SAU Fen
Küçük ve Orta Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksularının Önarıblmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
İ. Altumşık, R. İleri, R. Artır
Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Cilt, 2.Sa}'1 (Temmuz 2002)
KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLi SÜT ENDÜSTRiSi ATlKSULARININ
ÖNARITILMASINDA BENTONiT VE SEPİYOLİTİN
KULLANILABİLİRLiGi
İsmet AL TUNIŞIK, Recep İLERİ, Recep ARTlR
Temel gıda tüketim maddelerinden olan süt ve süt
küçük ve orta ölçekli süt
Özet-Bu çalışmada;
endüstrisi atıksularının (özellikle yüksek KOI, BOI,
içeren
peyniraltı
Yağ
ve
gres
atıksuyu)
önarıtılmasında ülkemizde ve doğada bol miktarda
bulunan ve düşük maliyetli Bentonit ve Sepiyolit'in
kullanılabilirliği araştırılmıştır. Aktifleştirilmiş Ca
Bentonit
deneysel çalışmalarında, pH, dozaj,
sıcaklık, karışım hlZı ve temas süresinin; arıtım
parametreleri BOI5, KOI ve yağ ve gres giderim
verimi üzerine etkisi incelenmiş ve optimum ortam
değerleri tespit edilmiştir. Aktifleştirilmiş Ca
Bentonit (Edirne bölgesi) için elde edilen optimum
ortam değerlerindeki arıtım parametreleri verimleri
ile, aym çalışma şartlarındaki, aktifleştirilmiş ve
doğal Sepiyolit (Eskişehir bölgesi) maddeleri ile elde
edilen verimler karşılaştırılmıştır.
ürünleri üreten işletmeler, üretimleri esnasında çevre
kirliliğine
neden
olan
meydana
atıksular
getirmektedirler. Bu atıksular; yüksek kirlilik değerine
sahip peynir altı suları ve az kirlilik içeren yıkama
sularından oluşmaktadır. Süt endüstrisi, en çok kirlilik
oluşturan sektörlerden biridir. Oluşan atıksular arıtıma
tabi
tutulmadan
ortama
alıcı
edilmemelidir.
deşarj
Sakarya ili sırurları içerisinde bulunan Mandıralardan bir
kaçı hariç diğerlerinde arıtma tesisi mevcut değildir ve
oluşan atıksular doğrudan alıcı ortama verilmektedir.
1.1. Süt ve Süt Ürünleri Endüstrisinin Tamtum
Endüstriyel
kaynaklı
atıksular,
yerleşim
yerlerinden
kaynaklanan atıksular ve yaygın kaynaklardan oluşan
atıksulara göre önemli ayrıcalıklar gösterir. Endüstriyel
Anahtar Kelinıeler- Süt Endüstrisi, Atıksu, Bentonit,
sistemlerde atıksulan oluşturan kaynaklar sayı ve tür
Sepiyolit, Maliyet.
olarak
çok
çeşitlilik
arz
etmektedir.
Atıklann
ve
atıksulann miktarlan kaynağın özelliğine bağlı olarak
değişkenlik
gösterir.
Atıkların
Abstract-In this study, applicability of bentonite and
miktarlarının
belirlenmesi
sepiolite which are relatively cheaper sources and can
be found in large quantities in the nature for
treatment of wastewater in terms of high COD, BOD5
and Oil-grease. In experimental studies, then
effectivenes of Activated Ca-Bentonite in terms of
BOD5, COD and Oil-grease removel from the dairy
\\'astewater under varying pH, dosage, temperature,
contact time and speed of mixing conditions has been
investigated. Also optimum process conditions have
been examined. In addition, we have exaınined and
compared the performance of naturel and activated
Sepiolite with activated Ca-Bentonite under the
optimum conditions.
olarak
için
değerlendirilmesi
oluşturduğu
kirlenme,
ve
kaynaklann
gerekir.
üretim
atıksuların
ayrıntılı
Endüstrinin
faaliyetlerinin
bir
sonucudur ve kirlenmeyi üretimin bir fonksiyonu olarak
değerlendirmek gerekir
[ 1].
I.l.l. Süt bileşimi
Süt, çeşitli tuzlar ve süt şekerinden oluşan kristaloidlerin
sulu bir eriyiğidir. Bu eriyik içinde kolloid halindeki
kazein ve albumin den başka emülsiyon halinde yağ
bulunur. Sütteki suyun ve kristaloidlerin miktarı aynı
kaldığı halde, protein ve yağ oranı, beslenme durumuna,
yaşa ve bakıma göre büyük farklılıklar gösterir. Sütün
içerdiği protein, yağ, karbonhidrat,vitamin, tuz ve suyun
ortalama oranları Tablo 1 'de verilmiştir.
Key Words- Milk Industry, Wastewater, Bentonite,
Sepiolite Cost
I. GIRIŞ
•
•
Tablo ı: Süt Bileşimi [2]
Parametreler
Su
Günümüzde
artan
nüfusun
ihtiyaçlannı
karşılaınak
Kuru
amacıyla, üretim faaliyetlerinin aıtması ve endüstrinin
gelişmesi
çevre
kirliliği
problemini
de
beraberinde
getirmektedir.
İ.Altumşık; İl Çevre Müdürlüğü/Sakarya
R. İleri ;SAÜ, Müh.Fak.Çevre Müh.Böi.Esentepe Kampüsü Adapazarı
R.Artır;SAÜ, Müh.Fak.Metalurji ve Malzeme Müh. Böl. Esentepe
Kampüsü Adapazarı
65
madde ve yağ
o/o Bileşim
87.5
3.5
Protein
3.6
Sütşekeri
4.7
Tuzlar
0.7
Toplam
100
Küçü k ve O rt a Ölçekli Süt E ndiistrisi Atıksularının Önarıtılmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
İ. Altunışık, R. İleri, R. Artır
SAU F'en Bilimleri Enstitüsil Dergisi
6.Cilt, 2.Say1 (Temnıuz 2002)
1.1.1.1. Süt Proteinleri
1.3. Süt Ürünleri Üretimi
Süt proteinleri %3 Kazein, % 0.05 laktalbumin ve 0/o
Süt ürünleri endüstrisinde atık kaynaklannın tespiti için
O. 05
oluşur.
laktoglubulinden
S ütün
bu
üretim proseslerinin belirlenmesi gereklidir. Bütün süt
protein
üriinlerinin üretiminde genel olarak aşağıdaki prosesler
fraksiyonlan, erime özelliklerine göre birbirinden ayrılır.
uygulanır:
Aynca, ısıya dayanıklı serum proteinlerinden oluşan
-Süt alımı
dördüncü bir fraksiyonda proteozpeptondur.
Kazein; sütle en büyük protein fraksiyonunu oluşturur.
Başta
inek
olmak
sütü
üzere
geviş
-Süt depolannıası
'
getirenierin
-Isıtma
-Pastörizasyon
sütlerindeki Kazein, tüm proteinlerin % 80'ini oluşturur.
Kazein
sütte
kalsi yunı
halinde
tuzu
bulunur
-Durultma (Klarifikasyon)
ve
-Standardaştırma
bünyesinde % 6 oranında kolloid halinde kalsiyum fosfat
-Homojenleştirme
taşır. Süt Seıumu Proteinleri; tüm süt proteinlerinin o/o
20'sini
oluşturur.
Laktalbumin
ve
-Havalandırma
Laktoglubulin
fraksiyonlarından ibarettir [2].
Tankerler1e getirilip depolama tanklanna alınan süt bu
!.1.1.2. Süt Yağı
Böylece
Sütte 0/o 3-4 oranında yağ bulunur. Süt yağı süt plazması
Pastörizasyon
dağılmış durumdadır. Süt yağı globülleri, çekirdek kısmı
sütün
işlemden hemen sonra 63-65 °C'de
süt
saatlerce
hatta
işleminin
amacı
bekletilir.
saniye ısıtılır.
günlerce
bozulmadan
sporsuz
milcroorganizmalan
yapılı
veya
öldürmek
ve
içerisinde kaba dispers şeklinde yağ globülleri halinde
vejetatif
ile bunu saran zardan oluşur. Trigliseridlerden meydana
mikroorganizma sayısını minimuma indirmektir.
tabakası vardır. Yağ globüllerinin çapı 0.1-20 ınikron
ve sediment maddelerin santrfiij yoluyla giderilmesidir.
miktarda A, D, E ve K vitaminleri bulunur [1].
konsantrasyonu
Ortalama
3 mikrondur.
