ATIKSU ARITMA TESİSLERİ
Atıksu arıtma sistem dizaynları Scalewatcher firmasının uzman mühendis kadrosu tarafından başta kaliteli yönetim prensibi göz önüne alınarak verimli, ekonomik ve uzun ömürlü olarak tasarımlanır.
Atıksu Nedir?
Evsel, endüstriyel, tarımsal ve diğer kullanımlar sonucunda kirlenmiş veya özellikleri kısmen ya da tamamen değişmiş sulara atıksu denilmektedir. Evsel, endüstriyel, tarımsal ve diğer kullanımlar sonucunda kirlenmiş sular dışında, maden ocakları ve cevher hazırlama tesislerinden kaynaklanan sular ve yapılaşmış kaplamalı ve kaplamasız şehir bölgelerinden cadde, otopark ve benzeri alanlardan yağışların yüzey veya yüzey altı akışa dönüşmesi sonucunda gelen suların tamamı atıksu olarak tanımlanmaktadır.
Evsel atıksu
Atıksu Türleri
Evsel Atıksu
Genel anlamda insanların yerleşim bölgelerinde, günlük yaşam faaliyetlerinin gerçekleştirdiği okul, hastane, otel gibi hizmet sektörlerinden kaynaklanan atıksulardır. Evsel sular gri su ve siyah su olmak üzere iki akımda değerlendirilmektedir.
Siyah Su
Genellikle duştan, banyodan, lavabodan, çamaşır ve bulaşık makinelerinden gelen hariç geriye kalan tuvalet suları siyah su olarak tanımlanmaktadır.
Gri Su
Tuvalet sularının dışında kalan tüm atıksuları içermekte, atık su çeşitleri içerisinde kirlilik yönünden en düşük seviyede bulunan ve en az kirletici içeren atıksudur. Bu suyun başlıca kaynakları, mutfak atıksuları, banyo, lavabo ve çeşitli yıkama sularıdır.
%75’lik pay ile hacimsel olarak evsel atıksuyun en büyük yüzdesini oluşturan gri suda patojen bulunma olasılığı düşük olup, nütrientler açısından da fazlaca zengin değildir. atıksu içerisinde de yer alan azot kirletme etkisi en ciddi ve içme suyundan en zor temizlenen maddedir. Atik suda bulunan Azotun %90’i siyah sudan gelmekte ve gri suda ise, siyah sudan çok daha az miktarda azot bulunmaktadır. Bundan dolayı gri su, siyah sudan daha kolay ayrışır ve daha kısa sürede temizlenir.
Endüstriyel atıksu
Endüstriyel Atıksu
Herhangi bir ticari ya da endüstriyel faaliyetin yürütüldüğü alanlardan, evsel atık su ve yağmur suyu dışında deşarj edilen atıksulardır. Endüstriyel atıksular başlıca 3 gruptan oluşur.
Soğutma Suyu
Bu sular genellikle temizdir. Yarattıkları en önemli etki su sıcaklığını arttırmalarıdır. Verildikleri ortamın su sıcaklığına 1-2℃’den fazla değiştirilmesi durumunda soğutma, deşarjın uzatılması ve daha derine verilmesi gibi önemler alınır. Sıcaklığın yükselmesi ile iki problem ortaya çıkabilir: Oksijenin sudaki çözünürlüğü azalır ve biyolojik faaliyet hızlanarak atıksuda oksijen azalması meydana gelir.
Temizlik İşlemlerinde Oluşan Atıksu
%10’u zemin yıkamadan ve musluklardan, %90’ı banyo ve tuvaletlerden gelir. Kanalizasyon boyutlandırması yapılırken bu tip suların miktarı hesaplanarak dikkate alınmalıdır.
Endüstriyel Üretimde Prosesten Gelen Atıksu
Üretim esnasında oluşan atıksu proses atıksuyu olarak nitelendirilir. Proses atıksuyu çeşitli hammaddeleri, ara madde atıklarına ve mamul madde atıklarını içerir. Yıkama suları prosesteki yıkama işlemlerinden gelir. Proses suları üretim türüne göre inorganik ve organik atık maddeleri içermektedir.
