Anaerobic and Aerobic Treatment of Sanitary Landfill Leachate - Çallı, Barış (My University, 1999)
In this study, characterization and biological treatability of leachate of Kömürcüoda Sanitary Landfill located on the Asian part of Istanbul were investigated. Biological treatability studies were composed of anaerobic treatability of raw leachate and aerobic treatability of anaerobic reactor effluents. Characteristics of leachate were monitored from August 1998 until May 1999 for a 10 months period. Samples were taken from a 200 m3 holding tank located at the lowest elevation of the landfill. COD concentrations have ranged between 18800 and 47800 mg/ l while BOD5 between 6820 and 38500 mg/ L. COD and BOD5 values were higher in summer and lower in winter due to dilution by precipitation. On the other hand, it was quite interesting that such dilution effect was not observed for ammonia. The highest ammonia concentration, 2690 mg/ L was in November 1998. BOD5/ COD ratios around 0.7 for most samples has indicated high biodegradability, and acidic phase of decomposition in the landfill. For anaerobic treatability, three different reactors, namely an upflow anaerobic sludge bed reactor, an anaerobic upflow filter and a hybrid bed reactor, were used. The anaerobic reactors were operated for more than 300 days and were continuing operation when this thesis was prepared. Organic loading was increased gradually from 1.3 kgCOD/ m3.day to 9.8 kg COD/ m3.day while hydraulic retention time was reduced from 2.4 days to 2.0 days after Day 180. All the reactors showed similar performances against organic loadings with efficiencies between 80% and 90%. However the reactors have experienced high ammonia concentrations several times throughout the experimental period, and showed different inhibition levels. Anaerobic filter was the least effected reactor while UASB was the most. Hybrid bed reactor has exhibited a similar performance to anaerobic filter although not at the same degree. SBR's were used in the aerobic treatability of anaerobically treated leachate, same as in the leachate treatment plant currently under construction. Because of high ammonia concentrations and refractory organic content in the effluents of anaerobic reactors, satisfactory COD removal efficiencies were not detected. Hence, to increase the biodegradability of anaerobic effluents by breaking down the refractory organics, ozonation and hydrogen peroxide oxidation were applied. However, no significant improvement was observed in aerobic treatability with application of these oxidants. Some other alternatives especially combinations should be investigated in further studies. Also, different seed sludges and long acclimation periods should be examined. Although COD was not removed properly in SBR's, high nitrification efficiencies were observed under sufficient alkalinity concentrations. On the other hand, denitrification step of biological nitrogen removal was not carried out because of unsatisfactory conditions for denitrifiers. This subject should also be investigated in further studies, which is very important for the removal of high ammonia content in leachate.

Bu çalışmada, İstanbul'un Anadolu yakasında bulunan Kömürcüoda Sıhhi Katı Atık Depo Sahasının sızıntı sularının karakterizasyonu ve biyolojik arıtılabilirliği araştırılmıştır. Biyolojik arıtılabilirlik çalışmaları, ham çöp sızıntı suyunun anaerobik arıtılabilirliği ve anaerobik reaktör çıkışlarının aerobik arıtılabilirliği olarak gerçekleştirilmiştir. Ağustos 1998 ve Mayıs 1999 arasındaki 10 aylık periyotta, çöp sızıntı suyunun karakterizasyonunu araştırılmıştır. Numuneler, depo sahasının en düşük kotunda bulunan 200 m3'lük bir beton tanktan alınmıştır. Yapılan analizler sonucunda 18800 ile 47800 mg/ L arasında değişen KOİ ve 6820 ile 38500 mg/ L arasında değişen BOİ5 değerleri elde edilmiştir. KOİ ve BOİ5 değerleri yaz aylarında yüksek, kış aylarında ise yağmurdan kaynaklanan seyrelme sebebiyle düşük tespit edilmiştir. Diğer taraftan yağış ile seyrelmenin amonyak değerleri üzerinde görülmemesi ilginçtir. En yüksek amonyak konsantrasyonu 2690 mg/ L olarak Kasım 1998'de tespit edilmiştir. Numunelerde tespit edilen 0.7 seviyelerindeki BOİ/ KOİ değerleri, çöp sızıntı suyunun yüksek biyolojik ayrıştırılabilirliğini ve Kömürcüoda Çöp Depo Sahasının genç depo sahaların dan olduğunu göstermektedir. Anaerobik arıtılabilirlik çalışmaları, anaerobik filtre, hibrid ve yukarı akışlı anaerobik çamur yatağı (UASB) reaktörü olamak üzere 3 ayrı reaktörde gerçekleştirilmiştir. Bu tezin hazırlandığı ana kadar 300 günden fazla çalıştırılmış olan reaktörler hala işletilmektedir. Reaktörlere uygulanan organik yükler basamak basamak 1.3 KOİ/ m3/ gün'den 9.8 kg KOİ/ m3/ gün'e kadar artırılmış, hidrolik bekletme süresi ise 180. günden sonra 2.4 günden 2 güne düşürülmüştür. 3 reaktöre de artan organik yükleri karışısında % 80 ile 90 arasında benzer KOİ giderim verimleri sergilemiştir. Aynı zamanda işletme esnasında reaktörler birkaç kez yüksek amonyak konsantrasyonlarına maruz kalmış ve farklı inhibisyon seviyeleri göstermiştir. Anaerobik Filtre, üç reaktör arasında, amonyak inhibisyonundan en az etkilenen olurken, UASB reaktörü en çok etkilenmiştir. Hibrid reaktör ise inhibisyon karşısında Anaerobik Filtre'ye göre daha verimsiz olmak üzere benzer sonuçlar sergilemiştir. Anaerobik olarak arıtılan çöp sızıntı suyunun aerobik arıtılabilirliği çalışmasında inşa edilmekte olan arıtma tesisi için de düşünülen ardışık kesikli reaktörler kullanılmıştır. Yüksek amonyak konsantrasyonu ve zor ayrıştırılabilir organik içerik sebebiyle bu reaktörlerde verimli KOİ giderimi tespit edilememiştir. Bu sebeple, anaerobik reaktör çıkışlarının biyolojik ayrıştırılabilirliğini arttırmak için, ozonlama ve hidrojen peroksit oksidasyonu denenmiştir. Ama bu kimyasal oksidasyon uygulamaları ile de olumlu gelişmeler gözlenmemiştir. Gelecek çalışmalarda, anaerobik reaktör çıkışlarının aerobik arıtılabilirliğini arttırabilmek için diğer alternatifler, özellikle kombinasyonlar, incelenmelidir. Ayrıca farklı aşı çamurları ve daha uzun aklimasyon periodları da denenebilir. Ardışık kesikli reaktörlerde, KOİ tam olarak arıtılamasa da, yeterli alkalinite sağlanınca, yüksek nitrifikasyon verimleri tespit edilmiştir. Ama reaktörlerde denitrifikasyon bakterileri için uygun koşullar sağlanamadığı için, reaktörlerde denitrifikasyon gerçekleştirilememiştir. Çöp sızıntı suyundaki yüksek amonyak konsantrasyonun deşarj öncesi giderilmesi için çok önemli olan bu kademe muhakkak gelecek çalışmalarda incelenmelidir.
Keywords: KATI ATIK