Yağda
kalitesini
olumsuz
etkileyecek
yönde
Klarifıkasyon işlemi, sütün içindeki yabancı partikilllerin
gelen çekirdeğin etrafında radyal konumlu fosfolipid
arasında değişir.
patoj enik
15
Standartıaştırma
az
işleminde
sütün
istenen
Homojenleştiı1ne
içindeki
düzeye
indirilir.
zerreciklerinin
yağ
Böylece
sütte
krema
yağ
boyutlannın
oluşumu
1.1.1.3. Sütün Karbonhidratları
küçültülmesidir.
Sütte o/o 4-6 arasında değişen oranlarda Laktoz bulunur.
gazları ve istenmeyen kabuklan uzaklaştırmaktır.
çeşitli şekerlerde mevcuttur. Sütte A, D, E, F, K, C l , Bl,
Kondanse sütler,
olarak, K, Na, Ca, Ivlg, Fe, P, S ve Cl'de bulunmaktadır
suyundan (PAS) oluşmaktadır. Bu çalışmada Peynitaltı
gellenir. Hava! andırmanın amacı sütün içindeki yabancı
Süt
Sütle laktoz dışında iz halinde glikoz, galaktoz ve diğer
ütünleri başlıca; Pastörize sütler, Sterilize sütler�
Süt
tozlan,
Fermente süt ürünleri
(yoğurt, Tereyağı, Peynir, Dondurmalar) ve Peynitalu
B2, B6 vitaminleri bulunmaktadır. Sütte mineral n1adde
[ı].
suları incelendiğinden
1.1.2. Sütün fiziksel özellikleri
[2].
Sütün
en
sadece peynir üretim prosesi ve
buradan kaynaklanan atıklarla ilgili çalışma yapılacaktır
15 °C'de
yoğunluğu
1.034
gr/cm3'tür.
İnek
sütünün viskozitesi 15-20 °C' de 1.5- 4.2 N.s/m2 arasında
değişir. Suyun viskozitesi
1
1.3.1. Peynir Üretimi
olarak kabul edilir. Isı
derecesi yükseldikçe suyun viskozitesi azalır. Sütün pH
değeri
zayıf
olup
6.3-6.6
arasında
değişir.
Sütün
Yeryüzünde çok farklı özelliklere sahip yaklaşık 2000
ısıtılmasıyla pH değeri artmaktadır. Süt pH değerinin
4.9,a düşürülmesiyle pıhtılaşu.
maddelerin
çoğu
süt
çeşit
Laktoz ve inorganik
seromunda
bulunur. Protein kolloidal halde,
çözünn1üş
olarak
sonra
yağ ise zen·ecikler
bulunduğu
alımı
üretinıinde,
ısıtılır.
Daha
geçirildikten.
klor bileşikleri ve
çözünmüş gazlar tadına etki eder [1].
Peynit
sütler öncelilde temizlenit
sonra
pastörizasyon
işleminden
ve olgunlaştıima safhasından
sonra
Homojenizasyon
belirtilmektedir.
yapılan
geçirilen süt depolamr
halinde dağılmıştır. Sütün tadı Laktozdan dolayı hafif
tatlımsıdır. Sütün içinde bulunan
peynir
işlemi
yağ
miktan
ayarlamr.
yapıld1ktan sonra mayalama
amacıyla süte peynir kültürü ilave edilir. Maya katılması
ile pıhtılaşma, kolloid şeklinde erimiş kazein 'i kalsiyum
iyonlan
1.2. Türkiye'de Süt Ürünleri Üretimi
kalan
yörelerde
genellikle
küçük
(etkileşimi)
kısa
zamanda
koagüle eden belirli enzimler tarafından gerçekleştirilir.
Türkiye'de süt ürünleri üretimi batı ve kıyı bölgelerinin
dışında
muvacehesinde
Koagülan daha sonra kesilerek kalıplara konur. Kalıp
aile
karıştınlarak
işletmelerinde gerçekleştirilir. Üretim, mevsimlere göre
sıkıştırılır
oldukça büyük dalgalanmalar gösternıekle birlikte yılda
ve
PAS
uzaklaştırılu.
oluşan
Daha
PAS miktan
soma
artar.
peynir
Sıkıştınlan
peynirler genelde tuzlama işlemine tabi tutulur. Tuz
işlenen süt miktarı 3 milyon tona ulaşmaktadır [2].
banyosundan çıkarılan peynirler, salarnura bölümünde
pakedenerek pazarlamaya hazır hale getirilir. Çeşitli
peynirlerin üretim şemalaıı Şekil 1-Şekil4 'te verilmiştir.
66
Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Ci1t, 2.Sayı (Tenınıuz 2002)
Küçük ve O rta Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksularının Önantılmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
İ. Altuntşık, R. İleri, R. Artır
SAU
Kabulü
Sütkabulü
e'İnz
leme
T
a yınna
t.
P a stonz as yon
•
Isı ayarlama
•
Mayalama ve pıhtılaştuına
•
P ıhtı parçalama
ı tma
M ayalama ve pıhtılaştırma
(peyniraltı suyu)
suyu oluşur)
(peynira
ıeme
ve presleme
Pıhtı
(p
tı suyu oluşur)
�..� ...ı:,.cı
1 eme
(peyniraltı suyu)
Bekletme
l
Pe
. fernıe ntasyon
ir kesme
•
Haşlama,(75 °C, 3 dk)
Şekil 1: Beyaz Peynir Üretimi Akım Şeması
lama
�
*
Y ağl
Isıtma ile
üt ilavesi
Olgunlaştırma
+
ot ein çöktürme
Pazarlama
T zlama
Şekil 3: Kaşar Peyniri Üretimi Akım Şemas1
P azarlama
Şekıl
2: Lor Üretimi Akım Şeması
67
•
SAU Fen B111mleri Enstitüsü
Küçük
Dergisi
ve
Orta
6.Ci1t, 2.Say1 (Temmuz 2002)
Tablo 2: Peyı·li raltı Suyu (PAS) Bileşimi
Süt kabulü
•
. zleme
151
Proteinin
Pastôrizasyon
ğurt katma
(0/o 1)
�
Pıhtı parçalama ve ısıtma
Ekşi PAS
94-95
5-6
1.026
1.024-1.025
0.9
0.5
0.9
0.6
4.5-5
İz halinde
3.8-4.2
<0.8
0.5-0.7
4.5-4.7
0.7-0.8
iz halinde
İz halinde 0.8
ile
<6
6.2-6.6
pH
(peyniraltı suyu)
ll
6-7
çöken kısm1 (%)
Süt şekeri (%)
Süt asidi (%)
Asitlik derecesi
P thtılaştırma
MineraBer (%)
Peyniraltı suyu,
içerdiği
>18
değerli maddeler nedeniyle
insan beslenmesi, özellikle hayvan beslenmesi açısından
üzme
(peyı$-altı suyu)
büyük önem taşır. Taze peyniraltı suyunun içilmesi
Presleıne
besicilikte önemli bir yer işgal eder. Çünkü 1 kg'ında 63
terapötik
•
•
Pıhtı ufalama ve tuzlama
diyetetik
olarak
besleyici unsurlar bakınundan
tavsiye
edilir.
PAS
1
kg aıpaya tekabül eder.
Tahıllara, kepeğe karıştınlarak yem olarak verilir. PAS
vitamin B kompleksi bakımından da zengindir. Bugün,
.
PAS'dan
Pıhtıyı tul m içine koyma
o
ve
nişasta birimi vardır. Buna göre, 12 kg PAS, içerdiği
(peyniraltı su yu)
Şekil 4: Tulun1 Peyniri
Tatlı PAS
93-94
Içerik
Su(%)
Kuru M a dde (%)
Özgül ağırlık
Yağ
Protein (o/o)
Te
Mayalama,
Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksulannan Önarıtılmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
i. Altunışık, R. İleri, R. Artır
ekonomik
işletmelerde 100
m3
olarak
yararlanılması
için
1gün PAS elde edilmesi gerekir.
laştırma
PAS 'nun ürün olarak işlenmesi özel bilgileri ve belirli
atış
ayrı bir teknoloji ile gerçekleştirilir. PAS' dan aşağıdaki
Üretim Akım
bir teknolojiyi gerektirir. PAS' dan süt şekeri eldesi de
ürünler elde edilir:
Şeması
-PAS tozu üretimi
-Demineralize PAS üretimi
1.3.2. Peyniraltı suyu
-Maya üretimi
-Sirke üretimi
-Alko1 üretimi
Peyniraltı suyu (PAS), peynir yapımı sırasında çıkan
-Hayvan yemlerine katılması
yeşilin1si sarı renkte bir sıvıdır. Diğer bir deyimle peynir
-Limon asidi elde edilmesi
yapınu sırasında peynir maddesini oluşturan kazein' in ve
-Vitarnin B 12 üretimi
yağın pıhh halinde ayrıln1asından sonra serbest kalan
-Çeşitli içeceklerin yapımı
sıvı peyniraltı suyudur. Peynirin tabii yolla oluşması
veya Iab
edilmesine
katımıyla elde
suyunun karakteri
olur.
ve besicilikte çok kısıtlı olarak kullanılan PAS son
yapılan peynirierden sızan sıvı ekşi peyniraltı suyunu
yıllarda gerekli teknolojik imkaniann sağlanmasıyla toz
oluştuıurken,
haline dönüştürülüp gıda sektöründe değerlendirilmeye
katımıyla
Tabii
elde
asitleşme
Türkiye'de eskiden sadece lor peynirierinin yapımında
ile
Iab
değişik
gör�, peyniraltı
edilen
pıhtılaşma
suyunun yanında bir de teknik peyniraltı suyu vardır.
başlanmıştır.