Endüstriyel atıksuların sektörlere göre deşarj limitleri Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ’nde belirtilmiştir. Bu limitler aşağıda belirtilen sektörlere göre ayrı ayrı belirtilmiştir;
Gıda Sanayii
İçki Sanayii
Maden Sanayii
Cam Sanayii
Kömür Hazırlama, İşleme ve Enerji Üretme Tesisleri
Tekstil Sanayii
Petrol Sanayii
Selüloz, Kağıt, Karton ve Benzeri Sanayiler
Kimya Sanayii
Metal Sanayii
Ağaç Mamülleri ve Mobilya Sanayii
Seri Makina İmalatı, Elektrik Makinaları Ve Techizatı, Yedek Parça Sanayii
Taşıt Fabrikaları ve Tamirhaneleri
Karışık Endüstriyel Atıksular
Endüstriyel Nitelikli Diğer Atıksuların
Atıksuyun Çevreye Etkileri
Su kirliliğine etki eden başlıca etmenler sanayileşme, şehirleşme, nüfus artışı, zirai faaliyetlerdir. Bu etmenler sonucunda suların kirlenmesi ile kolera, tifo, dizanteri, hepatit, ishal, çocuk felci, sıtma gibi hastalıklar insanlara bulaşmaktadır. Bütün dünyada ve ülkemizde su kaynaklarına olan ihtiyaca paralel olarak sınırlı olan bu kaynaklar üzerindeki kirlilik giderek artmaktadır.
Gerek atıksuların gerekse zirai gübrelerin kuyu sularına bulaşması sonucu amonyak ve nitrit gibi kimyasal maddelerin konsantrasyonu artmakta ve bu durum insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Ayrıca yeraltı sularına ulaşan tarımsal ilaçlardan meydana gelen zehirlenmeler de ölümlere yol açabilmektedir.
Atıksulardaki kimyasal maddeler ve organik bileşikler suda çözünmüş olan oksijenin miktarının azalmasına sebep olur. Bu da suda yaşayan bitki ve hayvanların ölüm oranlarını artırmaktadır. Bu da suda yaşayan canlı organizmaların ve bu suların kullanıldığı çevrelerin doğal dengesini bozar. Bu tür sular daha koyu renge ve pis kokuya sahiptirler. Hatta bazı göller veya derelerde aşırı kirlenme sonucu canlı yaşamı sona ermiş ve içerisinde atıklardan meydana gelen adacıklar oluşmuştur.
Çiftçiler tarafından kullanılan gübreler, yağmur gibi etkenlerle yeraltı ve yerüstü sularına karışmaktadır. Yüksek oranda nitrat ve fosfat içeren gübreler suya karıştığında suda yosunların daha fazla üremesini sağlar bu da yosunların diğer canlılardan daha fazla oksijen kullanmasına sebep olur ve diğer canlıları tehdit eder.
Hayvanların su kirliliğinden etkilenmesi, beslenme sırasında aldıkları kirletici maddelerden, su canlılarının ise hem beslenme hem de içinde yaşadıkları su ortamında kirlenmeye bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Kirli suların hayvanlar tarafından içilmesi, kimyasal madde karışmış sularla yem bitkilerinin sulanması ve yetiştirilen bu bitkilerin hayvanlara yedirilmesi hastalık yapıcı mikroorganizmalar ve zararlı kimyasalların beslenme yolu ile hayvan vücuduna geçmesine neden olur. Kirli sulardan hastalık kapmış ya da kirli sulardaki kimyasalları vücutlarına almış olan bu hayvanların et, süt ve yumurtalarının insanlar tarafından tüketilmesi ise dolaylı olarak insanları etkilemektedir. Su kirliliği uzun vadede, canlıların yaşamında ve dağılımında değişikliğe yol açar. Özellikle su canlılarının bazılarının sayısı azalırken, kirleticilere dirençli başka canlılar sayıca artış gösterir. Sulardaki kimyasal kirliliğe bağlı olarak pek çok su canlısı yok olma tehlikesindedir.
