Kentsel veya endüstriyel atık su arıtma alanında çamur, mikroorganizmaların büyümesiyle doğal olarak oluşur. Klasik atık su arıtma prosesi, çamurdaki mikroorganizmaların çeşitli toksik ve zararlı kirleticileri absorbe etmesi ve ayrıştırması için kullanılır. Bu proses; zararsız karbondioksit, su ve daha fazla mikrobiyal çamur üretir. Biyolojik çamurun bu kısmına "aktif çamur" denir. Sistemin dengesini korumak için çamurun düzenli olarak tahliye edilmesi gerekir. Bu "fazla çamur" sudan arındırılmalı ve bölgedeki resmî makamlar tarafından belirlenen şartlara uygun olarak bertaraf edilmelidir.
Çamur oluşumu dünya çapında oldukça yaygındır ve giderek artmaktadır. Yalnızca Avrupa'da arıtma tesisleri yılda kişi başına ortalama 22,5 kg kuru çamur üretmektedir [1]. Avrupa'nın 750 milyonluk nüfusu göz önüne alındığında bu, yılda 17 milyon ton kuru çamura eşittir. Çamur oluşumu arttıkça ve mevzuat sürekli güncellendikçe, belediyeler ve endüstriyel işletmeler çamur bertarafı için daha verimli yöntemler arayışına girmektedir.
Değişen Yönetmelikler
Atık su arıtma çamuru, ağır metaller ile virüsler ve bakteriler gibi patojenler içerir. Ayrıca nitrojen ve fosfor gibi değerli organik maddeler ve besin maddeleri de içerir. Dolayısıyla, gübre veya toprak güçlendirici olarak çok yararlı olabilir.
Bu nedenle Avrupa Birliği (AB) yönetmelikleri, tarımda arıtma çamurunun kullanımını teşvik ederken; toprak, bitkiler, hayvanlar ve insanlar üzerinde zararlı etkileri önlemek için kullanımını düzenlemektedir. Özellikle AB Direktifi 86/278/EEC, ağır metal konsantrasyonları tanımlanmış değerleri aşarsa tarımda çamurun kullanımını yasaklamaktadır, ancak organik kirleticiler için sınırları belirlemez (Tablo 1) [2].
TABLO 1. Kara uygulaması için izin verilen azami limitler, AB, ABD ve Ulusal Mevzuatları (mg/kg d.w.).
Çoğu durumda, her bir ülkenin belirlediği sınırlar önemli ölçüde farklılık gösterir; ancak bunlar AB Direktifi 86/278/EEC'nin gerekliliklerinden önemli ölçüde daha düşüktür. Bu farklılık, diğer faktörlerin yanı sıra her ülkenin tarım sistemlerinin türü ve yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Örneğin; Hollanda, yoğun arazi kullanımına ve yüksek tarımsal üretime sahip, nispeten küçük bir ülkedir. Bu nedenle, ağır metal limitleri o kadar düşük belirlenmiştir ki, arıtma çamurunun tarımsal uygulamasını yapmak mümkün değildir. Sonuç olarak Hollanda'daki belediye çamurunun yüzde 100'ü yakılmaktadır. Diğer ülkelerde durum farklıdır. Şekil 1'de, çeşitli ülkelerdeki en büyük 10 belediye atık su arıtma tesisinde kullanılan çamur bertaraf yöntemleri gösterilmektedir.
Şekil 1. Çeşitli ülkelerde çamur bertaraf yolları. [3]
Japonya'da tüm çamur, yakılarak imha edilmektedir. Yakma oranı Almanya'da yüzde 90, Fransa'da yüzde 60 ve ABD ve Birleşik Krallık'ta yüzde 20'dir. Ana eğilim yakma yönünde olup, bu durum toplam bertaraf maliyetini artırmaktadır. Yakma maliyeti metrik ton başına yaklaşık 90 ila 130 dolar olup, metrik ton başına 40 ila 70 dolar olan çöp sahası maliyetinden önemli ölçüde daha fazladır.