Teknik peynira1tı suyu kazein üretiminde bir yan ürün
değerlendirilememektedir [2).
olarak
oluşur.
Kazein
üretiminde
süt,
Ancak
önemli
PAS'nun
bir
kısmı
genellikle
anorganik asitle, mesela hidroklorik asitle pıhtılaştınlır.
1.4.
Süt ve Süt Ürünleri Endüstrisinde Atıksu
Karal{terizasyonu ve Kirlenme Profili
PAS 'na karakteristik rengini veren içerdiği laktoflavin
(B2 vitamini)' dir.
Peyniraltı suyu, süt gibi dayanıksızdır. Çabuk asitleşir.
1.4.1. Alt Kategorizasyon
Bu esnada peyniraltı suyunun değerini aıtıran laktoz,
mikroorganizmaların
faaliyetine
bağlı
olarak
büyük
Endüstri tesislerinde pek çok değişik kaynaktan atıksu
ölçüde laktik aside dön� ür. Peyııiraltı suyu bileşimi
kaynaklanabilmektedir.
aşağıdaki Tablo 2 'te verilmiştir.
proseslerin her biri için ayrı ayn, bu proseslerdeki su
kullanımı
ve
kademelerde
atıksu
Bir
endüstride
oluşumunun
gerçekleştirilecek
yer
alan
belirlemnesi ileriki
atıksu
kontrolü
ve
antılması için oldukça önemlidir. Bunun için herhangi
bir
endüstri
kategorisinin
alt
kategorilerinin
oluşturulması kirlenme profıli oluşturulmasında kolaylık
sağlamaktarlu.
68
••
Küçük ve Orta Ölçe kli Süt Endüstrisi Atıksulannın Onarıtalmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
6.Ci14
2 . Sa)'l (Temmuz 2002)
i.
Endüstriyel atıksulan,
Süt ürünleri endüstrisi ürün bazında 1 O alt kategoriye
a ynlmaktadır. Bunlar;
ifade
etmek
yüklerinin
1- Süt teslimi
2- I-Iazır süt ve kren1a üretinıi
3- Yoğurt ve a yran üretimi
4- Tereyağı üretimi
debi
yerine,
ve
BOI5
atıksu
kaç kişinin
Altumşık, R.
kirlilik
ileri� R. Artır
yükü olarak
kirlilik
ve
debilerinin
oluştw·duğu kirllliğe eşdeğer
olduğu şek1inde de anlamlı olabilir.
Toplam oluşan
BOis kirlilik yükü:
5- Pe ynir üretimi
6- Donduıma üretimi
7- Koyulaştırılrruş süt üreti mi
nıg
BOls=2xl04
l
8- Süt tozu üretimi
9- PAS yoğunlaştınlması
10- PAS kurutulması
1.4.2.
endüstride
üretimierin
çeşitli
dolayısıyla
alt
ana hammaddesi süttür.
kategorileri
kademelerinde
atıksu
su
oluşturan
kullanımı
ve
vıkanması
.,
Üretirnde
kullanılan tank
kul lan ıl an
ve/veya
ekipman
alet,
- PAS gibi yan ürünlerin
- Tesisin genel temizliği
dolum
Su Kirliliği Kontrolü çalışmalarında yasal
dayanaklar
09.08.1983 tarih ve 2872 sayılı Çevre Kanunu'na
istinaden çıkartılan, 04.09.1988 tarih ve 19919 sayılı
Resmi Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren "Su
Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (S.K.K Y)',nin 37.
- Elverişsiz veya eksik ekipmanlardan gelebilecek yağlar
- Evsel nitelikli at ıksu lar
1.4.3.
Atıksuların özellikleri, kirlilik
eşdeğer nüfus oranları
yükleri
ve
maddesi
olmaktadır
oluşan
atıksuların
Deşaıj
B ir süt endüstrisinden kaynaklanan peyniTaltı suyuna
değerler aşağıda Tablo 3 'te verilmiştir.
atıksularının
alıcı
süt
Ürünleri
ortama
deşarj
4-pH
suyu
incelendiğinden diğer kategoriler incelenmeyecektir.
ve
Süt
5.3 'e dahil
(BOI5)
2-Kin1yasal Oksijen ihtiyacı (KOI)
3-Yağ ve Gre s
n1eydana gelen atıksu oluşumları verilmiştir. Ancak
peyniraltı
olarak;
Bu parametrelerin kontrolü amacıyla
ait
2
saatlik
saatlik kompozit nuınune alınmak suretiyle
yapılır.
24
saatlik kompozit nwnune veya günlük çalışma
geçerli olan"Deşaıj
olup,
Suyunun (PAS) Karakterizasyonu [1, 2]
Parametre
Peynir Alt ı Suyu (PAS)
KOI(mg!l)
18400-70000
BOis ( mg/1)
8300-40000
/\KM (mg/1)
7000
Yağ-Gres (mg/1)
4095
TKN (mg/1)
280-1100
P04-P (mg/1)
110-135
Deterjan (mg/I)
Tablo 3: Peyniralt1
ve 24
analizler
saati toplamı boyunca alınan kompozit n umune
plf
izni
ı-Biyokimyasal Oksijen ihtiyacı
endüstrisinde atıksu oluşumuna
yönünden
endüstrilerinin,
aşağıya çıkarılmıştır;
neden olan işlemler ve çeşitli üretim kademelerinde
konusu
Süt
standartları belirlenerek kirlilik oluşturan parametreler
karakterizasyonunun verilmesi gerekmektedir.
çalışn1a
Sektör
endüstrilerinin
soma da üretimin
ve daha
gereğince;
alması gereken endüstrilerden S.K.K.Y Tablo
Çeşitli alt kategorilerde işlenen süt miktarlanna karşılık
ürünleri
olarak kabul
11.1.1.
proses]erden kaynaklanan su-süt karışınnnı n deşarjı
kademelerinde
likişi-gün
100
II.l. Deşarj Edilecek Alıcı Ortam Standartları
deşaıj ı
gelen su kullanın1 miktarımn
kirlilik yükü 54
BOI5
ATlKSULARININ ARITIMI
- Pastörizasyon, Seperasyon, ısıtma, buharlaştıTma gibi
Lıteratürde süt
kg/gün
ll. SÜT VE SÜT ÜRÜNLERİ ENDÜSTRİSİ
güğümlerin
ve
mg.
80 1 0.054
=1481 kişi
Hidrolik Eşdeğer Nüfus=4 1 0.1=40 kişi
ınakinalanmn yıkanması
çeşitli
*10-6
Yük Eşdeğer Nüfus=
kaçırulmazdır.Süt
oluşumu
kg
edilirse;
o 1 an işlemler:
Süt alımında
m3
grikişi-gün ve harcadığı debi
endüstrileıinde su kullanımı-ahksu oluşumuna neden
-
gün
*103
l
Bir insanın tek başına oluşturduğu
Süt ve süt ürünleri endüstrisinin
bu
*4
BOI5=80
Karakterizasyon
Ancak
m3
periyodik
işlemlerinde
izni"
kontroller
için
numune alınarak analizler yapılmaktadır
yıl
uygulanmakta
saatlik
2
3
koınpozit
[3].
II.1.2. Alıcı Ortam Standartları
Süt Ürünleri endüstrisi için
Su
Kirliliği Kontrolü
Yönetıneliği,ııde "Tablo 5.3:Sektör: Gıda Sanayi (Süt ve
Süt Üıünleri) atıksularının alıcı ortama
5-9.5
" adlı tabloda
69
2
saatlik ve
24
deşarj
standartları
saatlik kompozit numune
••
Küçük ve Orta Olçekli Süt Endüstrisi Atıksulannın Onantılmasında
SAU Fen Bilinıleri Enstitüsü Dergisi
6.Ci1t, 2.Sayı (Temmuz 2002)
Bentonit ve S�piyolitin Kull�mlabüirliw
I.