Çeşitli nedenlere kirlenen toprağın yağışla birlikte toprak altına sızan suların bitkiler tarafından kökleri ile topraktan almasıyla bitkilere zarar vermektedir. Bitkilerin kökleri ile topraktan aldıkları bu zararlı maddeler ile hem fiziksel hem de kimyasal olarak kirlenmeleri verimin düşmesine zaman içerisinde de bitkilerin kurumasına neden olmaktadır.
Evsel ve sanayi atıkları genellikle akarsulara boşaltılmaktadır. Kirlenen bu suların çoğu zaman tarımsal alanlarda kullanılması toprağın kirlenmesine neden olmaktadır. Kirli suların içinde bulunan zararlı maddeler toprağın kimyasal yapısını ve biyolojik koşullarını olumsuz yönde etkileyerek ürünlerde kalite ve verimin düşmesine, zaman içerisinde bu toprakların çoraklaşmasına sebep olmaktadır.
atıksu analiz ve ölçüm
Atıksu Analiz Parametreleri
Tüm sektörler için etkili olan analiz ve ölçüm parametrelerine Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ile ulaşabilirsiniz. Bu analiz ve ölçüm parametrelerinden bazılarının önemi ve tanımı aşağıda verilmiştir;
BOİ
Bu deney; atıksuların içerdiği organik atıkların oksidasyonu için gereken oksijen ihtiyacını belirlemek üzere kullanılır. BOİ, sudaki kirlilik yükünün genel bir göstergesidir. Bu test, ayrıca, hem biyolojik olarak arıtılabilirlik kapasitesini belirlemeye hem de bir arıtma tesisinin ne ölçüde başarılı olduğunu öğrenmeye yarayan önemli bir biyoanaliz yöntemidir.
KOİ
Atıksularda bulunan oksidasyona uygun maddelerin, kimyasal yollardan oksitlenmeleri için gerekli olan oksijen miktarıdır. Evsel ve endüstriyel atıksuların (özellikle endüstriyel) kirlilik derecesini belirlemede kullanılan en önemli parametrelerden biri kimyasal oksijen ihtiyacıdır. BOI’ den farklı olarak organik maddenin biyokimyasal reaksiyonlarla değil, redoks reaksiyonlarıyla oksitlenmesi esasına dayanır.
AKM
Evsel atıksuların kirlilik derecesini ve arıtma tesislerinin verimini belirlemede önemli bir parametredir. Kullanılmış suda filtre üstünde kalan maddelerin kurutulup tartılmasıyla bulunur. Nehir kirlenmesi kontrol çalışmalarında, tüm askıda katı maddeler çökebilir madde olarak dikkate alınır. Çünkü askıda katılar da zamanla nehir içinde biyolojik ve kimyasal birikime yol açarlar.
pH
pH bir çözeltinin asit ya da baz olma durumunun şiddetini gösteren bir terimdir. Çevre mühendisliğindeki birçok proseste çok önemli bir yere sahiptir. Kimyasal işlemlerde çökelebilirliğe etki ederken, biyolojik işlemlerde organizma aktivitesini etkiler.
Ağır Metaller
Atıksuların inorganik kirlenmesine yol açan ağır metaller ve bileşikleri canlıları önemli çevresel toksik etkiler altında bırakmaktadır. Ağır metallerin başında arsenik, kurşun, çinko, bakır, siyanür gibi elementler gelmektedir. Bunların her birinin ayrı birer tayin yöntemi vardır.
