DİĞER ARITMA PROSESLERİ

Transkript

1 YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DİĞER ARITMA PROSESLERİ

2 Oksidasyon Havuzları

3 Oksidasyon Havuzları Sürekli kanal tipinde tam karışımlı uzun havalandırmalı aktif çamur proseslerinin bir modifikasyonudur. Havalandırma kanalının derinliği <4,3 m değerindedir. Başka konfigürasyonları geliştirilmiş olsa da kanalın şekli oval bir yarış pistini andırır. Gerekli oksijeni sağlamak, reaktörün içeriğini karıştırmak ve hareketliliği sağlamak için kanal boyunca yerleştirilen bir ya da birkaç rotor havalandırıcı yeterli olmaktadır.

4 Oksidasyon Havuzları Oksidasyon havuzunun tasarımı genel olarak hacimsel organik yüke dayandırılır ve 0,1 ile 0,3 kgboi/m 3.gün arasındadır. Tipik çamur yaşı (SRT) gün veya daha büyük, MLSS ise mg/l arasındadır. Uzun bekletme süresi, yüksek MLSS ve verimli havalandırma sayesinde birçok bölgede kış aylarında bile tam nitrifikasyon gerçekleştirilebilmektedir. ÇO konsantrasyonunun kontrolü ve havuzun uzunluğunun artırılması yoluyla karbon oksidasyonu, nitrifikasyon ve denitrifikasyon mümkün olmaktadır. Sistemdeki organizma kütlesinin büyük olması sayesinde oksidasyon havuzları organik şok yüklerin arıtımında oldukça etkilidir.

5 Havalandırmalı Lagünler

6 Havalandırmalı Lagünler Havalandırmalı lagünler, mekanik havalandırıcılarla havalandırılan, 2-5 m arası derinliğe sahip toprak tanklardır. Mekanik havalandırıcıların bir görevi biyolojik arıtma için gerekli oksijeni sağlamak, diğer görevleri ise katı maddeleri askıda halde tutmaktır. Üç tip havalandırmalı lagün vardır. 1. Fakültatif lagünler 2. Aerobik lagünler 3. Katı madde geri devirli lagünler

7 Havalandırmalı Lagünler Fakültatif lagünlerde düşük katı madde ( mg/l), uzun bekletme süresi (4-10 gün) mevcuttur, nitrifikasyon gerçekleşmez ve çamur lagün içerisinde birikir. Bu sebeple katı bekleme süresini hesaplamak zordur. Aerobik geri devirli lagün sistemlerinde; daha yüksek katı madde ( mg/l e karşılık mg/l), daha kısa bekletme süresi (3-6 güne karşılık 0,25-2 gün) mevcuttur. Çamur geri devirli sistemlerde yaz aylarında nitrifikasyon da gerçekleşir.

8 Ardışık Kesikli Reaktörler (SBR)

9 Ardışık Kesikli Reaktörler (SBR) Ardışık kesikli reaktörler tüm biyolojik işlemlerin ve çöktürme adımının aynı reaktörde gerçekleştiği doldur boşalt tipi sistemlerdir. Tam karışımlı tip reaktörlerdir. Atıksu akımının sürekli olduğu durumlarda en az 2 adet SBR tankı gereklidir. Fazla çamurun atılması için ayrılmış bir adım yoktur. Fazla çamurun çekilme sıklığına reaktörün performansına bakarak karar verilir.

10 Ardışık Kesikli Reaktörler (SBR) SBR sistemleri ile evsel atıksuların arıtımında, sadece çözünmüş BOİ giderimi için 1 saatlik reaksiyon süresi yeterlidir. Nitrifikasyon için ise reaksiyon süresi 1-3 saat arasında olmalıdır. Substrat konsantrasyonunun zamanla değişmesi sebebiyle, oksijen ihtiyacı da zamanla artıp azalabilir. Bu sebeple; havalandırma sistemi oksijen ihtiyacındaki değişikliklere cevap verebilecek şekilde dizayn edilmelidir.