Altunışık, R. lleri, R. Amr
11.1.3.2.1.2. Ae ro bik biyolojik arıtma
kontrollerinde karşılaştrrılmasına esas alınacak standart
parametre değerleri Tablo
••
4 >te verilmiştir.
11.1.3.2.1.2.1. Oksidasyon hendekleri
Tablo 4: S.K.K.Y Tablo 5.3: Süt ve Süt Ürilnleri Endüstrisi
Atıksulann1n Alıcı Ortama Deşar· Standartları [3]
Konıpozit
Kompozit
Numune
Numune
P arametre
(24 saat)
(2 saat)
40
50
Biyokimyasal Oksijen ihtiyacı
(BOis), (mg/!)
Oksijen
Kimyasal
(KO I), (mg/1)
Yağ ve Gres, (nıg/1)
ihtiyacı
pH
170
160
60
30
6-9
6-9
Uzun süreli bekleme gerektirdiklerinden pek uygulama
alam bulamamaktadır
[5].
II.1.3.2.1.2.2.Mekanik Havalandırmah havuzlar
Antını verimleri çok düşük olduğundan pek uygulanmaz
[5].
11.1.3.2.1.2.3.Damlatmalı fıltreler
Yüksek kirlilik yüküne sahip atıksuların antılmasında
tek başlarına pek verimli değildirler ve şok yüklernelere
karşı hassastırlar
11.1.3. Arıtım Yöntemleri
ll.1.3.2.1.2.4.Aktif çamur sistemi
Süt ve süt ürünleri endüstrileri atıksulan y üksek düzeyde
kirlilik yüküne sahiptir. Bu atıksuların arıtılarak, eğer
Bu yöntem yıkama suları için uygulandığında %92
alıcı ortama deşarj ediliyorsa kirletici parametrelerinin
4 'te
konsantrasyonlarının
Tablo
verilen
deşarj
verim elde edilmiştir.Ancak yüksek kirlilik yüküne sahip
PAS arıtımmda doğrudan başarılı olamama.kta, seyreltme
değerlerine indirgenmesi gerekmektedir.
yolu ile arıtım y apılabilmekte ve uzun sürelere ihtiyaç
duyu lmaktadır
Süt ve süt ürünleri atıksulaı-t ağırlıklı olarak organik
içerikli olup, temel kontrol parametresi BOI5 'dir. Diğer
önemli
parametreler
endüstrisi atıksuları
Süt
KOI, yağ-gres ve pH' dır. Süt
organik
içerikli
olduğundan
arıtılabildiği
[ 1].
uygulanan
yöntemlerin
ve
endüstrisi
antılmasında
diğer
(özellikle
biyolojik
antma),
yapılan
antım
bu
çalışmalardan
adlarını
ve
kısaca
atıksularının
antımında
istenilen
antını
veriminin
sağlanabildiği
görülmektedir.
sadece
giderim
III.DENEYSEL ÇALIŞMA
oranlan hakkında bilgi vermekle yetineceğiz.
Süt
atıksularının
işlerninden sonra biyolojik antnı.a tesisinde arttılabildiği
farklı alternatifler incelenmiş ve ar!tılabilirlik çalışmaları
Ancak burada
endüstrisi
çalışmalara bakıldığında PAS 'nun ise bir ön
Süt endüstrisi atıksularımn antınu için bugüne kadar
yapılmıştır.
süt
kaynaklardan gelen atıksuların uygulanan yöntemlerle
Bu sektörde PAS 'nun varlığı biyolojik
antn-ıayı güçleştirınektedir
ve
[1, 5].
uygulanan yöntemlere bakıldığında; PAS hariç
en
uygun arıtma şekli biyolojik arıtma olarak karşımıza
çıkmaktadır.
[5].
uygulanan
ill.l.Kullanılan Materyaller
yöntemler:
111.1.1. Bentonitin özellikleri ve kullanım alanları
ll.l.3.1. Kimyasal arıtma
Bugün bentonit denilen malzemeler çok eskiden beri
orijinli
Bu yöntemde; PAS ve diğer suların antımında değişik
kimyasallar deneruniş ve KOI için %30 giderim
kullamlmakta olan bir kil türüdür. Volkanik
sağlanabilmiştir
kayaçıarın hidrotennal alterasyonu ile oluşmuş ve esas
camların devitrifikasyonu ve bazen de asit volkanik
[ 1,4].
itibariyle montmorillonit grubu kil minerallerini içeren,
iyon değiştirme özelliğine haiz, çok ince taneli kil
benzeri malzemedir.
Bentonitler değişik öze11iklerine
ll.l.3.2. Biyolojik arıtma
göre sınıflandırılabilirler:
ll.1.3.2.1. Anaerobik biyoloj ik arıtma
1- Şişen ve şişmeyen türler
2- içerdikleri değişebilen katyonlara göre
Anaerobik
atıksulannın
arıtma
sistemleri
süt
ve
süt
endüstrisi
antılmasında yaygın olarak uygulanan
yöntemlerdendir. Giderim verimleri yıkama suları için
o/o 87 KOI, PAS için %98 KOI ve BOl gidern1e
verimlerine sahiptir.
Ancak bu sistemler paha h
Bunlardan şişmeyen
türler adsorptif ve
yüzey
aktivite
özelliklerine, aktifleştirilip aktifleştirilemediklerine ve
doğal aktif olup olmadıklarına göre sınıflandrrılmışlardır.
Şişmeyen türler değişebilen katyon olarak Ca iyonu
içerirler. Adsorptif ve yüzey aktivite özellikleri yüksektir
olduğundan sadece büyük finnalarca kullamlmaktadır
[1].
ve sıvıların berraklaştırılmasmda kullanılırlar. Bunlardan
70
SAU Fe n Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Küçük
6.Ci1t, 2.Sayı (Temmuz 2002)
bazılan
doğal olarak
aktiftirler,
diğerleri
ise
muamele edilerek aktifleştirilebilmektedir.
ait özellikler aşağıdaki Tablo 6 'da verilmiştir:
Tablo 6· Bentonit'e Ait Özellikler
nli neral asitlerinin, bentonitleri oluşturan montmorillonit
etkisi
kristaline
bunlarda
.
SiOz (o/o)
Alı03 (%)
FeO (%)
NaıO/CO (%)
artınr.
Kil mineralleri yapılan dışında, tuttuklan bazı anyon ve
katyonlan su solüsyonunda bulunan diğer anyon ve
olarak göıülür. Killerde rastlanan değişebilen katyonlar.
S04-2, Cr,
aşağıdaki Tablo 6'da verilrmştir.
Bentonit'in kullanım alanlannı şöyle sıralayabiliriz:
- Sondaj larda sondaj çamurunu ağdalaşıp kırıntılann
bağlayıcısı
olarak
8
San
8
9
9
1300
6
Jb/inc2
200
80
2,46{ort. 2 alınabilir)
Çalışmada kullanılan Aktif Bentonitin eldesinde; Doğal
yukarı çıkmasını sağlar, su kaçaklarını önler,
kumu
0.7
Sinterleşme °C
Yaş dayanım(nenı 3.3 iken)
Gaz geçirgenlik
Elek an al i zi (%), 150 n1esh elek altı
Yoğunluk, gr/cm3
Bu deneysel çalışmada kullanılan Bentonite ait özellikler
Döküm
3-6
pH
P04-3, N03- tür.
-
19
Rutubet(%)
1 Renk
ı• Jel İndeks
i Ateşle zayiat (%)
özelliğine
Ca++, Mg�-+, K+, NH4+, Na+; anyonlar ise
67
·
sahipt�l�.
Montmorillonitten oluşan bentonitlerde bu olay behrgın
değiştirme
Analiz değerleri
Parametreler
önemli
değişiklikler yapar ve özellikle adsorpsiyon özelliklerini
katyonlada
Orta Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksularnun Önarıtılmasında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
İ. A1tunışık, R. İleri, R. Artır
Deneysel çalışmada kullamlan bentonite (Edirne bölgesi)
asitle
Asitle aktifleştirmede, yüksek sıcaklık derecesindeki
nlineralinin
ve
Bentonit yakma fırımnda 700 °C 'de
kalıplarm
1 saat süreyle
yakılmakta, fırınlanmış malzeme daha sonra öğütülerek
hazırlanmasında (1600°C'a kadar dayanabilmektedir)
150 mesh 'lik elekten geçirilmekte
- Demir tozlarının peletlenmesinde,
eleme sonucunda
istenilen boyuttaki aktif malzeme elde edilmiş olur.