atıksu analizi labaratuar beher
Yağ ve Gres
Büyük ölçüde hayvansal ve bitkisel yağlardan ve petrol kaynaklı hidrokarbonlardan meydana gelmektedir. Çeşitli evsel ve endüstriyel atıksularda yağ ve gres bulunması sonucu, yağ ve gresin kanalizasyon borularına tutunarak taşıma kapasitesi üzerine yarattığı olumsuz etki sebebiyle, bu tür atıksuların alıcı ortama ya da kanalizasyon sistemine deşarjı için bazı standartlar konulmuştur. Yüksek miktarlarda yağ ve gres içeren endüstriyel atık suların arıtılması sırasında, aerobik ve anaerobik biyolojik arıtma verimleri düşmekte ve köpük problemi oluşmaktadır. Dolayısıyla, bu tip atıksuların evsel kanalizasyon sistemlerine verilmesi sakıncalıdır. Yağ ve gres içeren çamurların da vakum filtrasyonu oldukça güçtür. Ayrıca, yağ ve gres alıcı ortamlara desarj edildiğinde yüzeyde film tabakası oluşturmakta ve kıyı şeridinde birikmektedir. Sıvı numuneler için 3 yöntem mevcuttur: Partisyon Gravimetrik Metodu, Partisyon İnfrared Metodu, Soxhlet Metodu. Çamur numunelerinin analizinde ise Soxhlet metodunun modifikasyonu olan “Çamur Numunelerinin Ekstraksiyonu Metodu” kullanılmaktadır.
Azot
Azotlu maddeler ilk aranması gereken kirlilik unsurları olmaktadır. Azot değişik oksidasyon seviyelerinde hemen her canlı hücrelerin yaşama ve üreme için gerekli bir besin maddesidir. Bu nedenle nutrient adıyla tanımlanan bu ve benzeri bazı elementlerin belli bir minimum değerin üzerinde olması gerekir.
Fosfor
Fosfor tayini çevre mühendisliği uygulamalarında gittikçe önem kazanmaktadır. Sularda fosfor, fosfat olarakbulunur. Evsel atıksular çoğunlukla fosfor bileşikleri açısından zengindirler. Sentetik deterjanların kullanımının artması ile ölçülen miktarlarda artış göstermiştir. Fosfor, mikroorganizmaların büyümesi için gerekli temel elementlerden birisi olup, su ortamında birincil üretkenliği kısıtlayıcı bir nutrienttir. Deşarj edilecek suda oksijen oranını düşürmemesi için kontrol edilmesi gereken önemli bir parametredir.
Müşterilerimizin her tür problemleri kaynağında kontrol edilerek işletmeye yönelik özel çözümler üretilir. Atıksu arıtma sistemleri evsel nitelikli ve endüstriyel nitelikli olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Her iki atık su kaynağı da deşarj edilmeden önce mutlaka alıcı ortam deşarj standartlarına uygun hale getirilmesi gerekmektedir. Bu gereklilik hem Belediyeler hem de Çevre ve Şehircilik Bakanlığı ve il müdürlükleri tarafından çok sıkı bir şekilde takip edilmekte ve gerekli uyarıların ardından firmalara ciddi cezalar uygulamaktadır.
İşletmenizden kaynaklanan atıksulardan yönetmeliklerce belirlenmiş usullere göre numune alındıktan ve analizleri laboratuarlarımızda yapıldıktan sonra en ekonomik ve en verimli Atıksu Arıtma Tesisi yapabilmek için hazırlıklara başlanılır ve inşa aşaması bittikten sonra kullanıma hazır olarak teslim edilir. Arıtma tesisi işletmeye alınmadan önce olduğu gibi alındıktan sonraki süreç de önemlidir. Ancak iyi işletilen bir arıtma tesisi gerekli verime ulaşabilir. Etkili işletme ve danışmanlık hizmetlerimizle, arıtma tesislerinin verimli çalışması sağlanır.
MBR SİSTEMLERİ
Membran Biyoreaktör Nedir? Membran ile ayırma proses sistemi alışılagelmiş çöktürme tankının sistemden çıkarılmasına ve çok daha küçük bir alanda, daha yüksek hacimsel yükün giderilmesine olanak sağlamaktadır. Membran Biyo Reaktör Sistemi yüksek oranda (yaklaşık %98) BOI giderimi, tam nitrifikasyon ve oransal denitrifikasyon ile kaliteli çıkış suyu sağlar. Gözle görülür derecede AKM giderimi sağlar. Arıtılmış atıksuyun bulanıklık değerleri düşüktür. (<0.3 NTU) ve SDI değeri (<3) olan çıkış suyu tekrar kullanılabilir ya da sulama yapılabilir niteliktedir. Aynı zamanda NANO teknolojilerde ve RO sistemlerinde geri yıkama suyu olarak kullanılabilir.
