Biyolojik Arıtma

Biyolojik Arıtma

Biyolojik arıtma sistemleri üreticisi ve sahada uygulayıcısı olan firmamız bu alanda proje safhasından sistemin kurulup çalışır duruma getirilmesi safhasına kadar hizmet vermektedir. Bu alanda tecrübemizden aldığımız güç ile yurt içi ve yurt dışı biyolojik arıtma sistemleri kurmakta ve teslimini yapmaktayız. Sistemin kurulumundan sonraki safhalarda da servis ve bakımı tarafımızdan karşılanmaktadır. Biyolojik arıtma sistemleriniz için bizimle mutlaka iletişime geçmenizi öneririz.

Genel olarak atık su arıtımı ikiye ayrılmakta ve bunlardan biri de Biyolojik Arıtma sistemleridir. Biyolojik arıtma sistemleri küçük ölçekli tesislerde kurulduğu gibi büyük ölçekli işletmelerde de kurulabilir. Bunu seçimi ortam şartları ve mevkiye göre yapılır. Plan proje aşamasından sonra sistem kurularak işletmeye alınır. İdeal Arıtım Teknik Hizmetler profesyonel hizmet ve müşteri memnuniyeti ile isminden söz ettiren kuruluşlar arasına girmeyi başarmıştır. Şimdi atık su arıtma ile ilgili biraz bilgi verelim.

Turizm potansiyelinin ve doğal güzelliklerin büyük bir kısmını barındıran ve bu özelliği ile ülke ekonomisine büyük katkıda bulunan bölgelerimizde atıksu sorunu, son yıllarda kirlenmeye paralel olarak güncellik kazanmakta ve bu sorunun çözümüne yönelik alternatifler büyük ilgi görmektedir. Turistik kıyı bölgelerimizde deniz ekosistem kalitesinin korunması, turizm ve sürdürülebilir kalkınma açısından önemi göz önüne alındığında, Türkiye’nin birçok bölgesinde öncelikli öneme sahiptir.

Avrupa Birliği’ne üye ülkelerde 1991 yılında bu yana yürürlülülükte olan “Kentsel Atıksuların Arıtımı Direktifi (91/271/EEC)”, Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından Türk mevzuatlarına uyarlanarak “Kentsel Atıksuların Arıtılması Yönetmeliği” adıyla 08 Ocak 2006 tarihli ve 26047 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlülüğe girmiştir. Bu yönetmelik ile “Hassas Bölge” tanımı dâhilindeki tüm alıcı ortamlara yapılacak deşarjlarda konvansiyonal parametrelerin yanı sıra azot ve fosfor (besi maddesi) parametrelerinin de giderilmesi zorunlu kılınmıştır.

Ülkemizde Avrupa Birliği’ne üye ülkelerde uy-gulanan ve atıksuların toplanması, arıtılması, uzaklaştırılması ile ilgili konularda çeşitli yaptırımlar getiren bu mevzuata uyum sağlayabilmesi için, mevzuatın gerektirdiği ölçüde arıtma yapılabilmesi ve bu kapsamda teknolojik gelişmelerin izlenmesi ve uygulanması büyük önem taşımaktadır.

Matematik modeller atıksu arıtma sistemlerinin tasarımı ve optimum koşullarda işletilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Modellerin kullanımı ilk aşamada, arıtma tesisinden elde edilen verilerle yürütülen model kalibrasyonu (model calibration) ile tesisin dinamik giriş ve çevresel koşullar altındaki davranışının incelenebilmesini hedeflemelidir (Vanrolleghem vd., 2003).

Oluşturulan model, ele alınan sistemin işletme koşullarına uygun olarak kalibre edildikten sonra arıtma tesisinin optimizasyonu, çıkış standartlarının sağlanması, işletme maliyetinin azaltılması, uygun proses kontrol stratejilerinin geliştirilmesi amaçlarıyla kullanılabilir. Ancak, proses şartlarının değiştirilmesinin modelin güvenirliğine etkisi de gözönüne alınmalıdır (Insel vd., 2007).

Aktif çamur sistemlerinin etkin olarak proses tasarımı ve kontrolünde kullanılabilmesi için kompleks yapıdaki biyolojik reaksiyonların denge ve dinamik koşullar altında davranışının anlaşılması gerekmektedir. Bunun için günümüzde azot ve fosfor giderimi yapan aktif çamur tesislerinin tasarımı, iletilmesi ve kontrolünde aktif çamur modelleri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu çalışma ile ileri biyolojik atıksu arıtma tesislerinin, Avrupa Birliği normlarında performansını sağlayabilecek optimum tasarım ve işletme sürecinin, dünyada uygulanan izleme ve değerlendirme mekanizmalarının uyarlanması sureti ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu çerçevede, yürütülen çalışma bir örnek olarak seçilen İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi (İSKİ) Paşaköy İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi’nde (İBAAT), ilk aşamada, atıksu karakteri- zasyonu, kimyasal oksijen ihtiyacı fraksiyonas- yonu ve aktif çamur sistemi performansı deneysel olarak belirlenmiştir.

İkinci aşamada ise İSKİ Paşaköy İBAAT ünite boyutları ve deneysel olarak belirlenen işletme parametreleri kullanılarak model kalibrasyonu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, tesis için uygulanan model-bazlı tasarım ile işletme simülasyon programlarının teorik parametreleri değerlendirilmiştir.