- İnşaat Mühendisliğinde temel ve baraj yapılarında su
ve sıvı sızdırmazlığı elde etmede,
- lfayvan yemi yapımında,
III.l.2. Sepiyolitin özelikleri ve kullanım alanları
- Yemeklik sıvı yağların ağartılmasında,
- Şarap ve meyve sulannın berraklaştırılmasında,
Sepiyolit hidratlı bir magnezyum silikat minerali olarak
- İlaç , kağıt, lastik sanayiinde dolgu maddesi olarak,
üst üste yığılmış talk tipi fiberlerden oluşmuş, mikro
- Çimento sanayiinde, seranlİk sanayiinde katkı maddesi
kanal ve oyuklan fiber eksenine paialel bir iç yapıya
olarak,
sahiptir. Böylece gözenekli iç yapısal özellikleri, yüksek
- Evcil hayvanların altlarına yayılacak atıklarının kolay
yüzey
tenıizlenmesinde,
yüksek
aktivitesi
fizikokimyasal
ile
sepiyolit pek çok uygulamada kullamlan önemli bir
- Petrol rafınasyonunda,
mineraldir. Bu uygulamalar arasında süznıe, filtreleme,
- Atık suların temizlenmesinde,
adsorplama, renk giderme, moleküler ayırım gibi alanlar
- Boya sanayiinde ve yangın söndürücülerde,
bulunmaktadır.
-Gübre yapımı ve toprak ıslahında,
kullan11maktadır[9].
alanı,
Yeryüzünde
bulunan
değişik
SepiyoHt
Bentonit türlerine ait özellikler aşağıdaki Tablo 5 'de
(Si2Mg8032.nH20)
minerali
sahip
olduğu
adsorban, reolojik ve katalitik özelliklerinden dolayı bir
verilmiştir
çok
endüstriyel
Yumrulu
dalda
uygulaına
alanı
bulmaktadır.
sepiyolitler genellikle pipo, sigara ağızlığı
yap1nu yanısıra, kolye, bilezi� küpe gibi takı eşyaları,
tesbih,
biblo
kullanılmaktadu·.
çıkarma
süs
Sanayi
işlemlerinde,
otomobil
imalinde,
. ı erın
. Ki myasa ı a·ı
Tablo S:Baz1 Bentonıt
ı ıeş·ı m ı en·
Parametre
1.
2.
3
gibi
eşyalarının
tipi
sepiyolitler
sanayiinde
elektrik
sanayiinde
yalat
yapımında
ise,
leke
katalizör
temizleme
işlemlerinde, füze ve diğer uzay araçlarının başlık ve
kaplamalarının yalıtımında, nebati ve madeni yağlar ile
4.
SiOı, o/o
Alı03,%
57
67,42
68,16
74,50
şuıııpların
21,2
15,83
17,49
13,94
rcı03,%
5,1
0,88
0,84
TiOı, o/o
0,2
-
0,97
askeri mühimmat imalinde, kağıt ve porselen sanayiinde,
-
-
CaO,%
4,5
2,64
ı ,79
0,61
MgO,%
2,1
1,09
-
3,13
8,2
10,83
5,17
4,26
Ateşte kayıp,
arıtılmasında,
petrol
arama
sondajlarında,
kozmetik sanayiinde, zirai ilaçlarda, lastik endüstrisinde,
hafif yapı ve ev hayvanlarının altına yaygı malzemesi
olarak kullanılmaktadır. Bu gün dünyada kullanılan bazı
sepiyolit
%ı
türlerine ait
bileşim
değerleri Tablo
7 'de
verilmiştir.
I-Alman Bavyera bentoniti
Çalışmada kullanılan Aktif Sepiyolitin eldesinde; Doğal
2-İtalya-Ponza adası bentoniti
Sepiyolit yaknıa fuınında 700 °C'de
3- Türkiye-Ünye bentoniti
4-Türkiye-İstanbul yıldız porselen fabrikası
1
saat süreyle
yakılmakta, fırınlanmış malzeme daha soma öğütülerek
1 50 mesh 'lik elekten geçirilmekte
eleme sonucunda
istenilen boyuttaki aktif malzeme elde edilmiş olur.
71
Süt Endüstrisi Atıksuların m Onantılmas ında
Bentonit ve Sepiyolitin Kullamlabilirliği
..
�·
Küçük ve Orta Ol çekl i
SAU Fen Bilimleri Enstitilsil Dergisi
6.Cilt, 2.Sayı (Temmuz 2002)
i. Altunışık,
R.
İleri,
R. Arnr
Tablo 7 : Değişi k Sepiyolit1erin Bileşim Deiterleri
Hidrotermal
Sepiyoli t
Sedimenter
sepiyolit
53.02
55. 97
57
MgO
23. 1 3
22.81
ı0.1o
Alı03
0. 1 9
ı .56
8.50
tespit
0.02
0.12
3.70
yapılarak optimum değerler tespit edilir.
KıO
0.02
0.27
l .20
Feı03
0.5 1
0 .7 7
2.50
0.02
0.2
0. 1 2
0.3
Oksider
S iO ı
NaıO
-
MnO
-
TiOı
Optimumların tespitinde 4 p arametre sabit kabul edilerek
sepiyolit
edilmek
tespit
istenen
parametrenin
oranlarındaki giderim verimleri hesapl anarak optimumu
edilecek
her
paraınetre
için
benzer
işlemler
Tablo 8 ' den de görüleceği üzere 5 farklı değerde sıcaklık
değerleri ile optimum sıcaklığın tespiti amacıyla yapılan
çalışmalar neticesinde [pH 6.2, dozaj 66.5 gr-Bentonit/1
Ca O
0.06
0.57
2
A.Z
2 1 .63
ı 7.75
1 3.35
(burada 1 25ml'lik Bentonit çözeltisi 250 mJ>lik PAS
içerisine ilave edilerek toplam 3 7 5
deneysel
çalışma
(dev/dakika)
m.ı.3. Anyonik polielektrolit
ve
yapılmıştır.),
kanşım
Deneysel çalışmalarda kullanılan polielektrolit (PE)' e ait
ml 'lik hacimde
karışım
süresi
10
hızı
(dakika)
60
kabul
1 5-30 ° C arasmda en
edilerek] ; sıcaklık değişiminin
özellikler etkin madde alcrilinik polimer,
değişik
yüksek giderim verimini sağladığı, sıcaklığın artışına
paralel olarak giderim veriminin düştüğü tespit
beyaz toz
halinde 0.85 kg/1 yoğunluklu, 0/o 5 ' lik çözeltideki pH'sı
nötr halde molekül ağırlığı 1 . 4 x 1 0 2 gr, geniş pH
Parametrelerin
aralığında etkili bir sıvı-katı ayrımı, çamur susuzlaştınDa
yapılmıştır.
KOI
işlemlerinde ve stoklama süresinin 1 8-24 ay arasında
kullanılarak
yapılmıştır.
depolanabilmektedir [6] .
hunisi
edilmiştir.
Bu
durum
Şekil
ölçümünde
ölçümü
kullanılmıştır
5'te
20'de
Dr
görülmektedir.
bir
Lange
Yağ-gres
(yağ
seyreltme
hazır
tayininde
tayininde
kitleri
ayıtma
n-Hegzan
kulanılımştır), BOI5 tayininde otomatik ölçüm başlıklan
(ORİ test marka) kullanılmıştır. Optimum sıcaklık 20 °C
111.2. Metod
olarak kabul ediinnştir.
Deneysel
çalışmalara
başlamadan
çözeltilerin
kullanacağımız
önce
deneyde
hazırlanması
satbası
Tablo 8 : Optimum Sıcaklığın Tespiti
S1cakhklardalci Giderinı Verirnleri[Bentonit
öncelikle yapılması gerekir. Bunun için hacimce %20'lik
Amacıyla
Değişik
Bentonit çözeltisinin hazırlanması gerekir. Bunun için 1
Sıcaklık,�C)
KOI (0/o)
BOis( o/o)
Yağ-Gres (%)
litrelik erlenmayer kabma 200 gr toz halde bentonit
15
63
57
96
konarak üzerini 1 litre ye tamamlamak üzere musluk suyu
30
39
37
83
40
33
37
79
50
33
35
79
70
38
35
82
ilave edilir ve böylece haci mc e
%
20 'lik. bentonit
çözeltisi haz1rlanmış olur.
İkinci
çözeltimiz
%
0,2' lik
çözeltisinin hazırlanrnasıdır.
edenin içine
polielektrolit
Bunun
için de
(PE)
SOO'lük
1 000 mg granül halde PE ilave edilerek
sürekli karışım sağlanarak çözelti hazırlanır.
