Süt endüstrisi atıksu arıtımında kimyasal koagülantların karşılaştırmalı performans değerlendirmesi: çok ölçütlü karar verme yaklaşımı

Süt fabrikaları ile nehirler neden bağlantılıdır

Her bir bardak süt veya bir dilim peynirin arkasında gizli bir kirli su akışı yatar. Süt fabrikaları, ürünleri durulamak, temizlemek ve işlemek için büyük miktarda su kullanır; bu atıksular süt kalıntıları, yağlar ve temizlik maddeleri bakımından zengindir. Doğru şekilde arıtılmazsa, yakınlardaki nehirler ve göller hızla oksijen kaybedebilir ve balık ile diğer canlıları barındıramaz hale gelebilir. Bu çalışma, Bangladeş’teki büyük bir süt fabrikasının atıksuyunu nasıl arıttığını ve basit, uygun maliyetli kimyasalların bu arıtmayı nasıl daha etkili ve yönetimi kolay hale getirebileceğini inceliyor.

Bir süt fabrikası suyunu nasıl temizler

Araştırmacılar, Dakka yakınlarındaki büyük bir süt fabrikasına bağlı bir deşarj arıtma tesisine odaklandı. Bu tesis, oksijen varlığında çalışan mikrobiyolojik bir süreç ile oksijensiz çalışan başka bir yaygın biyolojik süreci birleştirir. Birlikte, süt işleme sırasında kalan organik maddeleri parçalarlar. Ekip, tesisin giriş ve çıkışından üç farklı mevsimde—muson, kış ve yaz—su örnekleri topladı; amaç, değişen hava ve üretim koşulları altında tesisin performansını değerlendirmekti.

Suyun kurallara uyup uymadığını kontrol etmek

Performansı değerlendirmek için bilim insanları birkaç standart su kalitesi göstergesini izledi. Bunlar, atıksuyun parçalandığında ne kadar oksijen tüketeceğini ölçen parametreler (BOD ve COD), çözünmüş mineral miktarı (TDS), taşınan ince parçacıklar (TSS) ve asitlik düzeyi (pH) gibi ölçümleri içeriyordu. Tesisin arıtılmış suyunu Bangladeş’teki yeni ulusal deşarj sınırlarıyla karşılaştırdılar. Üç mevsim boyunca tesis, BOD ve COD’u yaklaşık %97–98 oranında azaltmayı, çözünmüş ve askıda katı maddeleri %90’ın üzerinde düşürmeyi tutarlı şekilde başardı. Suyun pH’ı girişte hafif asidik iken çıkışta güvenli, nötr bir aralığa kaydı. Basitçe söylemek gerekirse, mevcut arıtma sistemi, çok kirli süt atıksuyunu ülkenin güncel çevre standartlarını karşılayacak kadar temiz suya dönüştürüyordu.

Neden kimyasal bir yardımcı eklenmeli

İyi bir biyolojik arıtma olsa bile, fabrikalar genellikle önce gerçekleşen bir “birincil” arıtma basamağından faydalanır. Bu çalışmada ekip, eklenen kimyasalların çok küçük parçacıkları ve bazı çözünmüş maddeleri topaklaştırıp çökelmesini sağladığı kimyasal koagülasyona dayalı böyle bir basamağı araştırdı. Demir klorür, demir sülfat ve polialüminyum klorür olmak üzere yaygın, düşük maliyetli üç koagülant ve asitliği ayarlayıp topak oluşumunu güçlendiren kireç test edildi. Gerçek tankları taklit eden kavanoz testleriyle farklı doz kombinasyonları denendi ve sonra ne kadar ek kirliliğin giderildiği ölçüldü. Tek bir kimyasal karışım hiçbir kirletici için her zaman en iyi sonucu vermedi; bu da gerçek dünyada şöyle bir ikilem yarattı: bir tesis aynı anda birkaç su kalitesi sorununu kontrol etmek istiyorsa hangi seçeneği tercih etmelidir?

Karar araçlarının öne çıkan seçeneği seçmesine izin vermek

Bu ikilemi çözmek için araştırmacılar, çok ölçütlü karar verme yöntemleri olarak bilinen karar bilimi araçlarını kullandı. Bu yöntemler, her kimyasal kombinasyonu tek bir sayıyla değerlendirmek yerine aynı anda birden çok hedefe göre performansı tartar—bu durumda BOD, COD, TDS ve TSS’in iyileştirilmesi. Ekip, her biri farklı bir matematiksel yaklaşıma dayanan üç ayrı sıralama tekniği uyguladı ve dört kirlilik ölçütünün tümüne eşit önem verdi. Dikkat çekici biçimde, üç yöntemin tamamı aynı kazananı işaret etti: litre başına 100 miligram dozunda kireç ile demir sülfat karışımı. Bu kombinasyon yaklaşık %94 BOD, %86 COD, %52 çözünmüş madde ve %94 askıda madde giderimi sağladı; tek bir ölçüttte üstün olmaktan ziyade güçlü, dengeli bir performans sundu.

Temiz su ve uygun maliyetli arıtım açısından bunun anlamı

Uzman dışı okuyucular için temel mesaj şudur: dikkatli karşılaştırma araçlarıyla yönlendirilen nispeten basit kimya, süt atıksuyu arıtımını hem daha temiz hem de daha güvenilir hale getirebilir. Bangladeş tesisinin zaten sıkı ulusal kuralları karşıladığı görülmekle birlikte, özellikle belirlenen dozda kireç artı demir sülfat içeren optimize edilmiş bir kimyasal ön arıtma basamağı eklemek biyolojik üniteler üzerindeki yükü hafifletebilir ve üretim arttıkça bir güvenlik payı sağlayabilir. Çalışma gösteriyor ki, tahmine dayanmak veya tek bir kirlilik ölçütüne odaklanmak yerine, tesis işletmecileri nehirleri ve toplulukları en iyi koruyan, aynı zamanda ekonomik ve pratik bir işletmeye uygun olan kimyasal reçeteyi seçmek için yapısal sıralama yöntemlerini kullanabilirler.

Atıf: Al Jobair, A., Kwoshik, M.M.K., Ahmed, T. et al. Comparative performance evaluation of chemical coagulants in dairy wastewater treatment: a multi-criteria decision-making approach. Sci Rep 16, 13097 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42339-9

Anahtar kelimeler: süt atıksuyu, koagülasyon arıtımı, Bangladeş sanayi, deşarj standartları, karar verme yöntemleri