İleri Arıtım Teknikleri
İleri arıtım teknikleri aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi çok çeşitlir. Ancak biz daha çok azot ve fosfor giderimi üzerinde duracağız. Nitrifikasyon ve denitrifiksyon üzerinde Mikrobiyoloji ve Toprak konusunda gereğince durulduğu için burada nitrifikasyon ve denitrifikasyonunn kimyasal formüllerine yer verilmeyecektir.
Azot (N) Giderimi
Azot kimyasal-fiziksel (kırılma noktası klorlaması, yüksek pH’da amonyum giderimi) veya biyolojik yollarla giderilebilir. Azot gideriminde
nitrifikasyon ve denitrifikasyon işlemleri birlikte kullanılır.
Askıda büyümenin gerçekleştiği reaktörlerde nitrifikasyon
Nitrifikasyondan sorumlu bakterilerin klasik aktif çamur ünitesindeki miktarları farklılıklar gösterebilir. Koch vd. (2001), aktif çamur ünitesinde nitrifikasyon bakterilerinin
toplam bakterilere oranının %2-3 olduğunu vurgulamıştır. Diosini vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada ise; amonyum oksitleyen
Nitrosomonas bakterilerinin aktif çamur ünitesindeki oranı sadece %0.0033 iken nitrit oksitleyen
Nitrospira’nın oranının %0.39 olduğu gösterilmiştir. Dolayısıyla, toplam bakteri popülasyonu içerisinde nitrifikasyon yapan bakterilerin sayısı oldukça az olup, bu durum dizayn ve modellerde dikkate alınması gerekmektedir.
Nitrifikasyon hızı birçok faktöre bağlıdır. Bunlardan en önemlileri;
pH, oksijen konsantrasyonu, BOİ5/TKN oranı ve toksik maddelerin mevcut olup olmamasıdır. Nitrifikasyon bakterileri, heterotrof bakterilerinden daha yavaş büyümekte olup, nitrifikasyonun gerçekleşmesi için yüksek çamur yaşlarına ihtiyaç duyulur.
Genellikle, çamur yaşını 4 günden fazla olan sistemlerde nitrifikasyon gözlenir. İki tür nitrifikasyon sistemi mevcuttur.
Birleşik karbon oksidayon-nitrifikasyon sistemi (Tek kademeli sistem): Bu sistemde aynı reaktör içinde hem karbon oksidasyonu hem de nitrifikasyon gerçekleştirilir. Bu nedenle, BOİ5/TKN oranı yüksek olup, nitrifikasyon yapan bakterilerin toplam bakteri popülasyonuna oranı düşüktür.
İki-kademeli sistemler: Bu sistemlerde karbon oksidasyonu ve nitrifikasyon iki ayrı tankta gerçekleştirilir. İlk basamakta karbon oksitlenir, ikinci basamakta ise nitrifikasyon gerçekleştirilir.
Askıda büyümenin gerçekleştiği reaktörlerde denitrifikasyon
Azot giderimi için nitrifkasyondan sonra denitrifikasyon basamağı zorunludur. Nitrat konsantrasyonu (>1mg/L) genellikle yarı doygunluk sabitinden (Ks (veya Km) = 0.08 mg/L) yüksek olup, denitrifikasyon hızı nitrat konsantrasyonundan bağımsız olup hız bakteri konsantrasyonuna ve elektron verici (atıksudaki organik madde veya dışarıdan ilave edilen metanol) konsantrasyonuna bağlıdır. Karbon oksidasyonu,
nitrifikasyon ve denitrifikasyon içeren klasik aktif çamur sistemi şekilde gösterilmiştir.
Şekilde gösterilen sistem dışında daha komplike ve etkili sistemler geliştirilmiştir. Bunlardan en önemlileri aşağıda olup ayrıntılarına girilmeyecektir.
Bardenfo prosesi
Sharon-Anammox Prosesi
CANON prosesi