Reaksiyon
kaplarımız
500'lük
beherlerde
gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada atıksu numune hacmi
1 20
250 ml PAS alınmış olup, (başlangıç için dozaj değeri 25
�
gr/250 ml kabulü yapılmıştır) optimumu tespit edilmeye
çalışılan
parametrenin
farklı
değerleri
çalışma
jar
(kavanoz)
kullamlarak
verimi
üzerine
etkisinin
......
80
E
60
Q)
>
·-
Q)
"'
düzeneğinde
......
gerçekleştirilmiş olup, PAS 'nun ön antımında Bentonitin
giderim
�
tespiti
optimum değerler [ pH, dozaj (gr/I),
•
·
·-
testi
•
1 00
-
deneysel çalışmalar yapılmıştır.
Deneysel
•
·-
(!)
amacıyla
BOl
Yağ-Gres
40
20
sıcaklık (°C),
---
KOl
---
-·---
· -
·--·
-·
·-
--------
Sıcaklık (oC)
0 +-----�----�--�
karışım hızı (dev/dakika) ve kanşım süresi (dakika)nin]
tespiti yapılarak neticede optimum şartlardaki giderim ile
15
yine tespit edilmiş optimum şartlarda sepiyolitin giderim
30
40
50
70
verimi incelenmiş ve Bentonit ile Sepiyolitin giderim
Şekil 5 : Bentonit için Optimum Sıcaklığın Tespiti
verimleri karşılaştırılmıştır.
Deneysel çalışmalarda pH, dozaj (gr/1), sıcaklık (0C),
Tablo 9 ' dan da görüleceği üzere 5 farklı değerde kanşım
karışım hızı (dev/dakika) ve kanşım süresi (dakika)nin
tespiti amacıyla 5 farklı değer seçilerek optimum şartlar
hızı
değerleri
ile
optimum
kanşım
hızının
tespiti
amacıyla yapılan çalışmalar neticesinde [pH 6.2, dozaj
66.5 gr-Bentonit/ 1 (burada 1 2 5ml'lik Bentonit çözeltisi
tespit edilmeye çalışılmıştır.
250 ml 'lik PAS içeri sine ilave edilerek toplam 375
72
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Küçük ve Orta Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksularının Önaratılmasıııda
6.Cilt, 2. Sayı (Temmuz 2002)
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
i. Altunışık, R. İleri, R. Artır
ml' lik hacimde deneysel çalışma yapılmıştır.), sıcaklık
20 °C ve karışım süresi 1 0 (dalcika) kabul edilerek];
1
1 00
kanşım hızının 30-90 dev/dk arasında en yüksek giderim
verimini sağladığı ve pek fazla değişmediği,
karışım
artmasına
hızının
paralel
olarak
ancak
giderim
•
•
-
.
<D
>
. -
40
E
Q)
'U
-1-·-
37
91
60
40
38
94
90
40
38
93
1 20
35
33
88
1 50
42
40
94
:
:
•
-
•
KOl
BOl
•
Yağ-Gres
:
:
-·
:
-
L..
20 -
·-
C)
...
.
-
.
..
··-
.
Reaksiyon Süresi (dk)
o
39
•
.
·-
1
Kanşım Hızlanndaki Giderim Yelimleri[Bentonit]
30
•
.
�
Tablo 9: Optimum Karışım Hızının Tespiti Amacıyla Değişik
Y ağ-Gt·es_(o/o)
•
.
-
�
·-
1
BOis (o/o)
•
.
-� 60
olarak kabul edilmiştir.
KOI (0/o)
--
-
görülmektedir. Optimum kanşım hızı 60 dev1dakika
!{Devir/dk)
-
?!.
veriminin düştüğü tespit edilmiştir. B u durum Şekil 6 ' da
Kar.hm
80 -...
-
--
-r
ı
1
1
20
10
30
ı
50
40
Şekil 7 : Ben toni t için Optimum Reaksiyon Süresinin Tespiti
Tab lo
l l ' den de görüleceği üzere optimum dozajın
tespitinde 5 farklı değerde (250 ml, 200 ml, 1 50 ml, 1 00
ml, 5 0 ml'lik çözeltiler 2 5 0 ml' lik PAS içerisine ilave
ı
1
•
-
'::R.
o
-
1
ı
.E
(l)
>
·-
'-
E
<1.>
·-
'-
ı
:ç
C)
ı
1
1
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
o
-
· -
-
•
n
·
---
.
•
•
..
BOl
·-
Yağ-Gres
•
-t-· •
.
•
•
--
.
..
_
__
•
-
--
Bentonit/1
sağladığı,
-
.
.
.
-
.
-
-
60
(dev/dakika)
ve
karışım süresi
arasında
dozaj
en
yüksek
miktarının
giderim
artışına
verimini
paralel
olarak
(700 ml çözeltiye tekabül ediyor) olarak kabul edilmiştir.
-
.
.
1
ı.
90
1 20
1 50
L_
Şekil 6: Bentonit için Optimuın Karışı m H1zmın Tespiti
O pti mum Dozajımn Tespiti Amac1yla
Doza:jlardaki Giderim Verimleri[Bentonit]
Tablo
Tablo 1 O' dan da görüleceği üzere 5 farklı değerde
I1:
Değişik
Dozaj
reaksiyon süresi ile optimum reaksiyon süresinin
(M2/I)
KOI (o/o)
BOis (0/o)
Yağ-Gres_(o/{))
tespiti amacıyla yapılan çalışmalar neticesinde [pH
1 000
59
57
95
6.2, dozaj 66.5 gr-Bentonit/ 1 (burada 1 25 ml ' lik
800
54
52
93
600
49
47
92
400
31
28
89
200
15
12
83
Bentonit çözeltisi 250 ml' lik PAS içerisine ilave
edilerek toplam 375 ml'lik hacimde deneysel
çalışma yapılmıştır.), kanşım hızı 60 (dev/dakika)
ve sıcaklık 20 °C kabul edilerek] ; reaksiyon süiesi
1 5-20 dakika arasında en yüksek giderim verimini
sağladığı, reaksiyon süresinin uzamasına paralel
olarak giderim veriminin düştüğü tespit edilmiştir.
Bu durum Şekil 7 'de göıülmektedir. Optimum
reaksiyon süresi 1 5 dakika olarak kabul edilmiştir.
Tablo 1 0: Optim u m Reaksiyon Süresinin Tespiti Amacıyla
Değişik Reaksiyon Sürelerindeki Giderim Verimleıi[Bentonit]
ı
ı
Zaman
(dakika)
KOl (Ofo)
BOis {0/o)
Yağ-Gres {o/o)
10
50
44
95
20
48
43
93
30
46
39
93
40
46
38
91
50
45
36
90
15
Şekil 8 'de görülmektedir. Optimum dozaj 82.25 gr/l
.
Karışım Hızı (dev/dk)
.
ı
ı
-
..
60
giderim veriminin düştüğü tespit edilmiştir. Bu durum
.
.
hızı
( dakika) kabul edilerek]; dozaj değişiminin 75-88.8 gr
•
·-
·
karışını
...
·-
.
yapılan çalı şmalar neticesinde [pH 6 . 2, sıcaklık 20 °C,
--
-
KOl
•
.
- ·-
.
.
•
•
--
30
•
--
-
"
-
edilmiştir) karışım hazırlanarak optimumun tespitinde
73
.
antalması nda
ın
K··uçü k ve Orta Ölçekli Süt En dü strisi Atıksuların On
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
.
r
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü De gisi
6.Cilt, 2.Sayı (Tennııuz 2002)
i.
Tablo 1 3 Bentonit' in Optimum
·
r.
-;;- 1 oo
•
()'
- 90
-�
'i::
80 ---Q)
>
70
E
60
Q)
u
50
0
40
30
20
10
-
.
1
•
··
-
•
.
-·
.
·---
.
-·
'-
--·-
.
·-
-
Şartlardaki Giderim Verimi
1
· -
•
-
91
43
47
Giderim veıimi
·-··
--
� - ·
R. İleri, R. Arllr
KOI C)/o} BOl, (0/o) Yağ-Gres (o/o)
Parametreler
·
Altunıştk,
--·-
Orij i nal numunenin KOI d e ğ eri 50900 mg/1, BOis değeri
-·- --
20890 mg/1 ve Yağ-Gres 2050 mg/l olarak ölçülmüş ve
•
•
KOl
optimum şartlardaki giderim v erimleri neticesinde ön
BOf
arıtımı deşarj değerleri aşağıdaki gibidir.