Membran biyoreaktörler (MBR), klasik aktif çamur sistemlerinin geliştirilmiş şeklidir. Biyolojik reaktörler ile membran teknolojisinin birleştirilmiş halidir. Biyolojik arıtmadan sonra, çöktürme havuzu yerine ultrafiltrasyon (UF) veya mikrofiltrasyon (MF) membranları kullanılarak, ayırma işlemi gerçekleştirilmektedir.
Membran biyoreaktör tipi ( MBR ) atıksu arıtma tesisleri, bir membran ultrafiltre ve aerobik biyolojik arıtma reaktörünün bileşiminden oluşan yeni bir atıksu arıtma teknolojisini kullanır.
Biyolojik reaktör içine daldırılarak negatif basınçta çalışan daldırma tip membran filtre veya biyolojik arıtma gövdesinin dışına kurulan pozitif basınçta çalışan filtreler olarak uygulanabilen bu teknikte biyolojik arıtmadaki atıksu 0,2 mikron büyüklüğünde gözenekleri olan filtre dokusundan geçirilir. Atıksuda bu büyüklüğün üzerinde bulunan tüm katı maddeler tutulurken neredeyse hiç katı madde ve mikroorganizma içermeyen atıksu geri kazanılır. Filtre yüzeyinde sürekli sağlanan akış sayesinde filtrelenen katıların yüzeyde tutunup filtreyi tıkamasının önüne geçilir. Buna rağmen membran filtre dokusu üzerinde biriken atıklar, arıtılmış atıksuyla yapılan periyodik ters yıkama ve kimyasal temizleme süreçleriyle fiziksel ve kimyasal olarak filtreden sökülür. Bu atıklar tekrar biyolojik arıtma sürecine alınır.
Özellikle MBR tekniğinin kullanıldığı durumlarda yüksek arıtım verimliliğinin yanı sıra biyolojik arıtmada çökeltme havuzuna gerek kalmadığı gibi havalandırma havuzu da konvansiyonel yöntemde olması gerekenin üçte biri kadar büyüklükte tasarlanabilir, böylece toplam yerleşim ve inşaat alanında % 70’in üzerinde tasarruf sağlanır.
Membran seçimini etkileyen en önemli faktör, membranın akışıdır. Diğer önemli bir faktör de, membranın maliyetidir. Atıksuyun türüne bağlı olarak da, membran seçimi değişebilir. Arıtılacak atıksu geri kazanılacaksa, daha iyi kalitede su üreten membranlar seçilebilir. Büyük ölçekli tesislerde, maliyeti azaltmak için, maliyeti ucuz yeni membranlar geliştirilebilir. Ayrıca, membranların tıkanma eğilimi az olmalıdır ve kolay temizlenebilmelidirler.
MBR sistemlerinde, azot giderimi de yapılabilmektedir. Havalı reaktör öncesinde, anoksik bölme ilave edilebilmektedir. Anoksik bölme olmadan bile, havalı reaktördeki yüksek biyokütle konsantrasyonlarından dolayı, havalı reaktör içerisinde yer yer anoksik bölmeler oluşabilmekte ve konvansiyonel aktif çamur sistemlerine göre daha yüksek azot giderimleri meydana gelebilmektedir.