Çalışmanın son aşamasında ise, İSKİ Paşaköy İBAAT’nde gerçekleştirilen deney ve simülasyon sonuçları doğrultusunda, işletme optimizasyonuna yönelik olarak işletme senaryoları geliştirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.

Senaryo analizlerinde çıkış fosfor ve toplam azot parametrelerinin düşürülmesi amaçlanarak (i) havalandırma sisteminin kontrolü, (ii) geri devir denitrifikasyonunun etkisi (iii) giriş akımındaki uçucu yağ asidi konsantrasyonunun etkisi araştırılmış ve (iv) değişik sistem konfigü- rasyonlarının etkisi incelenmiştir.

Materyal ve yöntem

Tasarıma esas olacak verilerin elde edilmesi için atıksu karakterizasyonunun istatistiksel olarak değerlendirilmesi kapsamında, kurak hava debisini karakterize edici nitelikte kum tutucu çıkışından, haftanın her gününü kapsayacak biçimde farklı günlerde alınan 30 adet atıksu numunesi üzerinde detaylı bir karakterizasyon çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla alınan atıksu numuneleri, maksimum yük değerlerine karşılık gelen iki saatlik zaman diliminde 15’er dakikalık aralıklarla hazırlanan kompozit numunelerden oluşturulmuştur. Bu numunelerde, Uçucu Yağ Asidi (UYA), Toplam Kimyasal Oksijen İhtiyacı (TKOİ), Süzülmüş Kimyasal Oksijen İhtiyacı (SKOİ), Çökelmiş Kimyasal Oksijen İhtiyacı (Çök. KOİ), Askıda Katı Madde (AKM), Uçucu Askıda Katı Madde (UAKM), Toplam Kjeldahl Azotu (TKN), Amonyak Azotu (NH4-N), Toplam Fosfor (TP), Orto-Fosfat (orto-P) ve Nitrat Azotu (NO3-N) analizleri gerçekleştirilmiştir.

İSKİ Paşaköy İBAAT’nden alınan aktif çamur içindeki heterotrofik ve ototrofik biyokütlenin ak- tivitesini ölçülmesi amacı ile respirometrik analizler yürütülmüştür. Heterotrofik biyokütle aktivitesi oda sıcaklığında (20° C), Ekama ve diğerleri (1986) ve Insel ve diğerleri (2003) tarafından önerilen respirometrik bazlı yöntem ile ölçülmüştür. Ototrofik bakterilerin 20 °C’deki aktivitelerinin belirlenebilmesi amacıyla Spanjers ve Vanrolleghem (1995) tarafından önerilen respiro-metrik bazlı yöntem uygulanmıştır. Ra Combo- 1000 respirometre cihazında yürütülen respiro- metrik deneyler atıksu arıtma tesisinin havalandırma reaktöründen alınan biyokütle numuneleri ile yürütülmüştür. Respirometrik profillerin mo- dellenmesi ile biyokütle aktivitesi elde edilmiştir.

İSKİ Paşaköy İBAAT ünite boyutları ve deneysel olarak elde edilen işletme parametreleri WEST simülasyon programına tanıtılmış ve model kalibrasyonu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Şekil 1’de İSKİ Paşaköy AAT’nin WEST programına tanıtılmış akım şeması gösterilmektedir.

Deneysel çalışmalarda Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) ISO 6060 (1986) yöntemi uyarınca gerçekleştirilmiştir. Diğer parametrelerin analizleri Standart Methotlar (APHA 2005)’da belirtildiği şekilde yapılmıştır. SKOİ, nitrat ve nitrit numuneleri 0.45 pm, UYA numuneleri ise 0.22 pm gözenek çapına sahip membran filtrelerden süzülerek elde edilmiştir. UYA analizleri Agilent 5890 model gaz kromotografta yürütülmüştür. Analizler için 30 m uzunluğunda, 1 pm kalınlığa sahip ve 0.53 mm delik genişlikli DB- FFAP kolon kullanılmıştır. Aseton ve çift distile su çözücü olarak kullanılırken, kuru hava, helyum ve hidrojen tüpleri ile de gaz sağlanmıştır. Nitrit ve nitrat analizleri, DIONEX ICS-1500 model iyon kromatografta yürütülmüştür

Deneysel çalışma sonuçları

Atıksu karakterizasyonu

SKİ Paşaköy İBAAT’nden alınan 30 adet numune üzerinde yürütülen deneyler sonucunda atıksu karakterizasyonu ve bu sonuçların istatistiksel değerlendirilmesi Tablo 1’de verilmiştir.

Tablo 1. Atıksu karakterizasyonu istatistiksel değerlendirmesi

Ortalama değeri 76206 m3/gün olan kurak havaya ait atıksu debisi incelendiğinde standart sapmasının 5358 m3/gün olduğu ve çok değişkenlik göstermediği gözlenmektedir. Kirletici parametreler istatistiksel açıdan değerlendirildiğinde, sırasıyla 670±134 mgKOİ/L, 79±16 mgN/L, 14.8+2.8 mgP/L ve 21 ±6 mgKOİ/L seviyelerinde olduğu görülen KOİ, TKN, TP ve UYA seviyelerinin bi-