Yağ-Gres
---
•
.
1
o
800
1 000
200
400
600
Ca-Bentonit için KOI, Yağ-Gres, BOlLgiderim
verimi ve değerleri:
Şekil 8: Bentonit için Optimum Dozajın Tespiti
KOI
=0.54*50900
=
BOI5
Yağ-Gres
=0.43 *20890
=
27486 mg/1
8983 mg/l
=0 . 9 1 *2050 = 1 866 mg/1
Adsorpsiyon Kapasitesi;
Tablo 1 2 'den d e görül eceği üzere 5 farklı değerde pH ile
(mg KOI, BOI5, yağ-gre s /1) /(gr-Bentonit 1
optimum pH' nın tespiti amacıyla yapılan çalışmalar
°
netic esinde [sıcaklık 20 C, karış rm hızı 60 (dev/dakika)
1)
3 3 4 mg KOI/1 gr Ca-Bentonit
1 09 mg BOI5/ l gr Ca-Bentonit
ve kanşım süresi 1 5 (dakika), opt. dozaj 82.25 gr/1 (700
23 mg Yağ-Gres/ l gr Ca-Bentonit
ml çözeltiye t ekabül ediyor) kabul edilerek] ; pH'mn 5 . 5en yiiksek giderim v erinlini sağladığı,
Ö n arıtırnda giderim v erimi hesaplanacak bir diğer
pHtnın değişimine paralel olarak giderim v erimlerinin
madde de S epiyolittir. Ancak bw·ada daha önce Bentonit
6.5 arasında
değişınediği tespit edilmiştir.
Bu durum Ş ekil 9 ' da
için t espit edilmiş optimum şartlardaki değerler Sepiyolit
göıülmektedir. Optimum pH 6.2 olarak kabul edilmiştir
için kullanılacaktır.
(Bu değer PAS ' nun orij inal değeridir).
Optimum
ölçülec ektir .Yapılan
Giderim Verimleri[Bentonit)
KOl {0/o)
4
41
41
94
5
43
43
94
6
41
41
94
7
43
44
94
8
42
42
94
100
.
-
·-
-
o
-
'E
·-
Q)
>
'-
E
Q)
'U
·-
ı...
·-
0
-
•
90
�
.
-·
-·-
.
.
80 -
--
60 -
---··
50 -.
.
30 -
.... ·
·-
.
-·
--
.
-
-·· .......
-
-..
•
BOl
•
Yağ-Gres
-
-
-
..
·
-
-
-
--·
-
•
., _
, _
4
Yağ-Gres (%)
Doğal Sepiyolit
28
85
Aktif Sepiyolit
21
79
S epiyolitin tanecik boyutunun eşit olmaması v e homojen
--
·-
.,_,..
.
bir çözelti oluşumuna neden olmasından dolayı eşit
-
5
ı
6
'
7
dozda dozlama yapılamadığından daha düşük çıkmış
-
olabil e c eği tahmin edilmektedir.
8
Sepiyolit icin KOI ve Yağ-Gres gideri m verimi ve
değerleri;
Daha önc e t espit edilen optimum d e ğ erlere (Sıcaklık 20
°
C, kanşım hızı 60 dev/dakika, r eaksiyon süresi 1 5
Doğal S epiyolit için:
=0.28*5 0900 = 14252 mg/1
KOl
Yağ-Gres
=0. 8 5 *2 0 5 0 = 1 742 mg/1
Aktif Sepiyolit için:
dakika> pH 6.2 v e optimum dozaj 82.25 gr/I) (700 ml
tekabül
KOI (a/o)
doğal S epiyolitin aktif S epiyolitten daha yüksek giderim
aktif
sağlamasının
nedenlerinden
birinin
v erimi
Şekil 9: Bentonit için Optimum pH 'nın Tespiti
çözeltiye
Qjderim Veıimleri
giderim verimine sahip olduğu görülmektedir. Burada
_
-
- -·
·-
'
'
%
Bentonitin v eriminin her ikisind en d e daha yüksek
-
pH
o
aşağıdaki
S epiyolitten daha yüksek verime sahip olduğu, ancak
-
-
- ·
·----� ---
netic esinde
Tablo 14'den d e görülec eği üzere doğal S epiyolitin aktif
... ··-
- ··
. .
ve
•
KOl
....
·
!
•
... -··------... .
.
-:.
-
20 .
1 o .t-
·
-
·
·-
·
40
-·
S epiyolit
--··
.._______
70 -
Kullanılan Madde
•
•
•
ölçümler
Tablo I 4. Doğal ve Aktif Sepiyolit İçin
--
--·-
doğal
değ erler ölçülmüştür.
�
Y a_ğ_-Gres1°1
BOis ('Yol_
altında
aktifl eştirilıniş S epiyolit içi ayıı ayıı giderim verimleri
Tablo 1 2 : Optimum pH'nm Tesp1ti A macıyla Değişik pH'lardaki
pH
şartlar
ediyor)
bağlı
olarak
optimum
şartlardaki giderim v erimleri Tablo 1 3 'te v erilmiştir.
KOI
74
=0.2 I *5 0900
=
1 0689 mg/I
,.
SAU Fen Bihmleri Enstitüsü Dergisi
6.Cilt,
2.Sayı
Küçük ve Orta Ölçeldi Süt Endüstrisi Atıksularının Önarıtılmasında
(Temmuz 2002)
Bentonit ve Sepiyolitin Kullanılabilirliği
İ. Altun1ş1k, R. ileri, R .
Yağ-Gres
=0.79*2050
Y aptığınuz deneysel çalışmada 1 litre PAS için 7 00 ml
hacimce o/o 20' lik Bentonit çözeltisi ve 50 ml
1 6 19 mg/l
==
Artır
Adsorpsiyon Kapasitesi;
polielektrolit (PE) gerekmektedir.
Doğal Sepiyolit için:
B uradan birim ( 1 ton) PAS için kullanılacak Bentonit,
Sepiyolit ve PE miktarı TL ve $ o larak;
*(mg KOI,yağ-gres/1) /(gr-Sepiolit 1 l)*
173 mg KOI/ l gr Doğal Sepiyolit
2 1 mg Yağ-Gres / l gr Doğal Sepiyolit
2001 yıl ı için (Doğrudan ocak çıkışı):
Aktif Sepiyolit için:
*(mg KOI,yağ-gres/1) /(gr-Sepioljt 1 l)*
Çalışmada kullanılan toplam madde miktarları:
1 3 0 mg KOI/ l gr Aktif Sepiyolit
8 2 . 25 kg Bentonit - Sepiolit ( 1
1 6.7 mg Yağ-Gres / 1 gr Aktif Sepiyolit
m3
PA S)
50*0.002= 1 0 0 gr PE ( 1 m3 PAS)
Adapazarı teslim < 1
Deşarj değerleri;
Doğal Sepiyolit için:
Bentonit 4 0$/t on * 1 .300.000= 5 2 . 0 00.000 TL/ton
=3 6648 mg/1
KOI
Yağ-Gres
1 m3 P A S için maliyet:
=608 mg/1
82.25 (kg) * 5 2 . OOO(TL/kg)=4 .2 77.000 TL (3. 29$)
Aktif S epiyolit için:
ı m3 PAS için PE maliyeti=22 5 . 000 TL(O.l 7$)
=402 1 1 mg!l
KOI
Yağ -Gres
�3 1 mg/1
Sepiyolit 2 2$/ton* 1 . 3 00.000=28 .600.000 TL/ton
Ca-Bentonit için:
1 m3 P A S için maliyet:
=23414 nıg/1
KOI
BOI5
82 .2 5(kg)*28.600(TL/kg)=2 . 3 52 . 3 5 0 TL(1 .80$)
=- 1 1 907 mg/1
1 m3 PAS için P E maliyeti=225 . 000 TL(O.l 7$)
= 1 84 mg/1
Yağ -Gres
Elektrik maliyeti:
Deneyde kullanılan ve yukanda % gideriın verimleri
tespit edilen aktifleştirilmiş Ca-Bentonjt ile Doğal ve
Aktifleştirilmiş
mm:
%
Sepiyolit 'in
giderim
Reaktördeki karışuru sağlamak üzere 3 kw/saat'lık motor
verimlerinin
kullamlacaktu. Reaktör ı 5 dakika çalışacağından bu süre
karşılaştırılması Tablo 1 5, Malzemelerin Adsorpsiyon
içerisindeki e lektrik sarfı yatı:
Kapasiteleri 'nin karşılaştırılması Tablo 1 6 ' da verilmiştir.
