Properties of chemical suludge flocs and implications related to dewatering

ÖZETKİMYASAL ÇAMUR FLOKLARININ ÖZELLİKLERİ VE BUNLARIN SUSUZLAŞTIRMAYA ETKİSİKırılma süresinin ve hızlı karıştırma süresinin, kaolin kili süspansiyonlarının alüminyum sülfat (alum) ve polialüminyum klorür (PACl) ile flokülasyonundan elde edilen sentetik flokların oluşumuna, kırılımına ve yeniden oluşumuna etkisi ve oluşan çamurların susuzlaştırılmasıyla ilişkisi CST (Capillary Suction Time) testi çamur analizi ile incelenmiştir.Alüminyum sülfatın deneysel olarak belirlenen optimum dozu ve PACl’nin buna denk miktarda Al içeren dozu kullanılarak yüksek bulanıklıktaki (1000 NTU) kaolin süspansiyonlarının flokülasyonu kavanoz testi ile gerçekleştirilmiş ve flok oluşumu devingen optik bir alet (PDA-Photometric Dispersion Analyser) ile izlenmiştir. Floklar 10 sn. boyunca 400 dev./dk hızda (ortalama G = 518s-1) hızlı karıştırma ve 10 dk. boyunca 40 dev./dk hızda (ortalama G = 16s-1) yavaş karıştırma ile oluşturulmuştur. “Kırma süresinin etkisi” bu flokları farklı süreler boyunca (10-300 sn.) yüksek hızda karıştırmaya maruz bırakarak incelenmiştir. “Hızlı karıştırmanın etkisi” incelenirken ise koagülasyonda farklı hızlı karıştırma süreleri (0-300 sn) uygulanmıştır.Sonuçlar göstermiştir ki metal tuzlarıyla flokülasyon sonucu oluşan floklar kırıldıktan sonra eski boyutlarına dönememektedir. Flok boyutu küçüldükçe bakiye bulanıklık artmakta, CST ise azalma eğilimi göstermektedir. Kısa süreli hızlı karıştırma ile daha büyük boyutlu floklar elde edilmiş; bunların bakiye bulanıklık değerlerinin daha az, susuzlaştırılmalarının ise ölçülen yüksek CST değerleri ile daha kötü olduğu gözlenmiştir. ABSTRACTPROPERTIES OF CHEMICAL SLUDGE FLOCS AND IMPLICATIONS RELATED TO DEWATERINGThe effects of breakage duration and rapid mixing duration on the formation, breakage and re-formation of synthetic flocs (generated using kaolin clay suspensions) formed with aluminium sulfate (alum) and polyaluminium chloride (PACl) were investigated together with implications related to dewatering via capillary suction time (CST) test and sludge content analysis.Using the experimentally determined optimum dosage of aluminium sulfate and an equivalent Al amount of PACl, flocculation of high turbidity (1000 NTU) kaolin suspensions was achieved using the conventional jar test procedure and floc formation was observed by continuous optical monitoring (PDA-Photometric Dispersion Analyser). Flocs were formed after 400 rpm (a mean shear rate of G = 518 s-1) rapid mixing for 10 s and 40 rpm (G = 16 s-1) slow mixing for 10 min. The “effect of breakage duration” was investigated exposing these flocs to higher shear rate (G = 518 s-1) for different durations (10-300 s). In the “effect of rapid mixing duration” experiments, different rapid mixing times (0-300 s) were carried out. Results showed that in each case breakage of flocs is irreversivible for hydrolysing metal salts. Residual turbidity increased and CST decreased as floc size decreased. Larger flocs were formed with shorter rapid mixing durations, which yielded better residual turbidity and but worse dewaterability in terms of CST