizi hem inorganik hem de organik malzemelerin sıkı/yoğun bir kek tabakasınınoluşumuna katkıda bulunduğunu göstermiştir.--------------------DM technology was applied for treatment of dairy wastewater. In first phase of study, alaboratory-scale anaerobic dynamic membrane bioreactor (AnDMBR) was developed forthe treatment of synthetic dairy with high organic loading and cheese whey wastewater.Removal efficiencies of organic matter and suspended solid (SS) were investigated for344 days. During synthetic wastewater treatment, 78-96% and 66-92% of COD removalefficiencies were obtained in AnDMBR integrated with filter having 70 and 10 µm poresizes, respectively, and the system was operated in range of 2.34-5.02 kg/m3day oforganic loading rate.Changes in DM formation time and solid removal efficiency were investigated at differentoperational conditions using support materials having different pore sizes in an externalfiltration unit being situated at the outlet of up flow sludge blanket reactor. Resultsshowed that when support layer was used for the first time, as pore sizes of support layerdecreased, DM formation time became shorter and filtration efficiency increased.Additionally, once DM was formed, the support layer lost its original properties and itsfiltration characteristics became independent of pore size. In the same system, it wasobserved that applications of cross flow velocity (CFV) on the surface of membrane,decreased thickness of DM and increased DM formation time.In last phase of study, AnDMBR, controlled by CFV, was operated for 92 days and SSvalue in effluent was decreased to 27 mg/L. Analysis of DM layer showed that bothinorganic and organic materials contributed to formation of a compact/dense cake layer.
Description
Keywords
Environmental engineering, Çevre mühendisliği, Milk industry and trade, Sewage, Süt endüstrisi ve ticareti, Atık su