[3 (kw/saat)/4 ) * 1 1 0.000Tllkw-saat=82. 500 TL/1 m3 PAS
(0.06$)
Toplam Maliyet:
Tablo 1 5 . Doğal
ve
Aktif Sepiyolit i l e Ca-Benton it'in
Bentonit kullanı ldığında:
. 1erının
J l' d ennı Veıım
o/ıo G
. . K arşı 1a.ş_tı rı 1 nıası
.
Kullanılan
KOI, 0/o
Yağ-Gres, o/o
Doğal Sepiyolit
28
85
Aktif Sepiyol i t
21
79
Ca-Bentonit
54
91
4.277 .000+2 25.000+82.500=4.584.600 TL/ 1 m3
PAS için maliyet = 3.52$
Madde
Sepiyo lit kullanıldığında :
2 . 3 5 2 . 3 50+225.000+82.500=2.659.850 TL/ 1 m3
1 m3 P A S için n1aliyet= 2.03$
1 6. Doğal ve Akti r Sepiyolit ile Ca-Bentonit'in
A dsorpsıyon Katp_ası· teıen· nın
· Karşı laşıtın l ması
mg KOl /
mg BOis/
mg Yağ-G res 1
Tablo
.
Adsorpsiyon
gr-
gr-
gr-
Kapasitesi
Adsorbent
Adsorbent
Adsorbent
Doğal
-
1 73
Elde edilen veriler göstermiştir ki, P eyniraltı sularının ön
antımında kullanımı düşünülen ekonomik olarak ucuz ve
ülkemizde bol miktarda rezerve sahip bulunan Bentonit
21
ve
Sepiyolit
Aktif
-
334
109
adsorbent
som·aki
ünitenin
olarak
kullanılabileceği,
yükünü
hafifleteceği,
İlimizdeki mandıralann % 90 oranmda küçük ve orta
Sepiyolit
Ca-Bentonit
Sepiyolit, in
kendinden
1 6. 7
1 30
1 m3
ölçekte işletmeler olduğu dikkate alınırsa ekonomik
23
açıdan büyük ölçüde ön arıtım amacıyla kullanılabileceği
sonucuna varılmıştır.
1\l. Kullanılan Kimyasalların Maliyeti
Süt
ve
süt
PAS , lannın
ürünleri
endüstrilerinden
arıtılmasında
kullanılan
kaynaklanan
V. Sonuçlar
reaktantların
n1aliyet hesaplamasından önce birim süt başına oluşacak
PAS miktarının belirlenmesi gerekir. B unun için
Süt ve süt ürünleri endüstrisi atıksulannın Bentonit ve
Sepiyolitle ön arıtımla arıtılabilirliğinin incelendiği bu
çalışmada yapılan deneyler neticesinde elde edi I en
literatürde bu sektörle ilgili çalışmalara bakıldığında 1
litre sütün % 76.5 ' i atıksu olarak karşımıza çıkınaktadır.
sonuçlar aşağıda özetlenmiştir.
75
Kiiçük ve Orta Ölçekli Süt Endüstrisi Atıksularının Önarıtdmasında
SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
Bentonit ve Sepiyolitin Kullaniiabilirliği
İ. Altunışık, R. İleri, R. Artır
6.Cilt, 2.Sayı (Temmuz 2002)
süt ve süt
1-)Yapılan çalışmalar neticesinde,
endüstrisinden kaynaklanan PAS (Peynir Altı sularının)
içerdiği, bunun için de
yüksek derecede kirlilik
kesinlikle alıcı ortama deşarj edilmeden önce antılması
ve S.K.K.Y. 'de belirtilen alıcı ortam standartlanmn
sağlandıktan sonra deşarjı gerekmektedir.
Aktif Sepiyolit için:
1 30 mg KOI/l gr Aktif Sepiyolit
1 6.7 mg Yağ-Gres / l gr Aktif Sepiyolit
Ca-Bentonit için:
334 mg KOI/l gr Ca-Bentonit
1 09 mg BOI5/lgr Ca-Bentonit
1 0.5 mg Yağ-Gres/1 gr Ca-Bentonit
olarak tespit edilmiştir.
2-) Deneysel çalışmada kullanılan Adsorbent'lerin
peyniraltı sulan için optimum çalışma şartları pH 6. 2,
sıcaklık 20°C, karışım hızı 60 dev./dakika, reaksiyon
süresi 1 5 dakika ve optimum dozaj 82.25 gr/I olarak
tespit edilmiştir.
KAYNAKLAR
[ 1 ] ŞENOL, E, "Süt ve süt endüstrisi atıksularının
antılabilirliği üzerine bir çalışma", Sakarya, 1 997
[2] ŞENGÜL, F., "Endüstriyel Atıksulann Özellikleri ve
Antılması", Süt endüstrisi Atıksularının Özellikleri ve
Arıtırm, İzmir, 1 9 9 1
[3] Çevre Bakanlığı Mevzuatı, "Su Kirliliği Kontrolü
Yönetn1eliği'', Ankara, 1 995
[4] Laboratuvarda Deneysel Çalışmaın, 1 999
[5] EROGLU, V., "Atıksu Tasfiyesi Ders Notlan"
MUSLU,Y " Atıksuların Arıtılması", İstanbul, 1 994
[6] AQUAZUR SU TEK.A.Ş., "Prosedim CS 204
(madde adı), Polirner Özellikleri
[7] ÇED ve Planlama Gene] Müd., "Çevreyi Öncelilde
Etkileyen Bazı Sanayiler ve Temel Sektör Faaliyetleri",
Ankara, 1 996
[8] ŞENGİL,İ.A, "Çevre ve Mühendislik Kimyası Ders
notlan", Adapazarı, 1 996
[9] Tümaylar Kimya San. Ve Tic. "Sepiyolit ve
B entonitin Özellikleri", 2 000
3-)
Deneysel
çalışmada
kullanılan
( adsorbent)
aktifleştirilmiş Kalsiyun1-bentonit'in PAS ön antınn
anıacıyla uygulanmış ve ön antım giderim verimi
hesaplanmıştır. Yapılan çalışmalara göre; aktifleştirilmiş
Ca-Bentonitin giderim veriminin KOI: %54, BOI5: %43
ve yağ-gres: %91 giderim veriminin
olduğu
gözlenmiştir.
4-) Bentonit'e ait optimum şartlarda doğal ve
giderim
aktifleştirilmiş
Sepiyolit'in
verimi
hesaplandığında doğal Sepiyolit'in KOI: %28, yağ-gres:
%85, aktif Sepiyolit'in ise KOI: %21, yağ-gres: 0/o79
giderim sağladığı, değerlerden de anlaşılacağı üzere
Doğal Sepiyolit'in daha iyi giderim sağladığı
gözlenmiştir.
5-) Yapılan analizler neticesinde aktifleştirilmiş Ca
Bentonitin giderim veriminin (KOI-o/o54 Yağ-gres-o/o9 1 )
Doğal (KOI-0/o28 Yağ-gres-%85) ve Aktifleştirilmiş
Sepiyolit'ten KOI-%2 1 Yağ-gres-0/o79) daha yüksek
olduğu tespit edilmiştir.
6-) Aktifleştirilmiş Ca-Bentonit ile Doğal Sepiyolit'in
giderim verimleri karşılaştınldığında Ca-Bentonit'in
(KOI-%54 Yağ-gres-%9 1 ) giderim veriminin Doğal
Sepiyolit'ten (KOI-%28 Yağ-gres-0/o85) daha yüksek
olduğu tespit edilmiştir.
7-) Kullanılan maddelerin maliyetleri karşılaştınldığında
aktifleştirilmiş Ca-Bentonitin kullaruldığında toplaın
maliyetin 4.584.600 TU 1 m3 PAS (3.52$), Doğal
Sepiolit kullanıldığında toplam maliyetin 2 .659.850 TL/
1 m3 PAS (2 .03$) olduğu,
8-) Yapılan çalışmalar neticesinde Ca-Bentonit ve
Sepiolit'1n iyi bir yağ-gres giderim oranına (Ca-Bentonit
%9 1 , Sepiyolit %79) sahip olduğu, bundan dolayı yağ
konsantrasyonu yüksek içerikli atıksuların antımında
kullanılabileceği,
9-) Parametrelere göre birim madde başına giderilen
KOI, BOI5 ve Yağ-Gres miktarları;
*(mg KOI, yağ-gres/I) /(gr-Sepioüt-Bentonit 1 I)*
Doğal Sepiyolit için:
1 73 mg KOI/ l gr Doğal Sepiyolit
1 7.5 mg Yağ-Gres / l gr Doğal Sepiyolit
76
© Copyright 2024 Paperzz
