Organik Menşeili Endüstriyel Atıksulardan Geri Kazanılan Struvitin (MgNH4PO4.6H2O) Çevre, Tarım ve Yapı Sektörlerinde Faydalı Kullanım Özelliklerinin Araştırılması

Yetilmezsoy K. (Yürütücü), İlhan F., Kıyan E.

TÜBA Projesi, 2018 - 2021

Proje Türü: TÜBA Projesi
Başlama Tarihi: Aralık 2018
Bitiş Tarihi: Haziran 2021

Proje Özeti

Dünya nüfusunun hızlı bir şekilde artmaya devam etmesi, sanayileşmenin yeni boyutlar kazanması ve insanoğlunun geleneksel yaşam şartlarından kurtularak hayat standardını yükseltmek istemesi, atıksu üretimlerini kaçınılmaz bir sorun haline getirmiştir. Üretilen atıksulardan kaynaklanan en büyük çevresel kaygılardan biri, ötrofikasyon gibi ciddi çevresel problemlere neden olan yüksek miktardaki nütrient yükünün nehirlere, göllere, denizlere ve yeryüzüne kontrolsüz bir şekilde deşarj edilmesiyle ekosistem ve insan sağlığı üzerinde meydana gelen olumsuz etkilerdir. Yüksek kirletici konsantrasyonuna sahip bu atıksuların organik ve inorganik bakımdan alıcı ortam deşarj limitlerinin üzerinde olması, etkin ileri arıtma alternatiflerinin kullanılmasını zorunlu hale getirmektedir. Azot ve fosfor arıtımında konvansiyonel yöntemlerin maliyetlerinin yüksek olması ve uygulama zorluğunun bu yöntemlerin kullanımını sınırlandırması nedeniyle, güvenilir ve ekonomik teknolojilerin kullanımı gerekmektedir.

Özellikle, azot ve fosfor giderilmesi ve geri kazanılmasında kullanılan ve diğer yöntemlere göre uygulama kolaylığı olan magnezyum amonyum fosfat hekzahidrat (MgNH₄PO₄.6H₂O, MAP, struvit) çöktürmesi etkin ve yüksek verimli bir fizikokimyasal arıtma yöntemi olarak literatürdeki yerini almıştır. MAP prosesinin nütrient içeriği zengin olan çıkış sularında uygulanması neticesinde, çıkış suyundan nütrient giderimi sağlanmakta, ilerideki kademelerde kullanılacak arıtma ünitelerine gelecek nütrient yükü belirli ölçüde azaltılmakta ve değerli bir yan ürün olarak struvit çökeltisi elde edilmektedir [1-3]. MAP prosesinin bu potansiyel faydaları dikkate alındığında, özellikle yüksek nütrient içeriğine sahip atıksulardan struvitin geri kazanımı maksadıyla gerçekleştirilecek çalışmaların teşvik edilmesi ve hatta tesis ölçeğinde uygulanması gerekmektedir [4]. Son yıllarda, çeşitli atıksulardan NH₄⁺ veya PO₄^3- gibi nütrientlerin struvit olarak uzaklaştırılmasına ve geri kazanılmasına yönelik laboratuvar ölçekli deneysel çalışmalar yapılmasına rağmen, struvit formunda elde edilen nihai ürünün faydalı kullanım özelliklerinin araştırılmasına ve uygulamaya yönelik çalışmalarla ilgili önemli bir literatür boşluğu bulunmaktadır [5].

Bu çalışmanın amacı, organik menşeili endüstrilerden kaynaklanan yüksek kirletici konsantrasyonuna sahip atıksulardaki bakiye amonyum azotunu fizikokimyasal esaslı çalışmalar neticesinde MAP formunda geri kazanarak elde edilecek struvitin, farklı alanlar için (tarımsal uygulamalar için kaliteli bir gübre, kirletici madde gideriminde faydalı bir adsorbent, çimento bağlayıcı bir malzeme ve yangın geciktirici bir ürün) çevre dostu ve çok yönlü bir ürün olarak kullanılabilirliğinin araştırılması sayesinde mevcut literatür boşluğunun doldurulması, çevre açısından sürdürülebilir bir yönetim anlayışının benimsenmesi, konvansiyonel malzemelerden tasarruf edilmesi, ilgili sektörlere yönelik bir ürün geliştirilmesi ve ülkemizin sürdürülebilir kalkınma sürecine katkı sağlayarak toplumsal refaha hizmet edilmesidir.