11 Ardışık Kesikli Reaktörler (SBR) SBR sistemleri projelendirilirken sırasıyla aşağıdaki adımlar takip edilir: 1. Giriş atıksuyunun karakteri, istenen çıkış suyu özellikleri ve güvenlik faktörleri belirlenir. 2. SBR tank sayısına karar verilir. 3. Reaksiyon, çöktürme ve boşaltma süreleri seçilir. Doldurma süresi, toplam süre ve 1 gündeki çevrim sayısı belirlenir gündeki toplam çevrim sayısı ile toplam doldurma hacimleri belirlenir.

12 Ardışık Kesikli Reaktörler (SBR) 5. MLSS konsantrasyonu seçilir ve dekant derinliği belirlenerek toplam tank hacmi belirlenir. 6. Katı bekletme süresi hesaplanır. 7. Gerekli oksijen ve ortalama transfer hızı belirlenir. 8. Çamur üretim miktarı belirlenir. 9. F/M ve hacimsel organik yük değerleri hesaplanır. 10. İhtiyaç duyulan alkalinite miktarı hesaplanır.

13 Döner Biyodiskler (RBC)

14 Döner Biyodiskler (RBC) Döner biyodisk proseslerde, çok sayıda dairesel plastik disk, merkezi bir şaft üzerine bağlıdır. Diskler suya batıktır (%40-80 oranında) ve tank içinde dönerek atıksuyun arıtılmasını sağlarlar. Disklere bağlı olan mikroorganizmalar arıtımdan sorumludurlar. Sıvıdan disk üzerine alınan organik maddenin dönüşümü için gereken oksijen, diskin atıksu dışında dönen kısmı vasıtasıyla atmosferden adsorbe edilerek sağlanır.

15 Döner Biyodiskler (RBC) Bazı dizaynlarda disklerin döndürülmesi ve oksijen sağlanması için, diskler hava tutucu hücreler ile teçhiz edilir. Bazı durumlarda hava, tankın tabanından da verilir. Görüş ve işletme şekli bakımından, biyodisk prosesleri yüksek geri devir oranlarıyla damlatmalı filtreye benzerdir. En yaygın kullanılan tabandan havalandırmalı batmış tiptir. Ayrıca RBC ler kokunun biyolojik olarak arıtımında da etkilidir.

16 Membran Biyoreaktörler

17 Membran Biyoreaktörler (MBR) Membran biyoreaktörler, por çapı 0,1-0,4µm olan mikrofiltrasyon membranları ile katı ayrımının yapıldığı biyolojik reaktörlerdir. Hem aerobik hem anaerobik sistemler için kullanılabilirler. Membran kullanımı, klasik aktif çamur sistemlerindeki son çöktürme tankının yerini alır. Daha yüksek MLSS konsantrasyonları ile çalışılmasını sağlarlar.

18 Membran Biyoreaktörler (MBR) Membran biyoreaktörlerin kullanımının getirdiği çeşitli avantajlar şunlardır: 1. Daha yüksek hacimsel yükleme oranı ve dolayısıyla daha kısa bekletme süreleri, 2. Daha uzun katı bekletme süresi sonucu daha az çamur oluşumu, 3. Uzun katı bekletme süreli dizaynlarda, kademeli nitrifikasyondenitrifikasyon işlemlerinde daha düşük çözünmüş oksijen gereksinimi, 4. Düşük bulanıklık, bakteri, askıda katı madde ve BOİ içeren kaliteli çıkış suyu, 5. Daha az yer gereksinimi.

19 Membran Biyoreaktörler (MBR) Membran biyoreaktörlerin dezavantajları ise şunlar olarak sıralanabilir: 1. Yüksek ilk kurulum maliyeti, 2. Membran ömrünün kısa olması sebebiyle, periyodik membran değişiminin getirdiği yüksek işletme maliyeti, 3. Yüksek enerji maliyeti, 4. Membran kirliliğinin sürekli kontrol edilmesinin gerekliliği.

20 Referanslar Eyüp Debik, Neslihan Manav Demir ve Tamer Coşkun, 2008, Biyolojik İşlemler Ders Notları. Metcalf and Eddy, 2003, Wastewater Engineering- Treatment and Reuse, McGraw Hill, US.