MBBR SİSTEMLERİ
Fiziki olarak kapasite artışının mümkün olmadığı atıksu arıtma tesisleri için bire bir çözüm olan MBBR (Hibrit Biyofilm Reaktör Sistemi) sistemi artık günümüzde çok daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kalabalık nüfuslu şehirlerde gerek evsel nitelikli, gerekse endüstriyel nitelikli atıksu arıtma tesislerinin birçoğu, ya yeni imalatların (betonarme havuzlar, mekanik ekipmanlar vb.) yüksek maliyetli olmasından ya da yeteri kadar boş alan olmamasından dolayı kapasite artışı yapamamaktadır. Ancak atıksu debileri ve kirlilik yükleri gün geçtikçe artmakta, atıksuyun havuzlarda bekleme süreleri düşmekte, bu da istenilen kalitede suyun arıtılamamasına sebep olmaktadır. Atıksuların arıtılamaması, Türkiye gibi suyun hiç de bol olmadığı ülkelerde çok ciddi bir problemdir. İşte bu nokta kısa adıyla MBBR olan Hibrit Biyo Film Reaktör Sistemi devreye girmektedir. MBBR, kullanım şekli itibariyle çok basittir. Atıksu arıtma tesislerinde havalandırma havuzlarında belli oranda kullanılırlar.
MBBR, atıksuyun içinde askıda kalarak üzerindeki odacıkları sayesinde bakteriler için uygun yaşama ortamı sağlarlar. Çok kısa bakteriler için çok iyi bir ev sahipliği yapabilme özelliğine sahip olan MBBR’ın diğer faydaları;
- Yüksek verimli organik karbon, azot ve fosfor giderimi sağlarlar
- Biyolojik proseslerdeki mikroorganizmalar için yaşam alanı sağlanmış olur
- BOD ve COD değerlerinin çıkış değerlerinde düşüşe yardımcı olur
- Bilinen konvansiyonel BNR (Biyolojik Nutrient-Organik Besin) Giderimi) sistemlere göre %40 daha az alan ihtiyacı vardır
- Hava ihtiyacından %30’a varan tasarruf sağlar.
- Gerçek zamandaki oksijen kontrolü ile birlikte biofilm reaktöründe (MBBR) anaerobik amonyum oksidasyonu mümkündür.
PP (polipropilen) malzemeden imal edilen MBBR natürel renkte olup, 1 m3 kullanıldığında atıksuyun içinde ekstra 650 m2lik bir yüzey alanı oluşturabilmektedir.
DAF SİSTEMLERİ
DAF (Dissolved Air Flotation), yani çözünmüş hava ile yüzdürme teknolojisi, kendisini katı madde ve yağ giderimi konularında kanıtlamış, çok başarılı ve verimli bir sistemdir.
Arıtılmış suyun bir kısmı özel olarak seçilmiş bir pompa tarafından 5 bara kadar basınçlandırılarak geri sirküle edilir. Bu esnada basınçlı bir tüp içerisinde hava su içerisinde çözündürülür. Bilindiği üzere gazlar yüksek basınçlı ortamlarda sıvı içerisinde daha fazla çözünebilme özelliğine sahiptir. 5 bar basınçta hava, suyun içerisinde atmosferik basınca kıyasla 5 kat daha fazla çözünecektir.
Su ve hava karışımı özel nozullar vasıtasıyla sisteme beslenir. Basınçlı ortamdan çıktığı anda serbest kalan hava sudan ayrışarak düşük basınçtaki çözünürlüğü ile dengelenir. Bu prensip çerçevesinde işlem uygun şekilde yapıldığı takdirde büyük miktarda ince hava kabarcığı üretilmiş olur. Üretilen bu hava kabarcıkları 30 ila 50 mikron çapında olup çok yavaş bir hızla yükselirken su içerisindeki katı maddeleri de yukarı taşır. Yüzeyde oluşan çamur tabakası mekanik sıyırıcı tarafından sıyrılarak alınır.
Uygulamanın tipine göre farklı özelliklere sahip DAF üniteleri seçilebilir. Yüksek katı madde (aktif çamur) içeren sularda daha büyük yüzey alanına sahip DAF ünitesi, yüksek debide olup daha düşük katı madde içeren sularda ise kompakt boyutlardaki paralel plakalı DAF üniteleri kullanılabilir.