Susuzlaştırma ve Bertaraf Etme
Çamur bertarafının verimlilik düzeyi, çamurun sıvı ve katı maddelere ayrıldığı süreç olan susuzlaştırma ile doğrudan ilişkilidir. Bu ayrıştırma, çamur ağırlığını ve hacmini azaltmanın anahtarıdır; bu da nakliye ve bertaraf maliyetlerini azaltır ve sonuçta atık su arıtma işleminin sürdürülebilirliğini artırır.
Susuzlaştırma için en yaygın üç proses; filtre presleri, santrifüjleme ve bant preslerini içerir. Filtre presleri, katı ve sıvıları ayırmak için bir bez filtre ve yüksek basınç kullanır; santrifüjler, malzemeleri yoğunluğa göre ayırmak için santrifüj kuvveti kullanır; bant presleri ise, kalan çamur iki dönen bant filtresi arasında sıkıştırılmadan önce serbest su moleküllerini ayırmak için yer çekimini kullanır.
Arıtma çamurunun susuzlaştırılmasından sonra dahi su oranı yüzde 75 ile 80 arasındadır. Bu, çamurun yüzde 20 ile 25 arasında bir kek kuruluğuna (katı madde içeriği) sahip olduğu anlamına gelir. Çamurdaki su içeriği ne kadar yüksek olursa, bertaraf ve yakma maliyetleri de o kadar yüksek olur.
Solenis Çözümü
Flokülantlar, çamurun susuzlaştırılabilirliğini artırmak için çamur susuzlaştırma işlemlerinde kullanılan kimyasallardır. Çamurda bulunan küçük partiküllerin daha büyük yumaklar halinde toplanmasını sağlayarak çalışırlar. Özel olarak tasarlanmış ürünler ve spesifik dozajlar, bu prosesi en üst düzeye çıkarır ve çamur suyu içeriğini en aza indirerek bertaraf maliyetlerini azaltır.
Solenis, küresel belediye ve endüstriyel arıtma tesislerinin susuzlaştırma süreçlerinin verimliliğini Zetag™ ve Praestol™ flokülantlarıyla artırmasına yardımcı olarak çamurdaki su içeriğini ve sonuç olarak genel imha maliyetini azaltmayı mümkün kılar.
Solenis ürünleri, kek kuruluğunu artırarak arıtma tesislerinin önemli tasarruflar elde etmesine yardımcı olur. Kek kuruluğunu yüzde 20'den 25'e çıkararak ton başına 65 dolarlık bertaraf maliyetiyle 5 milyon kişiye hizmet veren bir belediye arıtma tesisi yılda 5,8 milyon dolar tasarruf sağlayacaktır (bkz. Şekil 2).
Şekil 2. Kek kuruluğunun bertaraf maliyeti üzerindeki göreceli etkisi.
Flokülantlarımız, belediye pazarı için tasarlanmış geniş bir çözüm portföyünün sadece bir parçasıdır. Daha fazla bilgi edinmek veya operasyonunuzun arıtma çamuru bertaraf etme maliyetlerini azaltmasına nasıl yardımcı olabileceğimizi görüşmek için Solenis.com adresini ziyaret edin.
Referanslar
[1] Bianchini, A., Bonfiglioli, L., Pellegrini, M. ve Saccani, C. (2016). Avrupa'da arıtma çamuru yönetimi: Kritik veri kalitesi analizi. Uluslararası Çevre ve Atık Yönetimi Dergisi. 18. 226. 10,1504/IJEWM.2016,10001645.
[2] Inglezakis, V., Karagiannidis, A., Samaras, P. ve Zorpas, A. (2014). Arıtma çamuru yönetimine ilişkin Avrupa Birliği mevzuatı. Fresenius Çevre Bülteni. 23. 635-639.
[3] Küresel Su Zekası. (2021). Çamur Yönetimi.