Koagülasyon ve Flokülasyon
Çözünmüş ve emülsifiye yağ ve gres, çözünmüş proteinler, disperse katı maddeler biyolojik arıtmanın kirlilik yükünü önemli ölçüde arttıran kirleticilerdir. Tek başına DAF teknolojisi ile serbest ayrıştırılabilir maddeler sudan ayrılabilir fakat yukarıda bahsettiğimiz parametrelerin giderimi daha zordur. Bunları sudan ayırmak için metal tuzlarıyla, organik koagülantlarla veya asit koagülasyonuyla ön işlemin ardından polimerlerle flokülasyon yapılabilir. Bu sayede biyolojik arıtmanıza gidecek olan kirlilik yükü önemli bir şekilde azalacaktır. Kullanılacak koagülant ve flokülantlar boru tipi flokülatörün içerisine dozlanarak boru içerisinde floklar oluşturulur ve bunlar DAF ünitesinde sudan ayrılır.
Atıksu Arıtma Temel Konfigürasyonu
Biyolojik arıtma kapasitesinin nasıl geliştirilebileceğini daha iyi anlatabilmek için;
bir dengeleme tankı, opsiyonel bir çöktürme havuzu, anoksik havuzla da entegre bir biyolojik arıtma havuzu ve son çöktürme havuzundan oluşan temel konfigürasyon Şekil 1’de gösterilmiştir.
Kapasite Artırımı Opsiyonları
Ön-Arıtma (DAF) ile yük azaltılması
Biyolojik arıtma, temel olarak çözünmüş organik maddenin giderilmesi için iyi bir yöntemdir. Ancak askıdaki katı maddeler yükü arttırır ve bunların biyolojik arıtma tarafından hidrolize edilmesi ve hazmedilmesi çok daha uzun zaman alır. Bunlar tesisin işleyişini negatif olarak etkiler.
Kimi durumlarda atıksu içerisinde yüksek miktarda inorganik katı maddeler de bulunabilir. Bunların biyolojik arıtma öncesi ayrılması gerekir. Bunun tek yolu aktif çamurla birlikte giderilmesidir. Eğer inorganik katı madde oransal büyüklüğü biyokütle büyüme oranı kadar ise giderilecek katı madde içerisinde % 50 inorganik katı madde ve % 50 biyokütle olacaktır. Bu durumda biyolojik arıtma içerisinde de bu oran oluşacaktır. Yani biyolojik havuz içerisindeki MLSS’in (Mixed Liquor Suspended Solids) ancak % 50’si istenen biyokütle olacaktır. Bu da biyolojik arıtmanın aşırı yüklenmesi anlamına gelir.
DAF sistemi sayesinde bu katı maddelerin asgari % 50’si ve eğer varsa yağ ve gresin serbest olan kısmı biyolojik havuz öncesinde giderilmesi mümkündür. Bu işlemin toplam etkisi % 50’den çok daha fazla olacaktır. Çünkü biyolojik arıtma tarafından arıtılması en zor olan kısımlar sudan ayrılmış olacaktır. Aynı zamanda biyolojik arıtma içerisinde MLSS muhteviyatındaki aktif biyokütle artacağı için, kg aktif biyokütle başına düşen yük yani F/M (besin/mikroorganizma) oranı azalacaktır.
Ön-Arıtma (Flokülatör ve DAF) ile yük azaltılması
Flokülasyon ve flotasyon ünitesinin birlikte kullanılması bir önceki opsiyonun daha da geliştirilmiş halidir. DAF ünitesine entegre olarak bir flokülatör eklenmesi oldukça kolay bir işlemdir.
Atıksuyun cinsine ve kullanılan koagülantın tipine göre çeşitli giderim verimlerine ulaşmak mümkündür. Bu sistem sayesinde proteinler, yağ ve gres, disperse katı maddeler verimli bir şekilde sudan ayrılabilir.
Tipik performans değerleri: (KOİ giderimi bazında)
- Mezbahalar ve kesimhaneler % 70-75
- Tavuk vb. beyaz et kesimhaneleri % 80-85
- Süt endüstrisi ve peynir endüstrisi % 40-60
- Rafineriler % 30-70
- Kağıt endüstrisi % 30-80
- Tekstil endüstrisi % 20-70
Flokülasyon ve flotasyon sistemi çıkışındaki su genellikle berrak ve tüm görülebilir parçacıklardan ayrılmıştır. Bu biyolojik arıtmayı sağlayacak bakteriler için ideal bir durumdur. Flokülasyon ve flotasyon sistemiyle ilgili dikkat edilmesi gereken noktalardan biri BOİ ve azotun birbirine oranıdır. Kimi zaman N (Azot) + P (Fosfor) gibi besinlerin eksikliği oluşabilir.
Son çöktürme havuzundan sonra veya paralellinde DAF kullanılması
Eğer mevcut çöktürme havuzu aşırı yüklenmiş durumda ise ve mevcut saha daha büyük bir çöktürme havuzunun inşaatına müsait değilse, DAF kullanımıyla çöktürme havuzunun yükünü azaltmak mümkündür. Çözümlerden bir tanesi DAF ünitesini çöktürme havuzuna paralel olarak kullanmaktır. Bu sayede çöktürme havuzu üzerindeki hidrolik ve katı madde yükü azalacaktır. DAF sistemi konvansiyonel çöktürme havuzlarına göre 4 -5 kat daha küçüktür. Düz bir beton satıh üzerine rahatça yerleştirilip havalandırma havuzundan bir pompa ile beslenebilir.
Daha az tercih edilen bir diğer alternatif ise, hidrolik yükün tamamını alacak kapasitede bir DAF ünitesini çöktürme havuzunun çıkışına yerleştirerek, çöktürme havuzundan kaçan katı maddelerin yakalanmasıdır. Bu yöntem daha az tercih edilir çünkü çöktürme havuzundan kaçacak maddelerin miktarını tahmin etmek oldukça güçtür. Eğer DAF ünitesi hidrolik yükün tamamını alacak kapasitede yapılmışsa çöktürme havuzunun tamamen iptal edilmesi söz konusu olur. Zaten bir sonraki opsiyon bu olacaktır.
Son çöktürme havuzu yerine DAF ünitesi kullanılması
Biyolojik reaktör içerisindeki arıtılmış sıvıdan, askıdaki katı maddeyi (Mixed Liquor’dan biyokütleyi) ayırmanın genel yöntemi çöktürmedir. Aşırı yüklenmiş veya tersine gereğinden az yüklenmiş sistemlerin her ikisinde de bakterilerin çöktürülmesinde problem yaşandığını görülmektedir. Ayrıca yoğun miktarda filamentli bakteri, toksik şoklar gibi etkiler de çökelme konusunda problem yaratır. DAF sistemindeki çözünmüş hava kullanımı floklara yüzeye çıkmaları için yüksek itici güç iletir. Bu çöktürme işlemindeki doğal kuvvetten çok daha fazladır. Bunun yanında DAF ünitesi yüzeyinden sıyırıcı vasıtasıyla elde edilen yoğunlaştırılmış çamur yaklaşık olarak % 3-4 kuru madde içerir, bu rakam konvansiyonel çöktürme havuzlarından çıkan çamura kıyasla 4-6 kat daha konsantredir.
Bu yöntemle tesis kapasitesi genellikle %50-100 arasında arttırılabilmektedir.
Bu işlemle birlikte genellikle havalandırma sisteminin geliştirilmesi de gerekecektir. Eğer yüzeysel aeratörler mevcutsa yerlerinin değiştirilerek yenilerinin eklenmesi şeklinde değişiklik yapılabilir. Eğer membranlı bir havalandırma sistemi mevcutsa buna eklemeler yapılması veya özel deflektörlü yüzeysel aeratörlerle desteklenmesi yoluyla daha fazla hava beslenmesi sağlanabilir.
Yukarıda anlatılan opsiyonlar mevcut tesislerde kapasite artırımı için kullanılabilecek çözümlerin sadece genel bir özeti şeklindedir. Bu kısa yazıda bunların detaylarına girmek mümkün değildir. Öncelikle mevcut tesis incelenerek en uygun iyileştirme yöntemi tasarlanmalıdır.
Burada en önemli husus elimizdeki tesisten tam olarak faydalanarak daha fazlasını elde etmenin mümkün olduğudur.
